10海水资源的开发利用

1、海水资源的开发利用海水资源的开发利用第四章第一节第第四章第一节第2 2课时课时为什么中日在钓为什么中日在钓鱼岛问题上互不鱼岛问题上互不相让相让? ? 钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本人称其为钓鱼台列岛（日本人称其为“尖阁列尖阁列岛岛”），位于中国东海大陆架的东部边），位于中国东海大陆架的东部边缘，在地质结构上是附缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆属于台湾的大陆性岛屿。性岛屿。钓鱼列岛周围海域面积约为钓鱼列岛周围海域面积约为1717万平方公里，相当于万平方公里，相当于5 5个台湾本岛面积。个台湾本岛面积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大钓鱼诸岛及其附

2、近海域，不仅蕴藏有大量石油资源，在其他方面也有巨大的经量石油资源，在其他方面也有巨大的经济价值。济价值。问题与讨论：问题与讨论： 海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源，海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源，2121世纪人类将重点开发海洋资源。世纪人类将重点开发海洋资源。1 1、海水资源、海水资源 海洋约占地球表面积海洋约占地球表面积71%71% 海洋中的资源海洋中的资源 ：动物动物: :（鱼类、海狮、海马、贝类（鱼类、海狮、海马、贝类植物植物: :（海草、海带（海草、海带矿物矿物: :（各种盐、（各种盐、NaClNaCl、MgClMgCl2 2 、海底金属结核矿、石油、海底金属结核矿、石油水水 :

3、 :海水中的水约海水中的水约1.3X101.3X109 9 亿吨亿吨, ,占地球总水量占地球总水量97%97%还含有还含有8080多种元素多种元素如：如：金元素的总储量约为金元素的总储量约为5107吨，而浓度仅为吨，而浓度仅为410-6g/吨。吨。 另有金属结核约另有金属结核约3万亿吨，海底石油万亿吨，海底石油1350亿吨，天然气亿吨，天然气140万万亿米亿米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 馏馏 法法（最先使用，技术成熟，但成本高）（最先使用，技术成熟，但成本高）电渗析法电渗析法（成本低，但未能大量生产）（成本低，但未能大量生产）离子交换法离子

4、交换法（目前正迅速发展，但需要不断更（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）新离子交换树脂）（2 2）海水的综合利用）海水的综合利用 海水制盐海水制盐生产生产NaCl NaCl NaClNaCl的水溶液制的水溶液制NaOH NaOH 制金属制金属NaNa 2NaOH + CO 2NaOH + CO2 2= Na= Na2 2COCO3 3 + H+ H2 2O O 2NaCl + 2H2O 电解电解 H2 + Cl2 + 2NaOH 2NaCl（熔融）（熔融）= 2Na + Cl2制制NaNa2 2COCO3 3从海水中提取溴从海水中提取溴电解电解 溴是海水中又一种重要的非金属元素。有溴

5、是海水中又一种重要的非金属元素。有趣的是，在陆地上几乎找不到溴的踪迹。趣的是，在陆地上几乎找不到溴的踪迹。在地球上，在地球上，99的溴元素以溴离子（的溴元素以溴离子（Br-）的形式存在于海水中，所以化学家把溴叫的形式存在于海水中，所以化学家把溴叫做海洋元素。海水中溴离子的含量大约是做海洋元素。海水中溴离子的含量大约是0.067g/L。这就是说，在。这就是说，在1t海水中大约只海水中大约只有有67g溴。但是，海洋广阔无垠，海水里溴溴。但是，海洋广阔无垠，海水里溴的总蕴藏量却达的总蕴藏量却达11014t。现在全世界每年。现在全世界每年约需溴约需溴30万吨，海水中的溴可以供全世界万吨，海水中的溴可以

6、供全世界使用几千万年使用几千万年。 溴在海水里的浓度很低。而在制海溴在海水里的浓度很低。而在制海盐的副产品苦卤中，溴的含量可达盐的副产品苦卤中，溴的含量可达2.53g/L。在苦卤中提取氯化钾。在苦卤中提取氯化钾后，就得到更浓的苦卤，含溴量可后，就得到更浓的苦卤，含溴量可以超过以超过6g/L。所以，从海水制盐到。所以，从海水制盐到提取氯化钾，海水里的溴离子浓度提取氯化钾，海水里的溴离子浓度逐渐增大。逐渐增大。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海水提溴的实验室模拟装置海水提溴的实验室模拟装置 科学探究：科学探究： 如何证明海带中有碘离子？阅读教材如何证明海带中有碘离子？阅读教材P83页实验页实验42 。证明海带中存在碘元素证明海带中存在碘元素1 1、取约、取约3 3克的干海带，用刷子去净其表面上的附着物，把海带剪克的干海带，用刷子去净其表面上的附着物，把海带剪碎后，用适量酒精浸湿，放入坩埚中碎后，用适量酒精浸湿，放入坩埚中2 2、把泥三角放在铁三脚架上，将坩埚放在泥三角上，点燃酒精、把泥三角放在铁三脚架上，将坩埚放在泥三角上，点燃酒精

8、灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带冷却至室温。灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带冷却至室温。3 3、将海带灰转移到小烧杯中，加入约、将海带灰转移到小烧杯中，加入约10mg10mg蒸馏水，搅拌，煮沸蒸馏水，搅拌，煮沸2-3min2-3min，过滤，过滤4 4、在滤液中滴入几滴、在滤液中滴入几滴3mol/ L3mol/ L的稀硫酸再加入约的稀硫酸再加入约1ml3%1ml3%的的H H2 2O O2 2 ，观察现象观察现象5 5、再向溶液中加入几滴淀粉溶液，再观察现象、再向溶液中加入几滴淀粉溶液，再观察现象实验现象：实验现象：化学方程式：化学方程式：加入加入H H2 2O O2 2后，溶

9、液由无色变为黄色，再后，溶液由无色变为黄色，再加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O思考与交流1.海带为什么不能用水冲洗？海带为什么不能用水冲洗？2.海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？3.为什么用为什么用H2O2氧化氧化I-，而不用其他的氧，而不用其他的氧化剂？化剂？ 实验说明：实验说明： 海带如果用水浸泡，碘化物会部分溶解而损耗，因此干海带不要用水冲洗。 将海带剪碎后，再用酒精润湿，可使海带易于灼烧完全，灼烧时产生的烟也较少，并缩短灼烧时间（湿海带不易燃烧） H2O2 为无色的

10、氧化剂，滴加淀粉溶液后容易观察到蓝色；如果用酸性高锰酸钾作氧化剂，由于高锰酸钾为紫色，加淀粉溶液后不易观察颜色。引入海水引入海水贝壳贝壳（CaCO3)过滤网过滤网 工业制镁流程工业制镁流程沉降池沉降池过滤槽过滤槽 Mg(OH)2盐酸盐酸蒸发蒸发干燥干燥锻烧产物锻烧产物电解电解 MgCl2金属镁金属镁MgCl2溶液溶液锻烧锻烧与水反应与水反应氯气氯气 从海水中制金属镁从海水中制金属镁 化学反应：化学反应： a. MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2 b.Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O c. MgCl2 通电通电 Mg + Cl2 第二步：

11、第二步：海水海水 Mg(OH)Mg(OH)2 2 盐酸、浓缩、脱水盐酸、浓缩、脱水 MgClMgCl2 2 电解电解 MgMg第一步：第一步：制石灰乳：贝壳制石灰乳：贝壳 煅烧煅烧 CaO CaO 水水 石灰乳石灰乳石灰乳石灰乳（3）海水综合利用）海水综合利用：（：（P92图图4-5）海水综合利用联合工业体系一例2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2电解能源开能源开发：海发：海水潮汐水潮汐能、波能、波浪能发浪能发电电淡水1 1 从海水中提取下列物质从海水中提取下列物质, ,可以不涉及到化学变可以不涉及到化学变化的是化的是 ( )( ) A Mg B NaCl A Mg B NaCl C

12、 Br C Br2 2 D K D K2 2 医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食用海带病人多食用海带, ,这是因为海带中含有较丰富这是因为海带中含有较丰富的的 ( )( ) A A 碘元素碘元素 B B 铁元素铁元素 C C 钾元素钾元素 D D 锌元素锌元素BA 一位遇上海难的水手，随着木排在海上漂流。他用完一位遇上海难的水手，随着木排在海上漂流。他用完了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水，因为他知道海了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水，因为他知道海水会致命。原因是水会致命。原因是 （ ）A、海水有苦涩味，根本喝不下去、海水有苦涩味，根本喝不下

13、去B、海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡、海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡C、海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡、海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡D、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来，进、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来，进入肠胃中，使人脱水死亡入肠胃中，使人脱水死亡想一想、猜一猜想一想、猜一猜D蒸馏法所用的装置及原理蒸馏法所用的装置及原理 原理：加热到水的沸点，原理：加热到水的沸点， 使水汽化变成水蒸气，再冷凝得淡水。使水汽化变成水蒸气，再冷凝得淡水。 注意：图注意：图4-34-3海水蒸馏原理示意图海水蒸馏原理示意图进进冷却水冷却水 出出 它是利用离子交换膜的选择透过性，在它是利用离子交换膜的选择透过性，在直流电场的作用下使水中的离子有选择的定直流电场的作用下使水中的离子有选择的定向迁移，使溶液中阴阳离子发生分离的一种向迁移，使溶液中阴阳离子发生分离的一种理化过程，由于其能耗低、产水量大、脱盐理化过程，