第一节2 海水资源的开发利用课件.ppt

第 一 节 开 发 利 用 金 属 资 源 和 海 水 资 源 二、海水资源的开发和利用教 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 。 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 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 海水中蕴藏的资源及其开发意义海洋水资源：海 水 中 水 的 储 量 约 为 1.3 109亿 吨 ，约 占 全 球 总 水 量 的 97 。 化学资源：含 元 素 80多 种 ， 海 洋 资 源 中 ， 利 用 潜 力最 大 的 是 海 水 中 的 化 学 资 源 。 目 前 ， 在 陆 地 上 发 现的 多 种 化 学 元 素 ， 在 海 水 中 已 找 到 多 种 ，其 中 多 种 可 供 提 取 。 如 ， 氯 化 钠 （ 即 食 盐 ） 有 亿 亿 吨 ， 镁 约 有 万 亿 吨 ， 钾 有 万亿 吨 ， 溴 约 有 万 亿 吨 ， 核 燃 料 约 亿 吨 亿 吨 。矿产资源：海 洋 中 所 贮 存 的 各 种 矿 物 约 500亿 吨 。通 常 只 要 每 平 方 米 有 5 的 矿 物 。 锰 结 核 、 可 燃 冰 、砂 和 砾 石 ， 用 于 冶 金 、 燃 料 、 建 筑 、 石 英 砂 用 制 玻璃 等 。 空间资源：海 洋 可 利 用 空 间 包 括 海 上 、 海 中 、 海 底三 个 部 分 。 海 洋 空 间 利 用 已 从 传 统 的 交 通 运 输 扩 大到 生 产 、 通 信 、 电 力 输 送 、 储 藏 、 文 化 娱 乐 等 诸 多领 域 。 我 国 拥 有 18000公 里 的 大 陆 海 岸 线 ， 管 辖 的海 域 面 积 近 300万 平 方 公 里 。能源：海 水 运 动 中 蕴 藏 着 巨 大 的 能 量 ， 包 括 潮 汐 能资 源 、 波 浪 能 资 源 、 海 流 能 资 源 、 温 差 和 盐 差 能 资源 、 海 上 水 能 资 源 ， 它 们 都 属 于 可 再 生 能 源 ， 而 且没 有 污 染 。 生物资源：由 鱼 、 虾 、 贝 、 藻 等 组 成 的 海 洋 生 物 资源 ， 除 了 直 接 捕 捞 供 食 用 和 药 用 外 ， 通 过 养 殖 、 增殖 等 途 径 还 可 实 现 可 持 续 利 用 。 海 洋 生 物 品 种 繁 多 ，我 国 就 有 20278种 ， 其 中 入 药 的 有 700种 。 知识拓展 ：海 洋 中 的 生 物 资 源 海 洋 中 的 矿 产 资 源 海 洋 能 源具 有 商 业 开 发 价 值 的 ： 潮 汐 发 电 和 波 浪 发 电 海洋油、气开发 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 中海 洋 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 中 的 水 1.3X109 亿 吨 占 地 球 总 水 量 97% （ 3%在 陆 地 、 淡 水 ） 海 水 中 除 了 水 以 外 ， 还 含 有 80多 种 元 素 ，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 图进冷 却 水 出 太阳能蒸发海水示意图： 6、 海 水 的 综 合 利 用 （ 1） 海 水 制 盐 生 产 NaCl （ 2） NaCl的 水 溶 液 制 NaOH （ 3） 制 金 属 Na （ 4） 制 Na2CO3 2 NaOH + CO2= Na2CO3 + H2O 2NaCl + 2H2O 电 解 H2 + Cl2 + 2NaOH 2NaCl（ 熔 融 ） 电 解 2Na + Cl2 海 水 晒 盐 （ 煮 海 为 盐 ） 海 水 提 镁 的 步 骤 为 ：贝 壳 生 石 灰 石 灰 乳 氢 氧 化 镁 氯 化 镁 镁写 出 有 关 的 化 学 反 应 方 程 式 ： a、 ； b、 ； c、 ； d、 ； e、 。煅 烧 a 水 b 海 水 c de （ 5） 从 海 水 中 制 金 属 镁海 水蒸 发 MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2k Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O MgCl2 通 电 Mg + Cl2 粗 盐 水 、 重 结 晶 精 盐母 液 Mg(OH)2 盐 酸 、 浓 缩 MgCl2 H2O 脱 水 MgCl2 电 解 Mg贝 壳 煅 烧 CaO 水 石 灰 乳 阅 读 课 本 P91 思 考 与 交 流 ： 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 。浓 缩 海 水 溴 单 质氢 溴 酸 单 质 溴通 入 Cl2 通 入 空 气 ， SO 2吸 收通 入 Cl 2 2NaBr + Cl2= Br2+2NaCl2H2O + Br2+SO2= H2SO4+2HBr2HBr + Cl2= Br2+2HCl海 水 提 溴 的 实 验 室 模 拟 装 置 （ 6） 科 学 探 究 1.从 海 水 中 提 取 溴 (写 出 有 关 的 化 学 方 程 式 ) 2 NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2 k Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2 实 验 探 究 ： 2.如 何 证 明 海 带 中 存 在 碘 元 素 实 验 4-2 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 ： 加 入 H 2O2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 ： 2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O 海 带 提 碘 ：海 带 海 带 灰 溶 解 过 滤灼 烧 残 渣含 I-的 溶 液稀 H2SO 4 H2O 2含 I 2的 溶 液含 I2的 有 机 溶 液 萃 取 图 4-5 海 水 综 合 利 用 联 合 工 业 体 系 一 例 作 业 : P93 习 题 : 1. 2. 3. 4.