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第一节(2) 海水资源的开发利用


二、海水资源的开发利用
教学目标: 教学目标: 了解海水资源开发和利用的前景 及化学在其中可以发挥的作用。 及化学在其中可以发挥的作用。

二、海水资源的开发利用

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1、海水资源的广泛性:
? ? ? ? ? ? ? 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……… 动物 (鱼类、海狮、海马、贝类 植物:(海草、海带………… 植物 (海草、海带 矿物:(各种盐、 矿物 (各种盐、NaCl、MgCl2 ………. 、 海底金属结核矿、石油 海底金属结核矿、 水 : (水资源及各种溶解的盐类

? 海水中的水 海水中的水1.3X109 亿吨 ? 占地球总水量 占地球总水量97% (3%在陆地、淡水) 在陆地、 在陆地 淡水) ? 海水中除了水以外,还含有 多种元素, 海水中除了水以外,还含有80多种元素, 多种元素 有的含量很大( 有的含量很大(如NaCl )有的含量很少 (如Au) )

2、海水资源的多样性:
? 海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物 ? 按含量计:含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、 Br、Sr共13种元素的质量占总水量的99%,其余 1%为70多种含量微少的元素。

3、海水资源的分散性:
? 海水因为量太大、面太广,大多数元素尽 管总量很大但由于太分散 ,含量极微少 ? 如:海水中金元素总含量约为50000000t (5千万吨)但一顿海水中只含金元素 0.000004g(10亿分之四克) (百分之0.000004克)

4、海水资源的利用:
? 主要有: ? 1. 海水的淡化(咸水 淡水) ? 2.直接利用海水进行循环冷却(作冷却用水)

5、海水的淡化:
? (1)海水淡化的途径: ? 从海水中提取淡水 ? 从海水中分离出盐 ? (2)海水淡化的方法: ? 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)

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
冷却水





图4-4太阳能蒸发原理示意图

6、海水的综合利用
? (1)海水制盐——生产NaCl ? (2) NaCl的水溶液制NaOH 2NaCl + 2H2O 电解 H2 + Cl2 + 2NaOH ? (3)制金属Na 2NaCl(熔融)电解 2Na + Cl2 (熔融) ? (4)制Na2CO3 ? 2 NaOH + CO2= Na2CO3 + H2O

? (5)从海水中制金属镁
?粗盐 粗盐
海水 蒸发
水、重结晶

精盐

母液 Mg(OH)2 贝壳
煅烧

盐酸、 盐酸、浓缩

MgCl2 ?H2O

脱水

MgCl2 电解 Mg

CaO



石灰乳

1 MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 ↓ + CaCl2 2 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O 3 MgCl2
通电

Mg + Cl2

课本P91

科学探究1. 科学探究

? (6)科学探究 ? 1.从海水中提取溴 (写出有关的化学方程式 写出有关的化学方程式) 从海水中提取溴 写出有关的化学方程式 ? 课本资料卡片P91

1 2 NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2 2 Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 3 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2

实验探究:2.如何证明海带中存在碘元素 如何证明海带中存在碘元素
? 实验4-2 《全解》P255 ? 实验方法: ? 1、取约3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 ? 2、把泥三角放在铁三脚架上,将坩埚放在泥三角上,点燃酒 精灯将海带灼烧至完全成灰,停止加热,使海带冷却至室温。 ? 3、将海带灰转移到小烧杯中,加入约10mg蒸馏水,搅拌,煮 沸2-3min,过滤 ? 4、在滤液中滴入几滴3mol/ L的稀硫酸再加入约1ml3%的 H2O2 ,观察现象 ? 5、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:加入H2O2后,溶液由无色变为深黄色,再加入淀粉 溶液后,溶液又变为深蓝色 ? 化学方程式 化学方程式:2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O

图4-5 海水综合利用联合工业体系一例


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