2016届第一轮复习第5讲 海水资源的开发利用

第5讲 海水资源的开发利用 环境保护与绿色化学

教学目标：

1、认识和体会海水资源开发和利用中的意义和作用。

2、树立资源保护意识及合理开发意识。

3、学会分析化学流程。

教学重难点：学会分析化学流程。 教学过程：

【展示】了解海水资源的综合利用

【练习】

1、NaCl是海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl为原料制得的产品(或物质)是( )

①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸

A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③⑤ D．①②④⑤ 【投影】

【板书】①从海水中获取淡水和食盐 ②氯碱工业③海水提镁④海水提溴 ⑤海带中提碘

⑥从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料

⑦从海水中获取其他物质和能量 【练习】

2．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是( )

A．氯、溴、碘 B．钠、镁、铝 C．烧碱、氢气 D．食盐、淡水 3、下图所示为一种用蒸馏法淡化海水的流程，已知减压可以降低水的沸点。下列说法不正确的是 ( )

A．从①处进入的海水的作用为冷却

B．从②处流出的浓海水直接排放到海洋中 C．从③处流出的淡水还不能直接饮用 D．从④处通入热蒸气是加热海水，使之蒸发

【讲解】海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但是成本较高。因此，海水淡化与化工生产结合、与能源技术结合，成为海水综合利用的重要方向。 【板书】一、海水的淡化和制盐 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。 二、氯碱工业

【思考】粗盐中常含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子，不符合电解的要求，因此必须精制。如何对粗盐进行精制？

1、离子交换膜法制烧碱

【了解】电解槽的阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。

【板书】三、海水提镁

基本步骤及主要反应：

①制熟石灰：CaCO高温

3=====CaO＋CO2↑，

CaO＋H2O===Ca(OH)2。

②沉淀：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。 ③酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O。 ④蒸发结晶：析出MgCl2·6H2O。

⑤脱水：在氯化氢环境中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁。

⑥电解：电解熔融氯化镁制得镁。

四、海水提溴

(2)主要反应

2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO24－

【练习】

4．海水资源的利用将走综合开发的道路，一次提取海水，同时提取多种物质。如图是某工厂对海水资源综合利用的示意图。

试回答下列问题：

(1)粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO24－

等杂质，精制时通常在溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3溶液，过滤后向滤液中加入盐酸至溶液呈中性。请写出下列操作中发生反应的离子方程式：

①粗盐中加入过量的Na2CO3溶液： ________________________________。 ②滤液中加入盐酸至溶液呈中性： ________________________________。 (2)对精制饱和食盐水进行电解的化学方程式是________________________。 (3)提纯粗盐后的母液中含有K＋、Mg2＋、Na＋等阳离子，对母液进行一系列的加工可以制得金属镁。

①从充分利用当地海洋化学资源，提高生产与经济效益的角度考虑，制取石灰乳的原料是______________________。 ②从离子反应的角度思考，在母液中加入石灰乳的目的是

________________________________。 ③电解氯化镁的化学方程式是

________________________________。 ④在生产中，常涉及反应 MgCl2·6H2O==MgCl2＋6H2O，该反应需要在HCl气氛中才能顺利完成，其理由是 ________________________________。

(4)提取Mg(OH)2后在剩余母液中加入一种常见的气态氧化剂，又可制取重要的化工原料溴单质。

①生成溴单质的化学反应的离子方程式是____________________________； 生产中将溴单质从混合物中分离出来的方法是________________________。 这种方法的成功应用是基于溴单质具有________性。

②以下是对生产溴单质所用的气态氧化剂寻找提供货源的设想，其中合理的是________。

A．从外地购买 B．从本厂生产烧碱处循环 C．从本厂生产镁单质处循环 D．在当地新建生产工厂

③从多种经营综合开发，打造大而强的现代化企业及本厂生产所需要的原料等方面来看，你认为该厂还可以再增加的生产项目是____________________。 【板书】五、海带中提取碘 HO Cl

2

2海带―灼烧

―→海带灰↓ ↓

―→氧化 ―→过滤―→提纯―→I2

(2)发生的化学反应：Cl－

－

2＋2I===I2＋2Cl。

【思考与探究】 (1)用H2O2可以将I－氧化成I2，请写出该反应的离子方程式 ________________________________。 (2)设计实验检验加碘食盐中含有碘元素。

提示：(1)H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O

(2)加碘食盐中的碘元素以KIO3形式存在，检验方法是将少量碘盐与KI-淀粉

溶液及酸混合，若溶液变成蓝色，即证明食盐中含有碘元素。反应的离子方程

式为：IO－3＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。

【练习】5．某化学兴趣小组的同学通过如下实验提取海带中的碘：

①粉碎海带，加一定量的氢氧化钾溶液后高温灰化；

②用水浸泡海带灰，过滤；

③用盐酸酸化滤液，加入碘酸钾(KIO3)氧化溶液中的碘离子(I－)，生成碘单质； ④用四氯化碳溶液萃取水溶液中的碘。 请回答下列问题：

(1)实验步骤③中相关的化学方程式为 ______________________________。 (2)实验步骤③中也可用H2O2代替KIO3，相关化学反应的化学方程式为 _______ 。 (3)检验用四氯化碳萃取碘后的水溶液中是否还含有碘单质的实验方法有 ________________________________。

六、海水中其他资源的开发利用

(1)从海水中提取核能开发的重要原料：铀和重水。 (2)潮汐能、波浪能是有待开发的新型能源。

【练习】6、21世纪是海洋世纪，海洋经济专属区的开发受到广泛重视，下列有关说法正确的是( )

A．海水含镁，将金属钠放入海水中可以制取金属镁

B．利用潮汐能发电是将化学能转化为电能

C．从海水中提取溴的过程涉及氧化还原反应

D．海底多金属结核矿含有Fe、Mn、Co、B等金属

7、我们要树立“科学发展观”，绝不能以牺牲环境为代价来发展经济。下面有关环境污染的说法中，不正确的是( )

A．在采矿厂、制陶厂、耐火材料生产厂等场所长期工作的人员，若不采取劳动保护措施，则容易患上矽肺病

B．氮的氧化物可以造成光化学污染，也可以破坏臭氧层，同时还可以形成酸雨

C．工业废水、生活污水、农药、化肥、含磷的洗涤剂等都可以对水体造成污染

D．植树造林既可以缓解温室效应，又可以降低酸雨的危害 【知识梳理】

1．常见的环境污染问题 污染类型 主要污染物 污染物来源 酸雨(pH<5.6) SO2和NO化石燃料的2 燃烧 光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物 汽车尾气 臭氧空洞 NOx和氟氯烃 冰箱制冷剂 温室效应 CO2和碳氢化化石燃料的合物 燃烧 白色污染 废旧塑料 废弃塑料制品 赤潮和水华 含磷、氮较高的农业、生活废水 废水 居室污染 甲醛、苯、甲苯、建筑、装修氡 材料 2.环境保护 (1)空气质量日报

主要包括“空气污染指数”、“空

气质量级别”、“首要污染物”。

目前计入的污染物主要是：SO2、NO2、可吸入颗粒物。

(2)三废污染：是指废水、废气、废渣。

(3)环保措施

回收利用、达标排放、研制可降解

塑料等无污染的新材料等。

【练习】

8．化学与能源开发、环境保护、资源

利用等密切相关。下列说法正确的是 ( )

A．为提高农作物的产量和质量，应大

量使用化肥和农药

B．绿色化学的核心是应用化学原理对

环境污染进行治理

C．实现化石燃料清洁利用，就无需开发新能源

D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用

9．以下反应最符合绿色化学原子经济性要求的是( )

A．乙烯聚合为聚乙烯高分子材料 B．甲烷与氯气制备一氯甲烷

C．以铜和浓硝酸为原料生产硝酸铜 D．用SiO2制备高纯硅

【知识梳理】 3．绿色化学 (1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 (2)原子经济性：反应物的原子全部转化为期望得到的最终产物，即原子利用率为100%。 【思考与探究】

(1)哪些反应类型最能体现“原子经济”的原则，达到原子利用率为100%? (2)绿色化学的核心就是治理污染吗？ 提示： (1)化合反应、加成反应。

(2)绿色化学的核心是从源头上杜绝污

染而不是污染后再治理。

【真题集训】 (2011·福建理综·6)下列关于化学与生产、生活的认识不正确的是( ) A．CO2、CH4、N2等均是造成温室效应的气体 B．使用清洁能源是防止酸雨发生的重要措施之一 C．节能减排符合低碳经济的要求 D．合理开发利用可燃冰(固态甲烷水合物)有助于缓解能源紧缺

(2013·浙江理综·7)下列说法不正确的是( ) A．多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极

材料 B．pH计不能用于酸碱中和滴定终点的判断 C．科学家发现一种新细菌的DNA链中有砷(As)元素，该As元素最有可能取代了普通DNA链中的P元素

D

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