10海水資源的開發(fā)利用

1、海水資源的開發(fā)利用海水資源的開發(fā)利用第四章第一節(jié)第第四章第一節(jié)第2 2課時(shí)課時(shí)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(gè)臺灣本島面積。個(gè)臺灣本島面積。釣魚諸島及其附近海域，不僅蘊(yùn)藏有大釣魚諸島及其附

2、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、MgClMgCl2 2 、海底金屬結(jié)核礦、石油、海底金屬結(jié)核礦、石油水水 :

3、 :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多種元素多種元素如：如：金元素的總儲量約為金元素的總儲量約為5107噸，而濃度僅為噸，而濃度僅為410-6g/噸。噸。 另有金屬結(jié)核約另有金屬結(jié)核約3萬億噸，海底石油萬億噸，海底石油1350億噸，天然氣億噸，天然氣140萬萬億米億米3。（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

4、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）（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 2NaCl + 2H2O 電解電解 H2 + Cl2 + 2NaOH 2NaCl（熔融）（熔融）= 2Na + Cl2制制NaNa2 2COCO3 3從海水中提取溴從海水中提取溴電解電解 溴是海水中又一種重要的非金屬元素。有溴

5、是海水中又一種重要的非金屬元素。有趣的是，在陸地上幾乎找不到溴的蹤跡。趣的是，在陸地上幾乎找不到溴的蹤跡。在地球上，在地球上，99的溴元素以溴離子（的溴元素以溴離子（Br-）的形式存在于海水中，所以化學(xué)家把溴叫的形式存在于海水中，所以化學(xué)家把溴叫做海洋元素。海水中溴離子的含量大約是做海洋元素。海水中溴離子的含量大約是0.067g/L。這就是說，在。這就是說，在1t海水中大約只海水中大約只有有67g溴。但是，海洋廣闊無垠，海水里溴溴。但是，海洋廣闊無垠，海水里溴的總蘊(yùn)藏量卻達(dá)的總蘊(yùn)藏量卻達(dá)11014t。現(xiàn)在全世界每年?，F(xiàn)在全世界每年約需溴約需溴30萬噸，海水中的溴可以供全世界萬噸，海水中的溴可以

6、供全世界使用幾千萬年使用幾千萬年。 溴在海水里的濃度很低。而在制海溴在海水里的濃度很低。而在制海鹽的副產(chǎn)品苦鹵中，溴的含量可達(dá)鹽的副產(chǎn)品苦鹵中，溴的含量可達(dá)2.53g/L。在苦鹵中提取氯化鉀。在苦鹵中提取氯化鉀后，就得到更濃的苦鹵，含溴量可后，就得到更濃的苦鹵，含溴量可以超過以超過6g/L。所以，從海水制鹽到。所以，從海水制鹽到提取氯化鉀，海水里的溴離子濃度提取氯化鉀，海水里的溴離子濃度逐漸增大。逐漸增大。2NaBr + Cl2NaBr + Cl2 2= Br= Br2 2+2NaCl+2NaCl2H2H2 2O + BrO + Br2 2+SO+SO2 2= H= H2 2SOSO4 4+2

7、HBr+2HBr2HBr + Cl2HBr + Cl2 2= Br= Br2 2+2HCl+2HCl海水提溴的實(shí)驗(yàn)室模擬裝置海水提溴的實(shí)驗(yàn)室模擬裝置 科學(xué)探究：科學(xué)探究： 如何證明海帶中有碘離子？閱讀教材如何證明海帶中有碘離子？閱讀教材P83頁實(shí)驗(yàn)頁實(shí)驗(yàn)42 。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

8、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

9、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=I2 +K2SO4+2H2O思考與交流1.海帶為什么不能用水沖洗？海帶為什么不能用水沖洗？2.海帶剪碎后，為什么要用酒精潤濕？海帶剪碎后，為什么要用酒精潤濕？3.為什么用為什么用H2O2氧化氧化I-，而不用其他的氧，而不用其他的氧化劑？化劑？ 實(shí)驗(yàn)說明：實(shí)驗(yàn)說明： 海帶如果用水浸泡，碘化物會部分溶解而損耗，因此干海帶不要用水沖洗。 將海帶剪碎后，再用酒精潤濕，可使海帶易于灼燒完全，灼燒時(shí)產(chǎn)生的煙也較少，并縮短灼燒時(shí)間（濕海帶不易燃燒） H2O2 為無色的

10、氧化劑，滴加淀粉溶液后容易觀察到藍(lán)色；如果用酸性高錳酸鉀作氧化劑，由于高錳酸鉀為紫色，加淀粉溶液后不易觀察顏色。引入海水引入海水貝殼貝殼（CaCO3)過濾網(wǎng)過濾網(wǎng) 工業(yè)制鎂流程工業(yè)制鎂流程沉降池沉降池過濾槽過濾槽 Mg(OH)2鹽酸鹽酸蒸發(fā)蒸發(fā)干燥干燥鍛燒產(chǎn)物鍛燒產(chǎn)物電解電解 MgCl2金屬鎂金屬鎂MgCl2溶液溶液鍛燒鍛燒與水反應(yīng)與水反應(yīng)氯氣氯氣 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 + 2H2O c. MgCl2 通電通電 Mg + Cl2 第二步：

11、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 MgClMgCl2 2 電解電解 MgMg第一步：第一步：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（3）海水綜合利用）海水綜合利用：（：（P92圖圖4-5）海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2電解能源開能源開發(fā)：海發(fā)：海水潮汐水潮汐能、波能、波浪能發(fā)浪能發(fā)電電淡水1 1 從海水中提取下列物質(zhì)從海水中提取下列物質(zhì), ,可以不涉及到化學(xué)變可以不涉及到化學(xué)變化的是化的是 ( )( ) A Mg B NaCl A Mg B NaCl C

12、 Br C Br2 2 D K D K2 2 醫(yī)生建議因缺少某種元素而患甲狀腺腫大的醫(yī)生建議因缺少某種元素而患甲狀腺腫大的病人多食用海帶病人多食用海帶, ,這是因?yàn)楹е泻休^豐富這是因?yàn)楹е泻休^豐富的的 ( )( ) A A 碘元素碘元素 B B 鐵元素鐵元素 C C 鉀元素鉀元素 D D 鋅元素鋅元素BA 一位遇上海難的水手，隨著木排在海上漂流。他用完一位遇上海難的水手，隨著木排在海上漂流。他用完了淡水，感到異?？诳?，但他不喝海水，因?yàn)樗篮Ａ说?，感到異常口渴，但他不喝海水，因?yàn)樗篮Ｋ畷旅?。原因是水會致命。原因?（ ）A、海水有苦澀味，根本喝不下去、海水有苦澀味，根本喝不下

13、去B、海水中含有多種鹽，能使腸胃腐爛致人死亡、海水中含有多種鹽，能使腸胃腐爛致人死亡C、海水中有許多微生物，有些微生物能致人死亡、海水中有許多微生物，有些微生物能致人死亡D、海水會造成人體水分從血液和組織內(nèi)脫離出來，進(jìn)、海水會造成人體水分從血液和組織內(nèi)脫離出來，進(jìn)入腸胃中，使人脫水死亡入腸胃中，使人脫水死亡想一想、猜一猜想一想、猜一猜D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)， 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 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，