高中化学海水资源的开发利用

高中化学海水资源的开发利用第一页，共22页。为什么中日在钓鱼岛问题上互不相让?钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大量石油资源，在其他方面也有巨大的经济价值。问题与讨论：第一页第二页，共22页。

海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源，21世纪人类将重点开发海洋资源。第二页第三页，共22页。第三页第四页，共22页。1、海水资源海洋约占地球表面积71%海洋中的资源：动物:（鱼类、海狮、海马、贝类………植物:（海草、海带…………矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2、海底金属结核矿、石油水:海水中的水约1.3X109

亿吨,占地球总水量97%还含有80多种元素第四页第五页，共22页。（1）海水的淡化：海水淡化的方法:①蒸馏法（最先使用，技术成熟，但成本高）②电渗析法（成本低）③离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）2、海水资源的利用：第五页第六页，共22页。太阳能蒸发海水示意图：

第六页第七页，共22页。

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、脱盐率高稳定性强等特点，现已被广泛的用于医药、电子、化工、食品、硬水软化、海水淡化等方面。

电渗析法：

第七页第八页，共22页。蒸馏法所用的装置及原理原理：加热到水的沸点，使水汽化变成水蒸气，再冷凝得淡水。注意：图4-3海水蒸馏原理示意图进冷却水出第八页第九页，共22页。

大连石化公司海水淡化处理

海水过滤器第九页第十页，共22页。经处理后海水就变成了可以饮用的纯净的水第十页第十一页，共22页。含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。（2）海水中的化学资源海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年1、特点：种类多、总储量大、富集程度低第十一页第十二页，共22页。2、海水制盐——生产NaCl

①NaCl的水溶液制NaOH

②制金属Na2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2NaCl+2H2O电解

H2

+Cl2

+2NaOH

2NaCl（熔融）电解

2Na+Cl2③制Na2CO3第十二页第十三页，共22页。第十三页第十四页，共22页。3、从海水中制金属镁

化学反应：

a.MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓

+CaCl2b.Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2O

c.MgCl2

通电

Mg+Cl2

第二步：海水Mg(OH)2

盐酸、浓缩、脱水MgCl2

电解Mg第一步：制石灰乳：贝壳煅烧

CaO水石灰乳石灰乳第十四页第十五页，共22页。4、海带提碘：海带海带灰溶解过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4H2O2含I2的溶液含I2的有机溶液萃取加H2O2溶液变褐色,加淀粉变蓝。现象:2KI+H2O2+H2SO4

=I2+2H2O+K2SO4第十五页第十六页，共22页。海水提取粗盐苦卤硫酸酸化氯气置换含Br2的海水SO2吸收吸收液Cl2含Br2的水溶液蒸馏Br2冷却5、从海水中提取溴的流程图第十六页第十七页，共22页。三、海水综合利用海水综合利用的重要方向是：海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合。如从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发展。从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。例如，铀和重水目前是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义。化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的作用。潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型能源。第十七页第十八页，共22页。四.海水综合利用联合工业体系一例（如下图）第十八页第十九页，共22页。海水资源的开发利用简述（1）从海水中提取淡水——海水淡化（2）海水制盐（3）从海水中提取镁、钾、溴、碘等化工产品（4）从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料（5）从海水中获取其他物质和能量第十九页第二十页，共22页。海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：（1）指出提取碘的过程中有关实验操作名称①

③

。写出过程②中有关反应的离子方程式：

。

（2）提取碘③过程中，可用的有机试剂是

。A.酒精B.四氯化碳C.苯