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、釣魚臺群島、釣魚島又稱釣魚臺、釣魚臺群島、 釣魚臺列島（日本人稱其為釣魚臺列島（日本人稱其為“尖閣列尖閣列 島島”），位于中國東海大陸架的東部邊），位于中國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)上是附屬于臺灣的大陸屬于臺灣的大陸 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個臺灣本島面積。個臺灣本島面積。 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：問題與討論： 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 ： 動物動物: :（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 直流電場的作用下使水中的離子有選擇的定直流電場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)利用簡述海水資源的開發(fā)利用簡述 （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