海洋化学资源
1 `( o! K7 @' \2 u0 `8 v0 ~+ L8 @% W0 X
壹海
0 h: e! J8 v' m- Z水- r+ E% G! E1 v0 n' r: [* q
中$ I/ n2 Q& h$ g* m( q( O
的
; e5 l+ q2 z; P; c3 e物
- Y- [* P [+ y质, P# S: I$ V$ p5 W. H; Y
; w' ^% p# {7 w: ~% Q0 Q u! C: k
+ X' y5 A/ D9 e
水96.5 ﹪8 y0 b& x$ k* |. V( I- Y8 ~
溶解的盐5 \$ M5 F# Q: Q8 H5 p; c6 Z
3.5 ﹪Cl - 55.06 ﹪
* s2 C- N1 B: F9 r7 gNa + 30.61 ﹪7 N; V1 G8 k. U9 G2 F7 [1 J
SO 42- 7.67 ﹪
. K% I9 K1 u- R9 [6 V" C" n# x' ~Mg 2+ 3.69 ﹪Ca 2+ 1.15 ﹪: C; n( ^+ G, k
K + 1.10 ﹪3 t# D, z) z2 F9 F/ U
其他 0.72 ﹪; P+ \) J! @& h! c1 i
海水中的化学资源5 d% y9 {: b/ R' ]
你能看出海水中有
. v$ M/ Q" n7 K- z5 ]哪些物质?
5 ~2 v) M) y/ S/ R0 x
+ [6 U) A* I0 U/ \. i R. v' m+ Z% `4 t( E( {
【信息整理】; x! | ^ B% J0 D6 c$ Z3 b* t
海水中含量最多的物质是:______
$ H' n) i- a8 w2 S+ \9 v含量前两位金属离子为:_____________) i5 j5 i7 `- @
含量最多的非金属离子为:__________. W) L$ c9 T& `5 b5 n8 o
海水主要含有的盐:_______________等 H 2O Na +、Mg 2+Cl -4 K" u: X2 v& N7 X
NaCl 、MgCl
6 _3 g I+ s+ C2! ^! H. V$ {6 i
1 P t# o' A" ^" R
4 w% H1 S: b* w7 b6 Q
/ |+ e( w5 F6 d1 E* f0 M2 o! }
镁合金的强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料,从而获得“国防金属”的美誉,海水提镁是国际上主要趋势' c2 D9 { _1 T' X" q# i& l, O- n
[自学指导一]7 r( Y, M! H5 ]) `
结合课本P60-61,思考:
) h) D- O7 h R3 `( ]3 N: ]0 i如何从海水中提取金属镁?其流程是怎样的?涉及到哪些重要的化学反应?
" `! l% i6 ]; ?/ O! y* ?+ x* w e 海水或卤水(含氯化镁)氢氧化镁氯化镁 镁
2 ?: f& i0 V6 T% U% _" r石灰乳盐酸通电将石灰乳加入海水或卤水中,沉淀出氢氧化镁,氢氧化镁再和盐酸反应生成氯化镁,电解熔融状态的氯化镁,就能制得金属镁。7 Y9 t6 |+ k/ y' g' r- A+ v& U" b
有关反应的化学方程式: ; ;& x" O: s; C4 N0 T$ s7 p9 p# u k' R5 m
。通电& s. Q, v8 O; R% G; Z1 {+ |: b
MgCl 2MgCl 2+Ca(OH)2Mg(OH)2+ HCl Mg(OH)2 + CaCl 2 MgCl 2 +2H 2O Mg+Cl 2↑2$ s8 f2 D+ |& ~9 X
, U2 q8 y$ Y$ Z( N( {
9 ]7 b& R: v& f6 {, f请写出上述有关反应的化学方程式。- R/ y9 ]( ^- ~0 V4 p! F
7 i( o% |5 f) y# d- v' p
* u9 u8 e& a# p$ q9 c4 n$ y8 s" E
; E2 @7 q5 Q" V& y从海水中提取MgCl
) ]8 c5 N, k$ q) e8 z7 H4 R5 x2时,经历了
. J# D. @: i$ V# `7 Y: N“MgCl& J' C8 ^+ E# H4 H- s- ~
2→Mg (OH)
* V$ x: W. @* c5 Z) n2
0 G E1 u- e+ H @3 a→MgCl& F8 p; g7 I+ ]. q4 r7 U
28 h1 E6 m: n e4 z7 k* P6 I) F! m
”的转化过程,
& u0 Q5 \- K& m# E/ c% p9 b请分析这样做的目的是什么?
8 k8 H# a: V0 Z6 g, g/ ]3 W- Z5 m0 V" g, `% S M$ v' Y4 O0 f5 C
1、将MgCl
0 e1 S. c# b, T5 u2富集起来
! l$ r5 L# Q/ V) F9 k2、除去如NaCl等杂质,得到纯净的MgCl2 {# B: j) ?* {
2
& v5 G0 N$ {- \. n- o9 g" V
4 F ?* h+ S4 r& @" p- N 贰. Q8 M% o8 [5 b) c6 ^6 n1 l* z
海
6 k) T( `/ T* N4 f+ P2 @, ]2 p- p底
) C4 ]0 A+ [7 W$ U) N" ]# ~矿/ @1 B2 x; P* G& V0 l
物# @6 J, S/ ? a0 n7 P& w, L
% `: O! D; {0 k8 A: c- w阅读课本P61-62,解决以下问题:+ O" t+ v& {) K0 m7 t
1、海底蕴藏着哪些矿物资源?
" k( n6 e1 z. ~9 ?* d7 d# K2、“可燃冰”是如何形成的?8 p, b0 B- w# I' E' A
3、为什么“可燃冰”被誉为为“未来能源”、“21世纪能源”?
# s* m$ `! q/ S# y/ j2 Y" u4、什么是锰结核?锰结核里主
, A, W4 B6 B, A1 M0 V$ O要含有哪些元素?: {8 X3 X5 R* J
1、海底矿物的基本情况:
* e% ]' d* {6 X: I3 a, T海洋矿产资源中90%的是 _ 和 _ , 3.5%
* ]) P/ q3 M H/ `# s, F4 d1 }的是________,2.0%的是海滨砂矿和砂砾, 4.5%. Q1 I' }4 ]8 M5 B/ N. h d2 W
的是其他矿物,其中,______________________
; L) |, U3 W+ K7 s! h! P被誉为“未来能源”、“21世纪能源”。
8 J' P# i* d. b煤石油天然气天然气水合物(可燃冰)(1)金属矿物:海底蕴藏着一种含有多种金
; f+ M, ^% u& g3 Z, z属的矿物 ___________ ,也称______ ,它含& h# Q V$ ]1 `. E6 r3 k" g
有____ 、 _____ 、镍、 _____ 、钴、 ______
+ v, N$ `, n( M$ [6 f等20多种金属元素。锰结核属于______ (填
5 F( D, }& e( E“纯净物”或“混合物”)
" L& R6 Q" y" j* K) ]" x) m4 N多金属结核锰结核钛锰铁铜混合物" _! @- ~1 o4 x( y& k
(2)化石燃料:①常规化石燃料:海底蕴藏着大量的_____
2 P; f- r* W3 J% T9 x6 h、______、_________等常规化石燃料。
1 n! |: h1 ]/ l②新型矿产资源:海底不仅蕴藏着大量的常规化石燃料,人们还在海底发现了一种新型矿产资源:____________。天然气水合物的形成:天然气水合物是由______和______在___________的条件下形成的____状固体,因其极易燃烧,又被称为“_________”,该物质燃烧产生的能量比同等条件下的煤或石油产生的能量多得多,而且在燃烧后几乎不产生任何残渣或废气,被科学家誉为“___________________”、“__________________”。天然气的主要成分是_____,其化学式为_____,它是最简单的有机物,该物质燃烧的化学反应方程式为:
4 B: z9 f( l! h- e4 I______________________________________。 煤石油天然气天然气水合物甲烷水低温高压冰“未来能源”可燃冰“21世纪能源”4 K: L4 x" H0 B9 r( i9 ]9 S
甲烷CH 4CH 4 + 2O 2 ==== CO 2 + 2 H 2O 点燃
8 A$ t) d+ a% S
7 C+ c5 J& |, M* A; ]( h2 L: h# v' |2 Q+ O0 R# h! d" J
2 ?0 c @6 h" J7 J4 Y2 O) ]
# V. V$ ^" ~" I& x* b+ s # d# c1 z- _! f; s
海洋8 d) w8 a% n3 k) G+ {; y1 R6 @
% g. n ?( G2 D2 f$ l ?资源化学资源海底矿物资源海洋生物资源海洋动力资源
: _ e$ c% u- r, l! d# i; |水、食盐、氯化镁
2 @$ N, }- g1 b1 ?8 m鱼、虾、蟹潮汐能、波浪能 煤 石油 天然气
% c" g, c, P7 V! @. g" \7 U锰结核 可燃冰. @/ k4 o, J7 R4 l
叁2 a+ E& ?0 O# Z
海% B A+ _, v! @5 t, Z) A4 m) \) F
水* a" I% t9 \# F* ]4 ]/ q+ X3 p& x
淡
6 }# K+ f) @% `# c4 v! @化. ?& K& q! y! n% x0 ^
海水淡化
% i9 p% s% b6 Q; S$ o* c美丽的岛国马尔代夫周围都是海洋,其生活用水全部来自于海水淡化。如何将海水淡化呢?# f7 O* V* U8 k: F+ X, T
( d; P. I% l4 D
9 e! y0 S7 {1 X
' K2 U6 |7 E: W) `7 q- r% w" R6 S* j
用简易蒸馏装置蒸馏海水
" K' x4 B: u( x- ~2 L+ t- I9 \- e! Q 实验方案:实验步骤实验现象$ I+ |3 U4 t' _9 J6 D L2 F
1.组装仪器,检查装置的气9 k6 |5 Z6 |% ]: n/ u
密性。- ^1 R9 |2 h5 u# E1 O8 d, X$ _+ f8 ]
2.向大试管中加入约5毫升海水,塞好橡皮塞,固定在铁架台上,用酒精灯加热。+ ~, e7 P( `" |" K+ ]' ?
【获得结论】________是淡化海水的一种方法。
" `' L# f" w0 | o( T蒸馏法 水沸腾变为水蒸气,经导管又变为液态水
- o* x. @6 w; m- [3 J; y 【疑问】:
5 Z# c6 h. s; ~9 b; C0 k: i2 ? M如何证明蒸馏后的水是淡水,不含NaCl
6 \# a3 b" Y* R( X; y7 ^* T?: A+ m! a8 o) B' S% S, p
温馨提示:4 y3 X$ O5 Z, J
已知:氯化钠溶液能与Array硝酸银溶液反应,生成9 F* j- \, v- g5 H
白色沉淀。& N) ]4 X) z5 ^
NaCl+AgNO36 L4 ]9 ?! @( X9 x6 j. Q3 U- ?7 r: @
=AgCl↓+NaNO3* a+ n0 ~6 y% ?" G/ k$ P
用简易蒸馏装置蒸馏海水 n( T) V2 ~; C: d9 [/ J/ M
# J( b# `2 U/ k' ^
自来水在生产过程中通常由于消毒而残留氯离子(Cl-),如何检验?6 S% W) D6 j; ^& d" Y0 z+ O
6 L8 x* d, e8 b) a0 g2 V
化学上通常用加入硝酸银溶液,产生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不( Q% `( |4 U' y5 X& v7 X7 ]
. `6 z+ j$ g6 ~: K2 l& u- d; {$ y
溶解的方法检验氯离子。0 _8 ^6 a! P T+ _ M! B& Z
9 @7 U, S9 I7 V5 ~5 q% W
②该实验能制取大量的淡水吗?还有哪: J" [9 T9 O* ^; M% ^
些淡化海水的方法?
5 t- m$ O* V- Y/ A% @% L: _! i【交流评价】
}$ l3 S7 N) M$ c, F3 U" n①为使冷凝效果更好,你认为应对实验
& p7 e) o& T0 C
/ s+ B$ F1 n& o, Z( W4 f: t2 I% h装置做哪些改进?; D3 P( Q2 ~& ^5 L+ @
海水淡化
+ l# _# M8 _$ i; z* q* z
% g( y% N* Q+ B2 A
3 w2 V+ l' N4 y! o. q4 O
7 Z/ G Z- d. R) b4 g# ?! j% v YH 2O# }# \1 `8 D. P: F4 f
H2O H2O
% y$ R3 q0 e7 f$ k: u8 ^H2O
/ y& M5 X/ L% }! x3 j6 ~H2O& r5 z) j$ H. a* t1 e7 ~1 [
H2O
' N3 ~1 H9 `( p; Z) R, ?7 yH2O
+ @4 G8 t1 v, z. i6 b- F7 eNa+% k+ s5 N1 K \
Mg2+
% |2 q! {8 N2 R [# L/ mCl-SO; z% H4 f9 p8 d' q* D
4, l! L2 n) D, r1 C
2-海水淡化
4 i. G" {+ I$ f7 \. q5 W/ H多级闪急蒸馏法) n( M7 O3 w& a8 I: \; ^, C
结晶法
' b6 C9 \5 R8 S/ i% m高分子淡化膜法' Z8 E: y5 x. D7 t' { Y% ?! s1 e
结晶法是在海水中加入极易挥发的物质--丁烷,丁烷挥发时带走海水的热量使海水结冰,从而使水和盐分离。
& R- S& Y4 P$ J0 u* v [1 n& e h; }( h5 K+ }: j
! p9 Z6 K' ?1 g' F+ X$ n, k
海洋资源- p( F; Z% |3 n; H
. Z; h5 M2 e3 N. y
2 c- ^9 C/ J% O* t8 s4 P. x @ z/ i P& [
+ J$ S: [# W) Q* t! P* Q; ~6 E; [3 l: f$ r8 j
/ w% d1 Q! D* M" g6 M一、海底矿物1、常规化学燃料
7 ~5 Q; I; F) T2、新型矿产资源+ T5 K$ C# |7 \; K* u: w
3、海洋资源的开发利用二、海水1、海水中的物质(1)海水中的物质(2)海水提镁工艺流程反应原理
2 C7 q! u% p6 O' S1 ]9 C0 s. C2、海水淡化, U/ X2 ]! k1 ~ t1 E6 ]
原因9 r' H/ `2 C( M% h: k, y7 G6 |& M
方法
5 H$ X& d& K, }- B f- |; x可燃冰
. t6 e6 F+ H [* E s) I锰结核四类
- L! u# n5 g7 J9 |1 c6 \% H 肆9 e( J; b' O- B; A- U* }
练
9 h( l0 Y, N! N- P" K- M习
' t: x& O$ N4 j( n) B, \9 I D 1、下列方法能使海水淡化的是(): R# r5 {* D N
A.将海水过滤( [1 W( ?3 b& z- y4 ?6 s, g, N+ G
B.将海水中加入活性炭 H' d: w& A* k7 X! ~
C.将海水蒸发1 J Y- q7 a6 _- X H
D.将海水蒸馏% E1 P7 V5 d4 r4 {) I
D
5 z, `7 S! K4 u E/ s2、可能造成海洋污染的是( ); R! ]; c2 ]7 }, l' w7 }
①海上油轮原油泄露②工厂污水向海洋排放③生活污水向海洋排放④塑料包装袋向海洋中抛弃⑤赤潮
) E0 J7 P2 X0 Q0 j" S' i# IA、仅①②③
6 B+ ^1 M4 L& b- n9 ^+ [B、仅②③④) ?5 n0 b3 Y. Q, q
C、仅③④⑤$ f8 q8 @3 k: S; |% } g/ ^- N! G
D、①②③④⑤
6 Z2 u4 h7 P. U4 f5 V
8 ^* S B" b9 \! | C4 Y z" B5 J" R6 J% r% ~
3.下列有关海洋资源的说法不正确的是( )A.海水中溶有大量的盐
2 [' [$ z% _5 S0 O# w3 aB.人类从海水中提取用途广泛的金属镁
: A' s8 }. Y! UC.海底蕴藏丰富的煤、石油,没有天然气和“可燃冰”D.海底蕴藏着多金属结核,也称锰结核1 N7 ~; y; P) v) \5 I N
4.海水淡化不可直接采用( ) A.蒸馏法 B.过滤法
8 F# G1 j5 K) [: v1 ?. fC.淡化膜法 D.多级闪急蒸馏法 G* h9 p; A3 ~7 G' v& K5 U
5、海洋资源不包括下列那种资源( )6 M5 r, H! X8 M) H) r, m/ ]4 C# ], k
A、化学资源
: H% u% x1 X J; `* J' aB、人力资源
& A5 X4 w8 G! k4 ~( c4 |C、矿产资源
5 w( l; _/ w. M/ s. w8 |. _$ ^, tD、动力资源8 Q' Q9 W5 c& e9 r% X' q3 {
B
) G+ Z5 o a0 ?& q+ M8 s' e# iB: i* O5 v0 L% N: E; o3 ]
6.如图,海水淡化可采用膜分离技术对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化进行分析,正确的是 ( )
( S/ R/ W/ A( C$ k7 ^B Array A.溶质质量增加8 Q' B( k' q& c V, b
B.溶剂质量减少1 a8 q1 ~$ Q6 J' Z' O7 X5 R+ V
C.溶液质量不变) b$ e4 U8 w6 t/ H0 g; V2 Z
D.溶质质量分数减少
7 `7 O7 H& Q3 L7 O& Q5 w! s$ _& H & q- K) ~9 i6 Z" _/ b/ D5 k2 N( p( q
1.为了使氯化镁转化为氢氧化镁,试剂①可以选用______________
1 s1 R9 y5 B4 a! S! a! T, k2.加入试剂①后,能够分离得到氢氧化镁沉淀的方法是_____________" h7 e- A3 p# y2 `: Z
3.试剂②可选用_____________石灰乳过滤盐酸 |