《海水資源的開發(fā)利用》導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.知道海水淡化的意義和方法。2.熟知從海水中提取溴、碘、金屬鎂的原理。3.會(huì)寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。1.科學(xué)探究：認(rèn)識(shí)海水資源的多樣性和分散性；不斷創(chuàng)新海水資源開發(fā)利用的途徑和方法。2.社會(huì)責(zé)任：樹立海水資源保護(hù)意識(shí)和合理開發(fā)意識(shí)。課前自主預(yù)習(xí)知識(shí)梳理一、海水水資源的利用1.海水水資源的特點(diǎn)（1）表面積大：約占地球表面積的71%。（2）儲(chǔ)水量大：約占地球總水量的97%。（3）成分復(fù)雜：除水外，還含有多種常量元素、微量元素。2.海水水資源的利用方法3.海水的蒸餾（1）原理（2）注意事項(xiàng)①燒瓶需墊石棉網(wǎng)加熱。②燒瓶所盛液體不能超過燒瓶容量的eq\f(2,3)，也不能少于eq\f(1,3)。③需向燒瓶中加幾粒沸石或幾片碎瓷片，以防液體暴沸。④冷凝器里的冷卻水要從冷凝器的下口進(jìn)、上口出。二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用1.海水中的化學(xué)元素2.海水制鹽3.海帶提碘（2）原理：2I－＋Cl2=I2＋2Cl－。4.海水提溴（1）過程：濃縮→氧化→富集→提取。（2）原理：2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－。5.海水提鎂（2）原理：①M(fèi)g2＋＋2OH－=Mg（OH）2↓；②Mg（OH）2＋2HCl=MgCl2＋2H2O；③MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up17(HCl),\s\do15(△))MgCl2＋6H2O；④MgCl2（熔融）eq\o(=,\s\up17(電解))Mg＋Cl2↑。6.新能源的開發(fā)（1）從海水中提取鈾和重水，鈾和重水是核能開發(fā)的重要原料。（2）潮汐能、波浪能是待開發(fā)的新型能源。（3）開發(fā)海洋藥物。效果自查1.正誤判斷（1）海水中含有Br2（）（2）海帶中含有碘，能使淀粉變藍(lán)（）（3）用SO2溶液吸收溴蒸氣，是利用了SO2具有漂白性（）[答案]（1）×（2）×（3）×2.若實(shí)現(xiàn)海水淡化供應(yīng)飲用水，下列方法在原理上完全不可行的是（）A.加明礬使海水中鹽分沉淀而淡化B.利用太陽能使海水蒸餾淡化C.將海水電解，然后讓兩極氣體燃燒得到飲用水D.將海水通過離子交換樹脂，以除去所含離子[答案]C3.下列方法中，不能實(shí)現(xiàn)海水淡化的是（）A.蒸餾法 B.電滲析法C.過濾法 D.離子交換法[答案]C

課堂互動(dòng)探究知識(shí)點(diǎn)一海水水資源的利用1.海水淡化三種方法的原理方法原理蒸餾法將海水加熱至沸騰汽化，然后將蒸氣冷凝而得到蒸餾水電滲析法在外加直流電場(chǎng)作用下，利用陰、陽離子交換膜對(duì)水中陰、陽離子的選擇透過性，使水中的一部分離子轉(zhuǎn)移到另一部分水中而達(dá)到除鹽的目的離子交換法用陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂除去海水中的陰、陽離子，得到去離子水2.海水蒸餾實(shí)驗(yàn)的操作步驟連接裝置→檢查裝置氣密性→向燒瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷卻水→給燒瓶加熱→收集蒸餾水→停止對(duì)燒瓶加熱→待冷卻至室溫后停止通入冷卻水→整理儀器。【典例1】海水淡化是海島地區(qū)獲得淡水的重要手段，海水淡化是指除去海水中的鹽分以獲得淡水的工藝過程，其方法較多，如電滲析法、離子交換法等。下列方法中也可以用來進(jìn)行海水淡化的是（）A.過濾法 B.蒸餾法C.分液法 D.萃取法[思路啟迪]解決此問題，首先要掌握海水淡化的原理，其次要明確各類分離提純操作的選取原則，綜合分析得出準(zhǔn)確答案。[解析]通過過濾不能把海水中的氯化鈉等物質(zhì)除去，不能使海水淡化；利用分液法不能把海水中的氯化鈉等物質(zhì)除去，不能使海水淡化；通過萃取也不能使海水淡化。[答案]B[針對(duì)訓(xùn)練1]人類對(duì)海洋資源的依賴越來越大，21世紀(jì)被認(rèn)為是“海洋世紀(jì)”，是人類大步走向海洋，開發(fā)利用海洋的世紀(jì)。下列有關(guān)海水資源開發(fā)利用的說法中正確的是（）A.利用潮汐發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.海水中含有溴元素，可以直接萃取或蒸餾得到溴單質(zhì)C.海水蒸發(fā)制鹽的過程中只發(fā)生了化學(xué)變化D.以海水為原料除可制得食鹽外，還可生產(chǎn)含氯漂白粉[解析]選項(xiàng)分析判斷A潮汐發(fā)電是海洋動(dòng)力資源的利用，是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能×B海水中的溴以化合態(tài)形式存在，必須先用氧化劑氧化后再萃取×C海水蒸發(fā)過程是物理變化×D從海水提取食鹽可電解得Cl2，Cl2可用于制漂白粉√[答案]D知識(shí)點(diǎn)二海水化學(xué)資源的開發(fā)利用1.從海帶中提取碘的方法（1）工藝流程（2）化學(xué)原理：Cl2＋2KI=2KCl＋I(xiàn)2。2.從海水中提取溴的方法（1）工藝流程（2）基本操作3.從海水中提取鎂的方法（1）工藝流程（2）反應(yīng)原理MgCl2＋Ca（OH）2=Mg（OH）2↓＋CaCl2Mg（OH）2＋2HCl=MgCl2＋2H2OMgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up17(△))MgCl2＋6H2O↑MgCl2（熔融）eq\o(=,\s\up17(電解))Mg＋Cl2↑4.食鹽在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用（1）圖示（2）反應(yīng)的化學(xué)方程式①氯堿工業(yè)：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。②制鈉和氯氣：2NaCl（熔融）eq\o(=,\s\up17(電解))2Na＋Cl2↑。③制鹽酸：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))2HCl。④制漂白液：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。⑤制漂白粉：2Cl2＋2Ca（OH）2=CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。⑥制純堿：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3=NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。【典例2】海水提鎂的主要流程如下：下列說法正確的是（）①試劑M是鹽酸②流程中的反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)③操作b只是過濾④用海水曬鹽后的飽和溶液加石灰乳制Mg（OH）2⑤電解熔融MgCl2比電解熔融的MgO制金屬鎂更節(jié)約能量A.①②③④⑤ B.②③C.④⑤ D.①④⑤[思路啟迪]涉及海水化學(xué)資源利用的相關(guān)題目，既要準(zhǔn)確掌握原料到產(chǎn)物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，又要根據(jù)制備過程中各物質(zhì)的性質(zhì)差異選擇正確的分離操作，從而得出正確的結(jié)論。[解析]電解無水氯化鎂的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，因此②是錯(cuò)誤的。操作b應(yīng)是蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾，因此③是錯(cuò)誤的。[答案]D[針對(duì)訓(xùn)練2]某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)從海帶中提取碘：①滴加稀硫酸和雙氧水；②在海帶中加入少量酒精，點(diǎn)燃使其燃燒為灰燼，在灰燼中加水?dāng)嚢?；③加四氯化碳并振蕩；④過濾；⑤分液，該實(shí)驗(yàn)的合理操作順序是（）A.①③⑤②④ B.②①③④⑤C.②④①③⑤ D.③①②⑤④[解析]從海帶中提取I2的流程為：海帶（加少量酒精）eq\o(→,\s\up17(灼燒))海帶灰eq\o(→,\s\up17(水),\s\do5(過濾))含I－的水溶液eq\o(→,\s\up17(H2O2＋H2SO4))I2的水溶液eq\o(→,\s\up17(CCl4),\s\do15(分液))I2的有機(jī)溶液，故正確步驟為②④①③⑤。[答案]C課堂歸納小結(jié)知識(shí)脈絡(luò)核心要點(diǎn)1.海水淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法。2.證明海帶中含有碘元素的方法（1）流程（2）反應(yīng)原理：2I－＋2H＋＋H2O2=I2＋2H2O，I2遇淀粉變藍(lán)色。3.海水提溴（1）反應(yīng)原理：Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－。（2）工藝流程：海水eq\o(→,\s\up17(Cl2))Br2eq\o(→,\s\up17(熱空氣),\s\do15(吹出))溴蒸氣eq\o(→,\s\up17(SO2),\s\do15(吸收))HBreq\o(→,\s\up17(Cl2))Br2eq\o(→,\s\up17(蒸餾))液溴隨堂鞏固驗(yàn)收1.海水是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫，下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是（）A.海水中含有鉀元素，只需經(jīng)過物理變化就可以得到鉀單質(zhì)B.海水淡化的各種方法中，蒸餾法的成本最低C.從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl2D.電解法分解海水，制取潔凈的熱能資源氫氣[解析]海水中的鉀元素是以化合態(tài)形式存在，要由化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故A不正確；海水的淡化的主要方法有蒸餾法、電滲析法和離子交換法，其中蒸餾法的成本較高，故B不正確；電解熔融NaCl可以制得Na和Cl2，C正確；電解法分解海水制取氫氣，消耗大量的電能，經(jīng)濟(jì)效益差，發(fā)展前景不樂觀，故D不正確。[答案]C2.海水中含有氯化鎂，是鎂的重要來源之一。從海水中提取鎂，可按照如下步驟進(jìn)行：①把貝殼制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、過濾、洗滌沉淀物；③將沉淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物；④將所得的產(chǎn)物熔融后電解。關(guān)于提取鎂，下列說法不正確的是（）A.此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來源豐富B.進(jìn)行①、②、③步操作的目的是從海水中提取氯化鎂C.第④步電解時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯氣D.以上提取鎂的過程中涉及的反應(yīng)有分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)[解析]海水中含有豐富的鎂元素，是鎂的重要來源之一。從海水中制取鎂，將貝殼煅燒制CaO，與水反應(yīng)生成Ca（OH）2，加入海水中生成Mg（OH）2，過濾，然后用鹽酸溶解，濃縮得到氯化鎂，再進(jìn)行電解，得到金屬鎂。涉及的化學(xué)反應(yīng)類型有分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)。[答案]D3.海洋約占地球表面積的71%，對(duì)其進(jìn)行開發(fā)利用的部分流程如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是（）A.試劑1可以選用石灰乳B.從苦鹵中提取Br2反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2C.工業(yè)上，電解熔融MgO冶煉金屬鎂可減小能耗D.可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SOeq\o\al(2－,4)[解析]A項(xiàng)，石灰乳和鎂離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，試劑1為石灰乳，正確；B項(xiàng)，氯氣能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，正確；C項(xiàng)，氧化鎂熔點(diǎn)很高，氯化鎂熔點(diǎn)較氧化鎂低，電解氧化鎂冶煉鎂增加成本，所以工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氯化鋇和硫酸根離子反應(yīng)生成難溶性的硫酸鋇，且氯離子不是雜質(zhì)離子，正確。[答案]C4.海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如圖所示；下列描述錯(cuò)誤的是（）A.淡化海水的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法B.以NaCl為原料可以生產(chǎn)燒堿、純堿、金屬鈉、氯氣、鹽酸等化工產(chǎn)品C.步驟Ⅱ中鼓入熱空氣吹出溴，是因?yàn)殇逭魵獾拿芏缺瓤諝獾拿芏刃.用SO2水溶液吸收Br2的離子反應(yīng)方程式為Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－[解析]目前淡化海水的方法有多種，如：蒸餾法、電