第一節(jié)海洋化學(xué)資源 (講課使用)

第三單元海水中的化學(xué)第一節(jié)海洋化學(xué)資源

海水中溶解的鹽分占海水總質(zhì)量的3.5%。全世界海水中含有的鹽類總質(zhì)量約為5億億噸，如果把這些鹽平鋪在陸地上，其厚度可達150米。一、海水中的物質(zhì)1000g海水中約含有35g鹽。大家來討論：海水中含量最多的陰離子是

，陽離子是

，海水中除氯化鈉外，還可能含有哪些鹽

，海水礦物中，鎂鹽僅次于鈉鹽居第二位。金屬鎂是制造鋁鎂合金的重要材料。鋁鎂合金既輕又硬，是制造飛機、火箭、快艇、車輛的重要材料。信號彈、照明彈、燃燒彈、煙火禮花彈、閃光燈都要用金屬鎂。國防元素—鎂的主要用處海水或鹵水石灰乳氫氧化鎂鹽酸氯化鎂通電鎂MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2

Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

MgCl2=Mg+Cl2↑

通電怎樣從海水中提取鎂？思考：從海水中提取MgCl2時，經(jīng)歷了MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2的轉(zhuǎn)化過程，請分析這樣做的目的是什么？海水中的氯化鎂雖然儲量很大，但是濃度很低，這樣的轉(zhuǎn)化過程是將鎂元素通過化學(xué)沉淀法“富集”起來，以得到更純的氯化鎂。由海水制氫氧化鎂、溴、碘等二、海底礦物1、石油、天然氣、煤2、可燃冰海底寶藏———“可燃冰”

“可燃冰”外形似冰，能夠燃燒，學(xué)名叫“天然氣水合物”，是天然氣（甲烷）被包進水分子中，在海底低溫與壓力下形成的透明結(jié)晶。1995年，美國在大西洋海底首次發(fā)現(xiàn)的“可燃冰”可滿足美國100多年的天然氣需要。日本在其南海一帶海域發(fā)現(xiàn)的“可燃冰”，可滿足全日本一個世紀的能源消耗。不久前，廣州市海洋地質(zhì)調(diào)查局發(fā)現(xiàn)了南海區(qū)域有“可燃冰”存在，總量估計相當(dāng)于全國石油總儲量的一半。除了南海外，我國東海也發(fā)現(xiàn)了“可燃冰”的蹤跡。

與石油、天然氣相比，“可燃冰”的優(yōu)點更為突出。一立方米的“可燃冰”釋放出的能量可相當(dāng)于164立方米的天然氣。燃燒產(chǎn)生能量多，幾乎不產(chǎn)生任何殘渣和廢氣。被科學(xué)家譽為“未來能源”、“21世紀能源”。大洋底蘊藏著極其豐富的礦藏資源，錳結(jié)核就是其中的一種。它含有30多種金屬元素，其中最有商業(yè)開發(fā)價值的是錳、銅、鈷、鎳等。錳結(jié)核總儲量估計在30000億噸以上。錳結(jié)核又稱多金屬結(jié)核、錳礦球等，錳結(jié)核不僅儲量巨大，而且還會不斷地生長。生長速度因時因地而異，平均每千年長1毫米。以此計算，全球錳結(jié)核每年增長1000萬噸。錳結(jié)核堪稱“取之不盡，用之不竭”的可再生多金屬礦物資源。3、多金屬核---錳結(jié)核海洋生物資源海洋動力資源海洋污染地球表面雖然71%被水覆蓋，但其中97%是海水，在余下的2.53%的淡水中，又有人類難以利用的兩極冰蓋。人類可利用的淡水還不到總水量的1%。有人比喻在地球這個大水缸里可用的淡水只有一湯匙。

全球用水總量每15年就翻一番，到2030年地球上將有1/3的人口面臨淡水資源危機。

小小資料袋三、海水淡化簡易蒸餾裝置蒸餾法（1）實驗之前應(yīng)有的一步操作是什么？

檢驗裝置氣密性實驗探究海水淡化將導(dǎo)管的一端放入水中，若用手握住試管，導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡，松開手后冷卻，導(dǎo)管內(nèi)上升一段水柱，則證明氣密性良好（2）如何檢驗得到的水是淡水？①取樣，加入AgNO3溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，證明是淡水②取樣于玻璃片上，在酒精燈上加熱蒸干，若幾乎沒有殘留物質(zhì)，則為淡水。思考為了使水蒸氣的冷凝效果更好，你認為應(yīng)對實驗做哪些改進？①加長導(dǎo)管長度②將導(dǎo)管改為冷凝管③將接受器放入冰水混合物中④在導(dǎo)管上包上濕而冷的毛巾多級閃急蒸餾法

水在減壓時沸點降低。多級閃急蒸餾法就是設(shè)計了一種壓強一個比一個低的蒸發(fā)室，連在一起，海水從中穿過會瞬間蒸發(fā)，變?yōu)樗魵?，冷凝成為淡水。小小資料袋結(jié)晶法結(jié)晶法是在海水中加入極易揮發(fā)的物質(zhì)----丁烷，丁烷揮發(fā)帶走海水的熱量使海水結(jié)冰，從而使水和鹽分離。膜法膜法是利用一種只允許水分子通過而不允許鹽離子通過的高分子膜，象過篩子一樣把水和溶解在海水中的鹽分離的方法。海水淡水淡化膜加壓討論海洋資源是人類共同的財富，怎樣科學(xué)合理的開發(fā)海洋資源？1、海水淡化可采用膜分離技術(shù)，如右圖所示，對淡化膜右側(cè)的海水加壓，水分子可以透過淡化膜進人左側(cè)淡水池，而海水中的各種離子不能通過淡化膜，從而得到淡水，對加壓后右側(cè)海水成分變化進行分析，正確的是()A．溶質(zhì)質(zhì)量增加B．溶液質(zhì)量不變

C．溶劑質(zhì)量減少D．溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不變C學(xué)以致用BA貝殼（主要成分CaCO3）C氯化鎂鎂鹵水粗鹽精鹽海水鹽酸脫水通電水煅燒蒸發(fā)結(jié)晶2、（05濟南）海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如圖所示（圖中ABC均表示主要成分）請?zhí)顚懴铝锌瞻祝海?）C的化學(xué)式__________（2）寫出A到B的化學(xué)方程式________________（3）若在實驗室進行粗鹽提純，溶解、過濾、蒸發(fā)（結(jié)晶）三步操作中都要用到的玻璃儀器是_________________。Mg(OH)2CaO+H2O=Ca(OH)2玻璃棒化學(xué)作