人教版高中化學必修二《自然資源的開發利用》化學與可持續發展PPT免費下載(第2課時)，共47頁。
素養目標
1.了解海水淡化的方法及其意義。了解海水的主要組成元素。
2.了解海水資源的開發和利用,熟知從海水中提取溴、碘、金屬鎂的原理。
3.以海水資源的綜合利用為例,了解化學方法在實現物質間轉化中的作用,提升科學態度與社會責任等學科核心素養。
【自主梳理】
一、海水資源
1.海洋約占地球表面積的71%,海水中水的儲量約占地球總水量的97%。
2.海水中的化學元素
海水中含量最多的H、O兩種元素,加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、C、F、B、Br、Sr等11種元素,其總含量超過99%,其他元素為微量
雖然海水中元素種類很多,總儲量很大,但許多元素的富集程度很低
二、海水資源的開發利用
1.主要包括海水淡化和直接利用海水進行循環冷卻等。海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法和離子交換法等。
【微思考】蒸餾法淡化海水有哪些優點和缺點?
提示 優點是技術和工藝比較成熟,缺點是成本較高。
2.海水制鹽
(1)氯化鈉除供食用外,還可用于生產燒堿、純堿、鈉、氯氣、氫氣、
鹽酸等。
(2)在傳統海水制鹽的基礎上,還可從海水中制取鎂、鉀、溴及其他化工產品。
3.從海水中還可提取鈾和重水,獲得潮汐能、波浪能等新型能源。
【問題探究】
溴及其化合物在醫藥、農藥、染料和阻燃劑等生產中有著廣泛的應用。目前,人們主要從海水和鹽湖水中提取溴。
1.實際工業生產中,為什么要先對海水中的溴進行富集?
提示 地球上99%的溴分布在海水中,以Br-的形式存在。海水中溴元素的總儲量很大,但富集程度很低,因此工業生產中要先對海水中的溴進行富集,以節約成本、降低能耗等。
2.海水提溴的原理是什么?請結合工藝流程圖用一句話簡述。
提示 以海水中的含溴物質為原料,通過化學和物理方法分離提純,得到溴單質。
3.實際工業生產中,為什么要選擇氧化劑氯氣來氧化Br-?試從氧化還原、成本、環境污染等角度分析。
提示 ①從氧化還原角度分析,氯氣的氧化性強于溴單質;②從成本上考慮,氯氣是氯堿工業的產品,價格相對低;③從生成物對環境的影響考慮,Cl2與Br-反應生成Br2和Cl-,對環境無污染。
規律方法與海水資源利用相關的化工工藝流程類題的解題方法
1.抓首尾,看中間:從原料到產品為一條龍的生產工序試題,其關鍵點是認真分析對比原料與產品的組成,從中得出將原料轉化為產品和除去原料中所含雜質的基本原理和所用工藝。
2.用交叉,看分流:有些化工生產選用多組原料,解題關鍵在于找準中間產品和相互交叉的流水生產線,在分析過程中,抓住中間產品的關聯作用,逐一破解。
3.明目的,讀流程:化工工藝流程綜合題目一般是關于物質的制備,首先明確目的是制取什么物質,從題干或問題中獲取有用信息,了解產品的性質,并結合基本概念和反應原理分析流程圖中涉及的元素及其化合物,根據質量守恒定律分析未知物質,尋找解題的突破口。“→”前是投料(反應物),“→”后是生成物。
4.看控制,找分離:物質制備工藝都涉及物質的分離提純,注意制備過程中所需的原料和條件的控制以及物質分離方法的選擇(如過濾、萃取分液、蒸餾等),盡可能寫出主要反應的化學方程式或制備原理。若出現工藝評價內容,從成本、環保、生產實際等多角度考慮分析即可。
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