海水资源的开发利用课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第八章

化学与可持续发展第一节

自然资源的开发利用海水资源的开发利用情境导入海水资源主要分为哪些？化学资源水资源动力资源水资源的开发利用方便大件设备的运输减少输电的成本出于安全的考虑水资源的直接利用：用于循环冷却一、海水淡化—蒸馏法放沸石防暴沸冷凝水逆流温度计水银球处于支管口附近液体量是烧瓶容积1/3～2/3利用液体混合物的沸点(相差30℃)差异①分离沸点相差较大的液体混合物②除去液体中难挥发或不挥发的物质一、海水淡化—离子交换法离子交换树脂是一种具有网状结构的不溶于水的高分子材料。它犹如一棵大树，上面有很多树枝，每个树枝上都有一个口袋。当海水通过的时候，阳离子会把阳离子交换树脂“口袋”中的氢离子交换出来，阴离子会把阴离子交换树脂“口袋”里的氢氧根离子交换出来，而氢离子和氢氧根离子相遇就变成了水。海水中的盐都是阳离子和阴离子的形式存在如果有一种东西可以把这些离子移走，那么水也就得到纯化了。离子交换树脂就具有这样的能力HR＋Na＋＝NaR＋H＋ROH＋Cl－＝NaR＋OH－H＋＋OH－＝H2O一、海水淡化—离子交换法一、海水淡化—电渗析法电源熔融氯化钠2Cl－－2e－＝Cl2↑2Na＋＋2e－＝2Na电源氯化钠水溶液水阴离子交换膜阳离子交换膜一、海水淡化—电渗析法一、海水淡化—电渗析法归纳小结◆蒸馏法（最先使用，技术成熟，但成本高）◆电渗析法（成本低，但未能大量生产）◆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）二、海水制盐浓缩海水结晶池蒸发池粗盐母液

盐田法(太阳能蒸发法)日晒风吹蒸发水分蒸发结晶继续日晒风吹成为过饱和溶液，析出晶体“母液”也叫“苦卤”,含有高浓度的K+、Mg2+、Br-和SO42-等，可从中提取多种化工原料。盐田法制得的粗盐中含有较多的可溶性钙盐、镁盐、硫酸盐及泥沙①Na2CO3②NaOH③BaCl2②③①或③②①或③①②除杂试剂：试剂加入顺序：主要操作：溶解、过滤、蒸发④盐酸粗盐粗盐水滤液沉淀精盐操作Ⅰ操作Ⅱ操作Ⅲ溶解过滤蒸发结晶1.加BaCl22.加NaOH3.加Na2CO34.加适量盐酸二、海水制盐—粗盐提纯(1)制钠2NaCl(熔融)

2Na＋Cl2↑

通电(2)制纯碱NaCl＋CO2＋NH3＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl

氯碱工业(3)工业制氯二、海水制盐—精盐的应用三、海水提溴茫茫大海是化学元素溴的“故乡”，地球上99％以上的溴分布在海水中。海洋中溴的总含量达到9万亿吨！液溴物理性质1.深红棕色液体2.

密度大于水3.

易挥发（刺激性气味，有毒）4.

易溶于酒精、四氯化碳、苯，微溶于水5.

腐蚀性强，会严重灼烧皮肤，腐蚀橡胶一般以水液封保存三、海水提溴2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl2H2O+Br2+SO2==H2SO4+2HBr2HBr+Cl2==Br2+2HCl三、海水提溴—吹出法问题探究1.上述转化过程中，两次用到氯气，均发生反应：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，设计这两步操作的目的是什么？目的是将海水中的溴元素富集。2.有人说第一步通入氯气氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可，你认为其建议是否合理？不合理，直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂，还会造成一部分溴流失，使成本增加。3.利用空气吹出法提取溴是利用了溴的什么性质？主要是利用Br2沸点低、易挥发，能被热空气和H2O(g)以溴蒸气形式吹入吸收塔。4.为什么要用硫酸酸化后，再通氯气？酸化可抑制Cl2、Br2与水反应，提高Cl2的利用率问题探究稀硫酸过氧化氢溶液灼烧加水加热溶解过滤CCl4蒸馏海带灰海带悬浊液滤液碘水碘的CCl4溶液单质碘操作1操作2操作3操作4操作5试剂1试剂2萃取分液生物富集海水+H2O2I-I2氧化+H2O2还原2四、海带提碘上层萃取完的溴水下层溴的四氯化碳上层萃取完的碘水下层碘的四氯化碳四、海带提碘如何从海水中得到无水氯化镁？物质MgCO3Mg(OH)2溶解度/g0.010.0029海水中含有较多的Na＋、K＋、Ca2＋和Mg2＋等阳离子，如何把Mg2＋从中分离出来？五、海水制镁试剂KOHNaOHCa(OH)2Ba(OH)2价格(元/吨)616023005803700市场价格能否在海边获得氢氧化钙？贝壳(CaCO3)煅烧CaOCa(OH)2水

用澄清石灰水还是用石灰乳作沉淀剂效果好？提示：漂白粉的制备。五、海水制镁海水石灰乳盐酸CaO贝壳水煅烧Mg(OH)2MgCl2溶液蒸发结晶MgCl2·6H2O脱水MgCl2晶体电解MgCl2H2HCl五、海水制镁

从海水中提取M