高中化學(xué)海水資源的開發(fā)利用課件人教必修2

1、海水資源的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用 第一節(jié)第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物開發(fā)利用金屬礦物 和海水資源和海水資源 為什么中日在釣為什么中日在釣 魚島問題上互不魚島問題上互不 相讓相讓? ? 釣魚島又稱釣魚臺(tái)、釣魚臺(tái)群島、釣魚島又稱釣魚臺(tái)、釣魚臺(tái)群島、 釣魚臺(tái)列島（日本人稱其為釣魚臺(tái)列島（日本人稱其為“尖閣列尖閣列 島島”），位于中國(guó)東海大陸架的東部邊），位于中國(guó)東海大陸架的東部邊 緣，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)上是附緣，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)上是附屬于臺(tái)灣的大陸屬于臺(tái)灣的大陸 性島嶼。性島嶼。釣魚列島周圍海域面積約為釣魚列島周圍海域面積約為1717 萬平方公里，相當(dāng)于萬平方公里，相當(dāng)于5 5個(gè)臺(tái)灣本島面積。個(gè)臺(tái)灣本島面積。 釣

2、魚諸島及其附近海域，不僅蘊(yùn)藏有大釣魚諸島及其附近海域，不僅蘊(yùn)藏有大 量石油資源，在其他方面也有巨大的經(jīng)量石油資源，在其他方面也有巨大的經(jīng) 濟(jì)價(jià)值。濟(jì)價(jià)值。 問題與討論：?jiǎn)栴}與討論： 海水中蘊(yùn)含著豐富的水資源和化學(xué)資源，海水中蘊(yùn)含著豐富的水資源和化學(xué)資源， 2121世紀(jì)人類將重點(diǎn)開發(fā)海洋資源。世紀(jì)人類將重點(diǎn)開發(fā)海洋資源。 1 1、海水資源、海水資源 海洋約占地球表面積海洋約占地球表面積71%71% 海洋中的資源海洋中的資源 ： 動(dòng)物動(dòng)物: :（魚類、海獅、海馬、貝類（魚類、海獅、海馬、貝類 植物植物: :（海草、海帶（海草、海帶 礦物礦物: :（各種鹽、（各種鹽、NaClNaCl、MgClMgC

3、l2 2 、海底金屬結(jié)核礦、石油 、海底金屬結(jié)核礦、石油 水水 : :海水中的水約海水中的水約1.3X101.3X109 9 億噸億噸, ,占地球總水量占地球總水量97%97% 還含有還含有8080多種元素多種元素 （1 1）海水的淡化：）海水的淡化： 海水淡化的方法海水淡化的方法: : 蒸蒸 餾餾 法法（最先使用，技術(shù)成熟，但成本高）（最先使用，技術(shù)成熟，但成本高） 電滲析法電滲析法（成本低，但未能大量生產(chǎn)）（成本低，但未能大量生產(chǎn)） 離子交換法離子交換法（目前正迅速發(fā)展，但需要不斷更（目前正迅速發(fā)展，但需要不斷更 新離子交換樹脂）新離子交換樹脂） 太陽能蒸發(fā)海水示意圖：太陽能蒸發(fā)海水示意圖

4、： 它是利用離子交換膜的選擇透過性，在它是利用離子交換膜的選擇透過性，在 直流電場(chǎng)的作用下使水中的離子有選擇的定直流電場(chǎng)的作用下使水中的離子有選擇的定 向遷移，使溶液中陰陽離子發(fā)生分離的一種向遷移，使溶液中陰陽離子發(fā)生分離的一種 理化過程，由于其能耗低、產(chǎn)水量大、脫鹽理化過程，由于其能耗低、產(chǎn)水量大、脫鹽 率高穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛的用于醫(yī)率高穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛的用于醫(yī) 藥、電子、化工、食品、硬水軟化、海水淡藥、電子、化工、食品、硬水軟化、海水淡 化等方面?；确矫?。 電滲析法：電滲析法： 蒸餾法所用的裝置及原理蒸餾法所用的裝置及原理 原理：加熱到水的沸點(diǎn)，原理：加熱到水的沸點(diǎn)，

5、使水汽化變成水蒸氣，再冷凝得淡水。使水汽化變成水蒸氣，再冷凝得淡水。 注意：圖注意：圖4-34-3海水蒸餾原理示意圖海水蒸餾原理示意圖 進(jìn)進(jìn) 冷卻水冷卻水 出出 大連石化公司海水淡化處理大連石化公司海水淡化處理 海水過濾器海水過濾器 經(jīng)處理后海水就變經(jīng)處理后海水就變 成了可以飲用的純成了可以飲用的純 凈的水凈的水 （2 2）海水的綜合利用）海水的綜合利用 海水制鹽海水制鹽生產(chǎn)生產(chǎn)NaCl NaCl NaClNaCl的水溶液制的水溶液制NaOH NaOH 制金屬制金屬NaNa 2NaOH + CO 2NaOH + CO2 2= Na= Na2 2COCO3 3 + H + H2 2O O 2Na

6、Cl + 2H2O 電解 電解 H2 + Cl2 + 2NaOH 2NaCl（熔融）（熔融）電解 電解 2Na + Cl2 制制NaNa2 2COCO3 3 從海水中提取溴從海水中提取溴 (2)(2)從海水中制金屬鎂從海水中制金屬鎂 化學(xué)反應(yīng)：化學(xué)反應(yīng)： a. MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2 b.Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O c. MgCl2 通電 通電 Mg + Cl2 第二步：第二步：海水海水 Mg(OH)Mg(OH)2 2 鹽酸、濃縮、脫水 鹽酸、濃縮、脫水 MgCl MgCl2 2 電解 電解 Mg Mg 第一步：第一步：

7、制石灰乳：貝殼制石灰乳：貝殼 煅燒 煅燒 CaO CaO 水 水 石灰乳石灰乳 石灰乳石灰乳 證明海帶中存在碘元素證明海帶中存在碘元素 1 1、取約、取約3 3克的干海帶，用刷子去凈其表面上的附著物，把海帶剪克的干海帶，用刷子去凈其表面上的附著物，把海帶剪 碎后，用適量酒精浸濕，放入坩堝中碎后，用適量酒精浸濕，放入坩堝中 2 2、把泥三角放在鐵三腳架上，將坩堝放在泥三角上，點(diǎn)燃酒精、把泥三角放在鐵三腳架上，將坩堝放在泥三角上，點(diǎn)燃酒精 燈將海帶灼燒至完全成灰，停止加熱，使海帶冷卻至室溫。燈將海帶灼燒至完全成灰，停止加熱，使海帶冷卻至室溫。 3 3、將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，加入約、將海帶灰轉(zhuǎn)移到

8、小燒杯中，加入約10mg10mg蒸餾水，攪拌，煮沸蒸餾水，攪拌，煮沸 2-3min2-3min，過濾，過濾 4 4、在濾液中滴入幾滴、在濾液中滴入幾滴3mol/ L3mol/ L的稀硫酸再加入約的稀硫酸再加入約1ml3%1ml3%的的H H2 2O O2 2 ， 觀察現(xiàn)象觀察現(xiàn)象 5 5、再向溶液中加入幾滴淀粉溶液，再觀察現(xiàn)象、再向溶液中加入幾滴淀粉溶液，再觀察現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 化學(xué)方程式：化學(xué)方程式： 加入加入H H2 2O O2 2后，溶液由無色變?yōu)辄S色，再后，溶液由無色變?yōu)辄S色，再 加入淀粉溶液后，溶液又變?yōu)樯钏{(lán)色加入淀粉溶液后，溶液又變?yōu)樯钏{(lán)色 2KI+ H2O2+H2SO4

9、 = I2 +K2SO4+2H2O (2)從海水中提取溴的主要工藝流程從海水中提取溴的主要工藝流程 用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。 用蒸餾法將海水濃縮，用硫酸將濃縮的海水酸化。用蒸餾法將海水濃縮，用硫酸將濃縮的海水酸化。 向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化 為溴單質(zhì)：為溴單質(zhì)：2NaBr+Cl2NaBr+Cl2 2=Br=Br2 2+2NaCl+2NaCl 向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì)向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì) 吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的：吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的： BrBr2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=2HBr+HO=2HBr+H2 2SOSO4 4 向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣： 2HBr+Cl2HBr+Cl2 2=2HCl+Br=2HCl+Br2 2 海洋能源 具有商業(yè)開發(fā)價(jià)值的：潮汐發(fā)電和波浪發(fā)電 3.3.海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例（如下圖）海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例（如下圖） 海水資源的開發(fā)利用簡(jiǎn)述海水資源的開發(fā)利用簡(jiǎn)述 （1 1）從海水中提取淡水）從海水中提取淡水海水淡化海水淡化 （2 2）海水制鹽