8.1.2 海水资源的开发利用（精品学案）-2021-2022学年高一化学同步学习高效学讲练（人教版2019必修第二册）

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2021-2022 学年高一化学同步学习高效学与练（精品学
案）
第八章 化学与可持续发展
第一节 自然资源的开发利用
第2课时 海水资源的开发利用
课程学习目标
1．了解海水资源的开发利用；
2．以海水资源的开发利用为例，体会化学在资源利用中的重要作用，认识化学对社会发展的重要意义。
学科核心素养
科学态度与社会责任：
1．能针对某些化学工艺设计存在的各种问题，提出处理或解决问题的具体方案。
2．具有将化学成果应用于生产、生活的意识。
3．能运用所学化学知识分析金属矿物、海水资源开发利用对社会可持续发展可能带来的双重影响，并对这些影
响从多个方面进行评估。
4．主动关心资源开发利用，形成合理利用自然资源的观念。
【新知学习】
一．海水资源的开发利用
1．海水资源的利用
(1)利用途径：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
(2)海水淡化：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。海水淡化的方法
主要有__蒸馏法__、__电渗析法__、__离子交换法__和__膜分离法__等。其中__蒸馏法__的历史最久，技术和
工艺也比较成熟，但成本较高。
2．海水制盐
(1)从海水中制得的氯化钠，可以食用，同时也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸的工业原料。
(2)从海水中可以提取镁、钾、溴及其他化工产品。
(3)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。
3．从海水中获取能量
(1)从海水中提取铀和重水，用于核能开发。
(2)开发潮汐能、波浪能等新型能源。
二．常见海水化学资源的获取
1．海水化学资源的特点
(1)多样性：由于与岩石、大气、生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的 无机物
和 有机物 ，按含量计，海水中的 H、O两种元素，加上 Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr
等11 种元素的含量超过海水总量的 99%，其他为 微量元素 ，总计有 80 多种元素。
(2)分散性：虽然海水中元素种类很多，总储量很大，但许多元素的浓度(或富集程度)却很低。
如图为海水综合利用的示意图。
2．食盐
除食用外，还用做工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。
主要流程：
有关反应的化学方程式：
电解氯化钠： 2NaCl （熔融） ===== 2Na + Cl 2 ↑
4Na＋TiCl4(熔融)=== 4NaCl + Ti
电解饱和食盐水：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
侯氏制碱法：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl
NaHCO3分解： 2 NaHCO 3 === Na 2CO3 + H2O + CO2
3．从海水中制取镁、溴、碘及其化工产品。
①海水中镁的提取
主要流程：
有关反应的化学方程式：
MgCl2＋Ca(OH)2=== Mg(OH)2 + CaCl2 Mg(OH)2=== MgO + H2O
Mg(OH)2＋ 2HCl=== MgCl2 + H2O MgCl2（熔融）=== Mg + Cl2 ↑
②海水中溴的提取
主要流程：
――→――→―――――→――→―――→――→
有关反应的化学方程式：
Cl 2 + 2Br -
=== 2Cl -
+ Br 2 Br2 + SO2 + 2H2O === 2HBr + H2SO4
Cl 2 + 2Br -
=== 2Cl -
+ Br 2
③海带中碘的提取
主要流程：
有关反应的离子方程式：
Cl 2＋ 2I －
== = 2Cl -
+ I 2
或 H 2O2＋ 2I －
＋ 2H ＋
== = 2H 2O + I2
【典例1】水资源是发展国民经济不可缺少的重要自然资源。在世界许多地方，对水的需求已经超过水资源所
能负荷的程度，同时有许多地区也存在水资源利用不平衡。下列关于水的说法错误的是（ ）
A．蒸馏法是海水淡化的方法之一
B．淡水的密度小于海水的密度
C．融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少
D．0℃以上，温度越高，水的密度越小
【答案】D
【解析】海水中溶有 Na＋、Mg2＋、Cl－和SO 等，这些离子所组成的物质的沸点比水的沸点高，可用蒸馏法将
其分离，A正确；上述杂质的溶入使水溶液的密度增大，B正确；雪和雨水成分相同，是水蒸发形成的水蒸气
凝结而成的，含矿物质很少，而深井中的水不断地与硅酸盐矿物质接触，其中溶有许多矿物质，C正确；由于
水在 4℃时密度最大，故D错误。
【典例2】从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是（ ）
【答案】D
【解析】灼烧海带应用坩埚，A项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B项错误；苯的密度比水的小，萃取了单质
碘的苯层在上层，应从分液漏斗的上口倒出，C项错误。
【典例3】海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中提取镁，可按照如下步骤进行：①把贝壳制成
石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物；③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干
燥产物；④将所得的产物熔融后电解。关于提取镁，下列说法不正确的是（ ）
A．此法的优点之一是原料来源丰富
B．进行①、②、③步操作的目的是从海水中提取氯化镁
C．第④步电解时会产生氯气
D．以上提取镁的过程中没有涉及氧化还原反应
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