[桦乡 鲁科版]海水资源的开发利用

江西省吉安县立中学曾思平从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的，也是富饶的海水资源的广泛性：•海洋约占地球表面积71%海水中水的储量约为1.3X109亿吨约占地球总水量97%（3%在陆地、淡水）•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:（水资源及各种溶解的盐类海水资源的多样性：•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。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）但一吨海水中只含金元素0.000004g（10亿分之四千克）（百分之0.000004克）一、海水水资源的利用：海水的淡化1、使海水淡化的途径通过海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。2、海水淡化的方法及其特点海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。海水蒸馏原理示意图进出原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水。太阳能蒸发海水示意图：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”。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海水中的化学资源海洋中的矿产资源二、海水化学资源的开发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。1、海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。2、从海水中提取物质的方法⑴、从海水中提取食盐从海水中制取盐的方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。煮海为盐从海水中提取NaCl思考与交流：如何将海水中的溴离子转变成溴单质？阅读教材P91页资料卡片——海水提溴。1、推测海水提溴的步骤和实验装置；2、写出相关的化学方程式。（2）海水提溴：主要流程：海水浓缩酸化浓缩海水Br-通入氯气海水Cl-Br2通入空气水蒸气(吹入)吸收塔SO2反应后富集溴HBr、SO42－通入Cl2Cl-Br2分离溴单质化学方程式：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaClBr2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO42HBr＋Cl2===Br2＋2HCl主要方法：空气吹出法海水提溴的实验室模拟装置海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O(3)、从海带中提取碘的实验②提取流程①反应原理含碘单质的有机溶液含碘单质的溶液试剂残渣含碘元素的溶液海带溶解过滤海带灰灼烧（1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（不要用水洗，有I-）。将海带剪碎，用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。（2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却。（3）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入10ml蒸馏水，搅拌，煮沸2min－3min，使可溶物溶解，过滤。（4）向滤液中滴入几滴稀硫酸，再加入约1mlH2O2溶液，观察现象。（5）取少量上述滤液，加几滴淀粉溶液，观察现象。④实验注意事项③实验方法海带不要用水洗，以免洗去海带中的碘；用干海带从而易于燃烧；灼烧海带的地方要注意通风。三、海水综合利用联合工业体系一例（如下图）1、盐田法制得的粗盐中含较多的氯化镁和氯化钙及泥沙，请设计实验除去NaCl中混有的泥沙、Ca2+、Mg2+离子的方法（需要仪器及实验步骤）先将样品溶解，加稍过量的氢氧化钙，再加入稍过量的碳酸钠溶液，过滤；在滤液中加入稍过量的盐酸，蒸发结晶即可。思考与训练2、证明海带中含有碘，有以下步骤：①灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加入几滴淀粉溶液③用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中④海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤(1)合理的步骤是__________(2)证明含碘的现象是_____________________,反应的离子方程式______________________③①④②滴入淀粉溶液,溶液变蓝2I-+2H++H2O2I2+2H2O思考与训练