《海水資源的開發(fā)利用》參考課件

第八章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

第一節(jié)自然資源的開發(fā)利用第2課時(shí)海水資源的開發(fā)利用【調(diào)查任務(wù)】海水資源的開發(fā)利用1.大海中含有哪些資源？2.如何利用大海中的水資源？3.如何利用海水中的化學(xué)資源？

【成果展示一】

海水----名副其實(shí)的巨大資源寶庫!海底石油:1350億噸天然氣：140萬億立方米鎂、鉀、鈾、鍶等礦物：5億億噸（液體礦山）錳結(jié)核：3萬億噸;魚蝦貝藻：6億噸/年，現(xiàn)在捕撈量9000萬噸/年波浪能：700億千瓦潮汐能：27億千瓦重水：200萬噸水：13億億噸【資料卡片】由于與巖石、大氣和生物的相互作用，海水中溶解和懸浮著大量的無機(jī)物和有機(jī)物。海水中含量最多的O、H兩種元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11種元素，其總含量超過99%，其他元素為微量。雖然海水中元素的種類很多，總儲(chǔ)量很大，但許多元素的富集程度卻很低。（特征）例如，海水中金元素的總儲(chǔ)量約為5×106t，而1t海水中金元素的含量僅為4×10-6g。海洋還是一個(gè)遠(yuǎn)未充分開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫。1.直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻2.海水淡化（1）蒸餾法（2）電滲析法（3）離子交換法【成果展示二】

海水水資源的利用

海水的淡化的方法利用各成分的沸點(diǎn)不同，分離互溶液態(tài)混合物的分離方法。（物理分離）①蒸餾法冷凝管蒸餾燒瓶牛角管錐形瓶溫度計(jì)碎瓷片或沸石1.溫度計(jì)水銀球位于蒸餾燒瓶支管口處2.冷凝水，下口進(jìn)，上口出海水淡化工廠蒸餾法成本高如何解決？海水淡化與能源技術(shù)相結(jié)合,

能解決成本問題②電滲析法海水的淡化的方法+-（電滲析法是利用電場的作用，強(qiáng)行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位的離子濃度大為下降，從而制得淡水的。）③離子交換法陽離子交換樹脂:HR+Na+=NaR+H+海水的淡化的方法陰離子交換樹脂:ROH+Cl—=RCl+OH—H++OH-=H2O海水淡化與化工生產(chǎn)相結(jié)合，

提高經(jīng)濟(jì)效益【成果展示三】海水化學(xué)資源的開發(fā)利用1.海水制鹽

問題2：海水制鹽的方法和原理是什么？制得的鹽有哪些主要的應(yīng)用？

（1）

方法：把海水引到鹽灘上，利用日光和風(fēng)力使水分蒸發(fā)得到食鹽。（2）原理：蒸發(fā)結(jié)晶（3）主要應(yīng)用：

①生產(chǎn)食鹽

②氯堿工業(yè)___________________________________③制鈉和氯氣_________________________________【學(xué)習(xí)評價(jià)一】1.氯堿工業(yè)是以電解食鹽水為基礎(chǔ)的基本化學(xué)工業(yè)，電解食鹽水同時(shí)得到兩種氣體（一種是氣體中密度最小的氣體，一種是黃綠色氣體）和一種易溶易電離的堿。嘗試寫出電解食鹽水的化學(xué)方程式_______________________________________。2.寫出電解熔融氯化鈉的化學(xué)方程式____________?！舅伎寂c討論】溴及其化合物在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料和阻燃劑等的生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。目前，人們主要從海水和鹽湖水中提取溴。工業(yè)上常用的一種海水提溴技術(shù)叫做“吹出法”，其過程主要包括氧化(用氯氣氧化海水中的溴離子)、吹出(用空氣將生成的溴吹出)、吸收(用二氧化硫作還原劑使溴轉(zhuǎn)化為氫溴酸，以使其與空氣分離)、蒸餾(再用氯氣將氫溴酸氧化為溴后蒸餾分離)等環(huán)節(jié)(如圖84)。請分析并討論以上生產(chǎn)流程，寫出氧化和吸收環(huán)節(jié)主要反應(yīng)的離子方程式。2.海水提溴

Cl2＋2Br-=Br2＋2Cl-Br2＋SO2＋2H2O＝H2SO4+2HBrCl2＋2NaBr=Br2＋2NaClBr2＋SO2＋2H2O＝4H++SO42-+2Br-Cl2＋2HBr=Br2＋2HClCl2＋2Br-=Br2＋2Cl-干海帶中含碘(有機(jī)碘化物)量：0.3%--0.5%，有的高達(dá)1%，約比海水中的碘濃度提高10萬倍！從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)過程如下圖：3.海帶中提取碘（I2）----教材P106練習(xí)與應(yīng)用5(1)實(shí)驗(yàn)步驟①會(huì)用到下列儀器中的___________________(填字母)。a.酒精燈b.漏斗c.坩堝d.泥三角(2)步驟③的操作名稱是_____________________(3)步驟④中反應(yīng)的離子方程式為________________________(4)請?jiān)O(shè)計(jì)一種檢驗(yàn)水溶液中是否含有碘單質(zhì)的方法:_______________________(5)海帶灰中含有的硫酸鹽、碳酸鹽等，在實(shí)驗(yàn)步驟_____________________(填序號(hào))中實(shí)現(xiàn)與碘分離。acd

H2O2+2I-

+2H+=I2＋2H2O過濾

取少量水溶液于試管中，加入幾滴淀粉溶液，觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色。如果變藍(lán)，則說明含有碘單質(zhì)。

⑤

鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料。大量的鎂是從海水中提取的，其中的主要步驟如下:4.海水提取鎂----教材P106練習(xí)與應(yīng)用6(1)為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg(OH).試劑①可以選用_________;要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑①的量應(yīng)_______(2)加入試劑①后，能夠分離得到Mg(OH),沉淀的方法是_________(3)試劑②可以選用___________(4)無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會(huì)產(chǎn)生Mg和Cl2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。Ca(OH)2

過量

過濾

鹽酸

M