海洋化学资源
5 y$ g2 C4 B% }9 X# ~3 W8 D; Q) `
& u: ]8 l: a* X; F: g4 Y8 b0 ] 壹海
9 P; N; t l; B; [3 R k水' B6 G3 c) b* Z" q& Z/ d! B
中
# |+ Z& ?5 z$ \" ^# r的% s- J) ?2 k; j" f; q
物
1 j- x7 J* n1 j: F0 v/ B4 U5 v0 y6 F质
- X- ^, f* Z4 z, w" ^# E+ p7 G ; E" W% B& b8 @# I! p% B8 [
1 @. U6 D n0 C& M! p2 z+ Q- t. d水96.5 ﹪
6 x* Q5 d$ y+ `* k# u/ S& W溶解的盐
6 o% O/ B6 V! v3.5 ﹪Cl - 55.06 ﹪* L% S5 _$ B" F2 N+ i
Na + 30.61 ﹪( m3 E" h( i4 a- }, j( @. e: s/ W
SO 42- 7.67 ﹪
; z9 I8 n% ?& S/ X0 jMg 2+ 3.69 ﹪Ca 2+ 1.15 ﹪' {! K G/ v) U# j" y
K + 1.10 ﹪
`* _# U6 L# r其他 0.72 ﹪
2 J& p6 g# |+ g3 D海水中的化学资源! K- K5 s* K+ [
你能看出海水中有
2 P0 S, }% T5 i7 L' f哪些物质?
$ S1 A( J3 V, z8 P* H & Q# J4 D# p, i# H) Z! Y
% L: K- L7 \: J3 U4 r【信息整理】, Y0 N* Q7 B8 h) l" j
海水中含量最多的物质是:______, d, h8 \' \1 N" x5 `$ Z& K8 C
含量前两位金属离子为:_____________ v6 p d1 w7 P$ z/ v7 r: E
含量最多的非金属离子为:__________
# `; \& @) `$ `: i. X0 C3 V海水主要含有的盐:_______________等 H 2O Na +、Mg 2+Cl -
( R, K* _ ^2 w4 H( _& F4 RNaCl 、MgCl. L% i) I' A t, @
2
W; R1 h. m6 C3 N" V + n# j& {/ f9 |+ T. R2 r) z7 t
" N' m) D" K5 n. Q
/ g& D* P; I4 ]2 m2 J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8 D- D; R1 ?8 U& H4 c1 u
[自学指导一]
9 h4 u) S/ v3 O" \! d结合课本P60-61,思考:
9 w7 r C' u5 t b t) x* E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?
- l0 | ^+ Z# e( N1 e7 h1 w( O7 t 海水或卤水(含氯化镁)氢氧化镁氯化镁 镁" @3 q; z7 j3 y2 r; J6 V
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。
8 O7 k' ~" R! w: A有关反应的化学方程式: ; ;# R6 V7 ]+ l% \# ?$ ~3 z3 }9 r
。通电% M4 A8 Y# N% _+ ~8 E! `( R
MgCl 2MgCl 2+Ca(OH)2Mg(OH)2+ HCl Mg(OH)2 + CaCl 2 MgCl 2 +2H 2O Mg+Cl 2↑2& G2 y; ]% a9 R) k2 t5 p8 t/ [' Y
8 C* e9 c" |) Z. `7 q. h
/ K z: n7 t/ r) s请写出上述有关反应的化学方程式。. Z, T4 M" Y" I
6 W% E' D+ P6 q
, c" J( H* b2 w, C$ i+ j3 l) o1 Y: j( K& p! \/ y! x
从海水中提取MgCl
1 T$ z: A% W8 L% f8 }" n# t0 [2时,经历了
8 \- G, U( R# q+ m& h4 _7 B6 O“MgCl
% H$ c. s4 J7 \7 F1 y/ ]2 E/ y: n2→Mg (OH)
' ]" T. B7 }/ r8 N- W B2
) n/ p2 R( ]9 l→MgCl# Q, j |- a: E- M1 m% L5 u
2' X- n( |* D; g( B0 v
”的转化过程,$ q- V3 {3 N' C- E
请分析这样做的目的是什么?
! T$ @: [2 e; h7 m! g8 g0 ]
5 T6 q( g7 h: ]1、将MgCl, ^& a$ o* n" k! d3 P
2富集起来. J: O% m# j$ H
2、除去如NaCl等杂质,得到纯净的MgCl
K# E3 v5 T- K1 t K" o0 n2 c! k, K24 f( d1 Q+ l( p
& G- Z7 B: Q6 T1 f( c 贰1 m/ y. @) r1 {; ~! Z* ^! Q, B/ a& s
海
0 W& e! A6 Q! a2 Q+ R底; N7 J. K! G ^- e; w4 ^
矿
) o1 \* M* s/ ]* T l$ s; f物% P% i2 n- B! G$ s5 w
0 w( K8 |, F# L& ~- j2 i/ h! Z阅读课本P61-62,解决以下问题:6 T7 Q7 c/ E5 { `3 @# w
1、海底蕴藏着哪些矿物资源?: c/ _ @. t/ q1 c
2、“可燃冰”是如何形成的?
" a; r8 _# i7 v& t" V0 i7 I2 |) F0 T3、为什么“可燃冰”被誉为为“未来能源”、“21世纪能源”?1 o' Z0 t! [6 h/ o$ {
4、什么是锰结核?锰结核里主
1 @1 `% ^# l2 B G4 Q2 m! h! U要含有哪些元素?
5 [9 w6 V: @2 n5 w0 c 1、海底矿物的基本情况:
( c/ J5 ]( N7 ^: g海洋矿产资源中90%的是 _ 和 _ , 3.5%
( x- O1 J& o! ^8 P' M的是________,2.0%的是海滨砂矿和砂砾, 4.5%
" _" ]2 g6 n; q6 \2 j2 O6 S1 E的是其他矿物,其中,______________________$ K* m6 ~8 V6 f- |
被誉为“未来能源”、“21世纪能源”。
' U& ?! ^& n9 j9 t! t7 k# {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. e4 d( g' W5 v2 |& g
属的矿物 ___________ ,也称______ ,它含
+ [4 ]2 f9 Q* y, f有____ 、 _____ 、镍、 _____ 、钴、 ______ |( @# j. i7 h# x, i) Y
等20多种金属元素。锰结核属于______ (填
6 z) \; H/ l8 x“纯净物”或“混合物”)
1 U" S M, n) D4 b% I$ @2 c$ ]多金属结核锰结核钛锰铁铜混合物7 k/ ]. b. ]$ Z# |" d, b4 Y3 q# ?% n
(2)化石燃料:①常规化石燃料:海底蕴藏着大量的_____
* C$ [- l" p$ B1 M! y3 ^7 j C、______、_________等常规化石燃料。
- ?5 G5 `: ]. C6 O. n4 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:7 h' r( B: [" V1 d# G/ c
______________________________________。 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”
" t z& S6 ^! q) [; z甲烷CH 4CH 4 + 2O 2 ==== CO 2 + 2 H 2O 点燃/ x6 R4 n, z' x) B$ ~& ~7 \1 |
r# E q& d& L3 L* z/ `3 d6 J* m r7 }& ?: E5 L8 u8 A
& X" c! q( f4 w) Z* \9 Z
. _. r$ _5 y# F E/ h, `1 O # Z* G1 [, _) X9 Y# y
海洋7 {; V2 R# M! _. J7 I3 b6 K& q# l
! m, c) b, R8 l, A. [8 p+ R+ y
资源化学资源海底矿物资源海洋生物资源海洋动力资源* m& Z# y' a# [# L+ _- c8 x6 ?, W
水、食盐、氯化镁
% q' K0 V+ }: M. t& J! H鱼、虾、蟹潮汐能、波浪能 煤 石油 天然气
4 \7 E5 V- x( w' V锰结核 可燃冰) ?- {& Q' \/ \4 ]' @% [9 }, K( ?1 |8 h
叁
/ q( n# G$ A. L4 B6 U0 M海
}6 d! G$ M4 \+ D水
9 j# z# `! R% }% {淡; Z/ y' Y/ x. s |0 N3 o: {# y
化
6 z Q4 y; s) z* n* L5 i 海水淡化2 x5 e5 i2 ]6 { f4 t0 v
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?
+ X$ k: P) F$ _2 x9 F. O# Y7 t$ D+ ~# H8 D* B
$ v6 H4 B/ ?6 ~9 K- D' A D6 V( c, k4 g
( q( E4 J$ } e
. ~0 p1 V4 ^& n0 B% v* N用简易蒸馏装置蒸馏海水( v4 R1 C1 ~! x- b, r. D7 j
实验方案:实验步骤实验现象
+ ~! B/ e# i! s5 j% W( l! n( y1.组装仪器,检查装置的气' a) s, u; V+ F d% e7 b: ]( H
密性。
" \' Y2 N6 D9 C8 l: Z5 k2.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。
/ w Y/ F" Y( {【获得结论】________是淡化海水的一种方法。7 ?) A4 j! U2 m3 T! s% [4 R, S
蒸馏法 水沸腾变为水蒸气,经导管又变为液态水
* B+ m* s: w( E6 D 【疑问】: i. y) u+ O+ R( o# n3 T
如何证明蒸馏后的水是淡水,不含NaCl7 m/ \0 f) c( |# j' _: z
?
$ ?6 g" r, C1 `& Q- `# L温馨提示:
& f, G" N. s8 b2 @; d* o; j4 V( b! G) e已知:氯化钠溶液能与Array硝酸银溶液反应,生成+ b. _7 ~# b% o1 w' f6 M
白色沉淀。
( c/ K8 {' P- T! }& f+ {NaCl+AgNO3: O: j* H- ~1 k6 |
=AgCl↓+NaNO3$ E. D. h: b# J
用简易蒸馏装置蒸馏海水
k3 v# O- h8 _1 D 8 I2 E7 A: K3 D1 T
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?
; J; L1 l4 v# h) O
1 p) I* _, j) e; [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
9 N3 d- u- e" y2 i5 V7 i1 R2 T2 e8 b6 _
溶解的方法检验氯离子。4 p' j" C- H/ G
, C% I2 _8 t4 ~, W7 U②该实验能制取大量的淡水吗?还有哪
# M }/ C' O7 N些淡化海水的方法?
/ v2 j3 q& I! b3 T7 T. h1 P+ w) B【交流评价】
: ~7 G( a# y* b- c1 w. u+ `①为使冷凝效果更好,你认为应对实验
; f" F# f$ p! r& _* l% C0 J
: d+ Q, }/ A- i2 R% C/ ~$ M装置做哪些改进?0 v' w4 j1 t5 _# L7 k4 H. U
海水淡化' U0 K. ]6 Y- ^2 D5 g0 y8 W2 @
0 c; e$ K6 O! K# C7 d* ?6 G
" _8 D, B; T F2 p6 k
# L. Q* ^% ?1 _9 R2 ?2 U' B* g
H 2O
( A& z" A/ x0 F( A" SH2O H2O/ I* f- S$ N& l* F6 H8 l! b
H2O4 r( H/ I |5 v: F, a( ?: C
H2O
, C! X6 v4 F) M9 k; N1 XH2O1 r v: r J' z2 u9 V
H2O
, X1 e- O ^6 a" ]5 V4 Q. s* W$ mNa+
& ^2 A: [+ J+ l; f, O' I9 P3 B3 ^Mg2+* i" V6 h0 O. U3 f. `, K* N
Cl-SO2 s" t3 c8 }4 `
44 p! Z: l* @) f5 |2 o3 r4 O
2-海水淡化4 M! j, W! C% I5 c
多级闪急蒸馏法
8 Z8 `* T$ r$ f) i- t3 |结晶法3 _+ p8 t8 v" P0 ]# F$ E4 M
高分子淡化膜法: D7 k7 p2 |* g* h, h
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。* U1 N$ x' j& v
. v2 H8 x, j5 w- ^
K) L0 [5 G8 i @
海洋资源; v/ z+ I5 t' |1 D2 {. b
- E0 j: I' Y+ W8 D
0 n' X* S; c2 ]. Z, r5 ^
1 X3 @/ }( D) [4 H, \
9 S! v) v1 N, K! o: a7 F. A$ M! D1 z& K% C3 V
/ y4 o9 q9 D H( i
一、海底矿物1、常规化学燃料
h4 f4 C5 k. [( C( |( |2、新型矿产资源
8 P' m" X% w! ?* F% K3、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
9 d( ]/ _ L8 m" T& U7 f2、海水淡化
8 [8 P. V% k) X$ K' x( T原因3 T5 E( {; p5 s: v
方法
7 c2 f0 \1 j8 |; A' s可燃冰/ E9 M& u' W. {- C T
锰结核四类
/ Q* S/ a/ r$ M7 [0 x 肆1 k% |, u9 q' i8 @$ G3 `
练2 m6 ?+ d U6 r# M/ S
习. u$ l& y# e; _! b8 d# D3 S
D 1、下列方法能使海水淡化的是()
8 D5 {" r2 r$ u: t/ a: `A.将海水过滤5 a( b! K/ v6 a3 C3 Y8 R' {
B.将海水中加入活性炭: x& P9 B1 W) s8 V) d, Q
C.将海水蒸发! b' r8 g' }* V
D.将海水蒸馏1 T( R* `% w0 d5 B1 i i
D
7 n2 T: |' p4 F2、可能造成海洋污染的是( )
+ b/ e5 A- c+ K/ J: m6 ]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# i& t- T7 R4 L) |( Z( G
A、仅①②③
" g- z! H3 g! q) ]: l6 ~' yB、仅②③④
5 \; k8 X! G Y' h% nC、仅③④⑤- O. T& ~$ e/ v& w8 ^( w
D、①②③④⑤. J! f! S. L6 T3 S* `
2 d, Y7 e/ ?0 r C
) K! F* J+ p! Z; k2 d* |1 G8 h3.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( a$ z. G7 s/ H. }! B$ G4 s7 {
B.人类从海水中提取用途广泛的金属镁8 X2 f8 k" T: M2 @' Y
C.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# R6 q' V- h; x! N8 S& A/ t1 {
4.海水淡化不可直接采用( ) A.蒸馏法 B.过滤法+ g/ N, B9 O! Y% {+ l8 j9 y
C.淡化膜法 D.多级闪急蒸馏法" ~4 j3 t+ v* m5 O) b4 ?: A
5、海洋资源不包括下列那种资源( )$ Q7 `! v0 ? E) p: L3 o* z D5 h
A、化学资源
% S- M# l7 @5 s+ n: z, I1 aB、人力资源
3 o. I; ~! I& {0 Y0 @" o2 \C、矿产资源
. ?- K6 }9 [. t) i2 x) G7 MD、动力资源
/ U7 n. T3 L5 d1 k. |# FB" M7 m/ U, H3 d
B9 h y, p+ E9 r' \* P7 G: r8 s
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 ( )
2 p3 s3 U( Q% c" L" xB Array A.溶质质量增加
! J4 G \+ q5 b9 q# q$ V$ `B.溶剂质量减少" o% @+ T/ A$ f3 Y* Y
C.溶液质量不变9 J$ R: ]/ K9 ?6 |' s* t; I
D.溶质质量分数减少
4 v" z: f3 D0 a' M2 A; d + o! r# P z$ u4 E; m
1.为了使氯化镁转化为氢氧化镁,试剂①可以选用______________" R; D( f0 \% E) H
2.加入试剂①后,能够分离得到氢氧化镁沉淀的方法是_____________( s u* n* t. `: [/ b1 e
3.试剂②可选用_____________石灰乳过滤盐酸 |