海洋化學資源的利用第八單元第一節

海洋化學資源目錄CONTENTS1了解海水及海底蘊含的主要物質,知道淡化海水常用的方法2認識合理進行海洋開發、保護海洋環境的重要性重點:蒸餾法淡化海水、可燃冰燃燒難點:多級閃急蒸餾法、膜法淡化海水3知道海洋資源包括化學資源、礦產資源、動力資源和生物資源海洋是生命的搖籃，是人類巨大的資源寶庫。我國海岸線長3.2萬千米，我國主張管轄的海域面積約為300萬平方千米，海洋資源開發前景十分廣闊。你知道海洋中有哪些化學資源嗎？課堂導入海水中的物質一、地球表面的71%是被海水覆蓋的。從空中眺望，地球是一個藍色的星球探究新知【問題思考】海水中溶有哪些物質？從“海水中的化學資源”圖可以得到哪些信息？海水中的化學資源海水中的鹽：NaCl、MgCl2、KCl、CaCl2、Na2SO4、MgSO4、K2SO4、CaSO4、其他海水中最多的物質是——水海水中最多的鹽是——NaCl海水中最多的元素是—O海水中最多的金屬元素——Na海水中漂浮的冰山是固態的淡水——冰；海洋里存在著大量的海水——含鹽的水溶液；海洋上空漂浮著氣態的水——水蒸氣。海洋中的水大約占地球總水量的97%，根據科學家的計算，地球上的水總共有13.86億立方千米，其中海洋中含有13.5億立方千米的水。

【想一想】

用什么方法能除去海水中的鹽，得到淡水呢？

【實驗用品】

酒精燈、試管、單孔橡皮塞、玻璃導管、鐵架臺（帶鐵夾）、膠頭滴管、火柴；食鹽水、硝酸銀溶液。【實驗步驟】

（1）按右圖所示組裝儀器，并檢查裝置的氣密性。活動探究8-1蒸餾法淡化海水（2）向大試管中加入約5～10mL食鹽水，塞好橡皮塞，用酒精燈加熱，觀察現象。（3）向小試管里的冷凝水中滴加幾滴硝酸銀溶液，觀察現象（已知氯化鈉溶液能與硝酸銀溶液反應，產生白色沉淀）。現象：食鹽水逐漸沸騰，水蒸氣進入導管，冷凝后流進小試管。現象：無明顯現象。結論：冷凝水中沒有氯化鈉，蒸餾法能分離除去食鹽水中的鹽，制取淡水。【問題討論1】為使水蒸氣的冷凝效果更好，可對實驗裝置做哪些改進？(1)增加導管的長度(2)在導管上包裹上濕冷的毛巾(3)將收集蒸餾水的小試管放在盛有冷水的燒杯中(4)使用冷凝管冷卻水“下進上出”使冷凝管上下溫差不會過大，冷卻效果好。地球上可供人類使用的淡水僅占地球上總水量的0.3%，且分布不均衡。海水淡化已成為獲得淡水資源的重要途徑。(1)膜法淡化海水（又稱為反滲透法）(2)熱法淡化海水主要有兩種方法：①多級閃級蒸餾法；②低溫多效蒸餾法。二、不僅海水中含有大量的化學物質，海底也是個巨大的寶藏海底礦物天然氣水合物是由天然氣和水在低溫、高壓條件下形成的冰狀固體，因其極易燃燒，又被成為“可燃冰”。天然氣水合物(可燃冰)全世界“可燃冰”的儲量估計可達1.87×1017ｍ3，而1ｍ3“可燃冰”可釋放164ｍ3甲烷，是目前煤、石油、天然氣總儲量的2倍。天然氣水合物燃燒產生熱量遠比同等條件下的煤或石油燃燒產生的熱量多，而且在燃燒后幾乎不產生任何殘渣或熱量多，而且在燃燒后幾乎不產生任何殘渣或廢氣，被科學家譽為“未來能源”“21世紀能源”。CH4+2O2==CO2+2H2O點燃錳結核是20世紀70年代才大量發現的著名的深海礦產。褐色的錳結核，外觀像土豆，切片來看，一層層的又像蔥頭。這種結核體往往是以貝殼、珊瑚、魚牙、魚骨為核心，把其他物質聚集在周圍。生長速度很緩慢，大約1000年生長1毫米，有的100萬年才生長4毫米。錳結核含有錳、鐵、鎳、銅、鈷、鈦等20多種金屬元素。其經濟價值很高，估計在太平洋的分布面積約為1800萬平方千米，全世界多金屬結核總儲量可達30000億噸。多金屬結核(錳結核)海洋生物資源海洋動力資源1.潮汐能潮汐能是海水周期性漲落運動中所具有的能量2.波浪能波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能3.海洋熱能海洋熱能是指海水中蘊有的熱能為保護海洋資源，世界各國采取了多種措施，如海洋環境立法、建立海洋自然保護區、加強海洋環境監測、提高消除污染的技術水平、禁止過度捕撈海洋生物資源等。海洋保護課堂達標1.下列對海洋化學資源利用的有關敘述錯誤的是（）A.利用多級閃急蒸餾法淡化海水B.科學養殖，設置禁漁期有節制的捕撈C.保護海洋，建立海洋自然保護區D.利用海底蘊藏的大量“可燃冰”作燃料不會加劇溫室效應D課堂達標2.海水淡化技術（原理如圖所示）采用對海水加壓，海水中的溶劑分子可以通過半透膜，而溶質分子很難透過。下列說法正確的是（）A.濃海水中溶質質量增加B.水分子能透過半透膜C.濃海水的溶質質量分數減小D.解決了缺水問題，就可以不用節水了B3.海水中含量最多的物質（）A.鎂B.食鹽C.氯化鎂D.水D課堂達標課堂達標4.海洋化學資源的利用體現了人類改變和應用物質的智慧。下列主要是利用了化學變化實現海洋化學資源綜合利用的是（）①開采錳結核②海水淡化③可燃冰燃燒A.①②B.

②③C.①②③D.

③C課堂達標5.海底的資源非常豐富，不僅含有常規的化石燃料---________、________、________，還含有新發現的新型礦產資源--_______________，又稱為________，還被科學家譽為___________、___________；還有一種含有多種金屬的礦物--___________，又稱為________。煤石油天然氣天然氣水合物可燃冰未來能源21世紀能源多金屬結核錳結核課堂達標6、21世紀是海洋開發與利用的世紀，山東半島規劃確立了“藍色經濟”發展戰略，海洋化學資源的綜合利用將是重點發展領域之一。以下是某研究性學習小組在探究海水綜合利用中遇到的問題，請你參與解決并填空：問題一、海水制鎂過程中如何富集鎂離子？甲、乙、丙三位同學各自提出自己的設想：甲：直接往海水中加入石灰乳。乙：高溫加熱蒸發海水后，加入石灰乳。丙：向曬鹽后的鹵水中，加入石灰乳。通過分析比較，你認為____的設想最為經濟合理（選填“甲”“乙”或“丙”）。問題二、如何對海水進行淡化？甲同學設計了如下淡化過程：①如圖組裝儀器并檢查裝置氣密性。②向大試管中加入5～10?mL海水，塞好橡皮塞，用酒精燈加熱。加熱一段時間后，小試管內收集到很少液體，試管口有大量白霧。乙同學建議對該裝置進行改進，你認為改進的措施為________。③向小試管里的冷凝水中滴加幾滴硝酸銀溶液，現象為________。丙增加導管的長度無明顯現象，說明蒸餾法能制取淡水課堂達標7.閱讀下面科普短文。海洋是巨大的資源寶庫【材料1】海洋蘊含著豐富的油氣資源。我國南海中南部油氣地質資源量占我國總儲量的53%，可采資源量占66%。西沙群島、中沙群島的水下有上千米的新生代沉積物，是大有希望的海底石油和天然氣產地。天然氣主要成分甲烷的含碳量相對較少，燃燒較完全，燃燒產生的二氧化碳比起煤和石油制品相對較少，通常被稱為“清潔能源”。【材料2】海洋是化學資源寶庫，含有80多種元素，鈉和氯是其中含量較高的元素。海水中存在大量的氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣等鹽類物質，生活中的食鹽主要來自海洋。【材料3】海洋是能力出眾的“捕碳者”。海洋約占地球表面積的71%，這個龐大的碳庫儲碳量是陸地的20倍、大氣的50倍。自工業革命以來，人類產生的二氧化碳有大約48%被海水吸收。（節選自《知識就是力量》）回答下列問題：（1）石油是_________________（填“可再生”或“不可再生”）能源。（2）甲烷充分燃燒的化學方程式是_________________。（3）海洋作為“捕碳者”可以有效緩解的環境問題是_________________。不可再生CH4+2O2點燃CO2+2H2O溫室效應課堂達標8.我國是世界上首個成功試采海域可燃冰的國家。可燃冰主要含有甲烷水合物，具有能量高、燃燒值大等優點，將成為未來新能源。（1）保持甲烷化學性質的最小粒子是

。（2）如圖是甲烷在氧氣中充分燃燒的微觀示意圖。①圖中虛線方框內物質C的微觀模型圖是

（填數字序號）。②參加反應的物質A與B的化學計量數之比是

。（3）甲烷與空氣的混合氣體點燃可能發生爆炸，因此點燃甲烷前，