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海水资源的开发利用 第一节第一节 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源 第二课时第二课时2010年，中国西南遭遇了百年不年，中国西南遭遇了百年不遇的干旱超过遇的干旱超过6310万人受灾万人受灾我们面临的问题我们面临的问题 不仅西南，整个中国都面临淡水资源缺乏。 中国人均水资源拥有量不足世界人均拥有量的四分之一，是联合国认定的13个缺水国家之一。具有商业开发价值的：潮汐发电和波浪发电海底石油海底石油:1350亿吨亿吨天然气：天然气：140万亿立方米万亿立方米镁、钾、铀、锶等矿物：镁、钾、铀、锶等矿物：5亿亿吨（液体矿山）亿亿吨（液体矿山）锰结核：锰结核：3万亿吨万亿吨可供人类利用的可供人类利用的鱼虾贝藻鱼虾贝藻为每年为每年6亿吨，现在捕亿吨，现在捕捞量为每年捞量为每年9000万吨万吨波浪能：波浪能：700亿千瓦亿千瓦潮汐能：潮汐能：27亿千瓦亿千瓦重水：重水：200万吨万吨水：水：13亿亿吨亿亿吨水资源水资源化学资源化学资源生物资源生物资源能源能源海水蒸馏原理示意图海水蒸馏原理示意图 海水水资源的利用海水水资源的利用海水淡化海水淡化太阳能蒸发海水示意图：太阳能蒸发海水示意图： 太阳能蒸发装置 电渗析法：用薄膜淡化海水的新技术，它使用的电渗析法：用薄膜淡化海水的新技术，它使用的是一种是一种离子交换膜离子交换膜。阴、阳离子交换膜交替排列。阴、阳离子交换膜交替排列在电渗析法设备的两大电极板之间，组成了多个在电渗析法设备的两大电极板之间，组成了多个相互独立的隔室。通电后海水中的阳离子和阴离相互独立的隔室。通电后海水中的阳离子和阴离子在电场的作用下渗出膜外，于是海水得到淡化。子在电场的作用下渗出膜外，于是海水得到淡化。海水淡化海水淡化海水水资源的利用海水水资源的利用海水循环冷却海水循环冷却 预计预计2121世纪上半世纪上半叶，叶， 我国沿海城市我国沿海城市的绝大部分工业冷的绝大部分工业冷却水将采用海水，却水将采用海水，生活用水如海水冲生活用水如海水冲厕也将得到大面积厕也将得到大面积推广推广1000g海水的化学组成示意图海水的化学组成示意图纯水纯水965.31g965.31g氯离子氯离子19.10g19.10g钠离子钠离子10.62g10.62g硫酸根离子硫酸根离子2.66g2.66g镁离子镁离子1.28g1.28g钙离子钙离子0.40g0.40g钾离子钾离子0.38g0.38g其它其它0.25g0.25g海水提海水提 NaCl海水化学资源的开发利用海水化学资源的开发利用海水晒盐海水晒盐粗盐中的杂质：粗盐中的杂质：泥沙、泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-除杂试剂：除杂试剂：Na2CO3NaOH BaCl2试剂加入顺序：试剂加入顺序： 基本原则：基本原则： 先加先加BaCl2,后加后加Na2CO3海水海水粗盐粗盐滤液滤液沉淀沉淀NaCl苦卤苦卤（Mg2+、Br-、I- ）BaCl2、NaOH、Na2CO3过滤过滤蒸发结晶蒸发结晶适量盐酸适量盐酸蒸发蒸发结晶结晶Na氯碱工业氯碱工业纯碱工业纯碱工业氯碱工业简介氯碱工业简介冶 金 工 业 等氢氢 气气合 成 农 药 等氯氯 气气造 纸 、 玻 璃 等氢 氧 化 钠饱 和 食 盐 水盐酸盐酸漂白剂漂白剂2NaCl+2H2O = 2NaOH+Cl2+H2电解电解原理：原理：原料：原料：产品：产品：用途：用途：苦卤（苦卤（Mg2+）Mg海水提镁海水提镁？海水海水(含含Mg2+)试剂溶液溶液Mg(OH)2沉淀沉淀试剂试剂MgCl2溶液溶液Mg无水无水MgCl2熔融电解熔融电解Mg2+2OH-=Mg(OH)2海水提镁要用到贝壳，贝壳的作用是什么？写出贝壳的主要成分发生变化的方程式从海水中的Mg2+到金属镁，经历了哪些化学变化，用方程式表示这个生产流程采用了哪些措施来提高经济效益？你获得了哪些启示？ 工业上如何将海水中的溴离子变成溴工业上如何将海水中的溴离子变成溴单质？阅读单质？阅读P P8585资料卡片资料卡片海水提溴海水提溴浓缩海水浓缩海水溴单质溴单质氢溴酸氢溴酸溴单质溴单质通通Cl2通空气、水蒸气，通空气、水蒸气， SO2吸收吸收通氯气通氯气2HBr + Cl2HBr + Cl2 2= Br= Br2 2+2HCl+2HCl2NaBr + Cl2NaBr + Cl2 2= Br= Br2 2+2NaCl+2NaCl2H2H2 2O + BrO + Br2 2+SO+SO2 2= H= H2 2SOSO4 4+2HBr+2HBr富集Br元素海水提溴的实验室模拟装置海带中碘元素的检验海带中碘元素的检验相关资料：相关资料： 1.海水中碘的含量海水中碘的含量 2.碘元素的存在的形式碘元素的存在的形式 3.碘是人体必需的微量元素，与人体智力发育密切碘是人体必需的微量元素，与人体智力发育密切相关，缺碘易导致智力低下和甲状腺肿大相关，缺碘易导致智力低下和甲状腺肿大0.06%0.06%毫克毫克/ /升升 主要是主要是 I I- -，富集在海带中富集在海带中A 如何证明海带中有碘离子？如何证明海带中有碘离子？ 阅读阅读P P8585实验实验4-2 4-2 海带中碘元素的检验海带中碘元素的检验1、用剪刀、用剪刀剪碎剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中海带，用酒精润湿，放入坩埚中2、灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却、灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却3、将海带灰移至小烧杯中，加蒸馏水，、将海带灰移至小烧杯中，加蒸馏水，搅拌，煮沸，过滤搅拌，煮沸，过滤4、在滤液中滴加、在滤液中滴加稀稀H2SO4及及H2O2，然后加，然后加几滴淀粉几滴淀粉溶液。溶液。方程式为：方程式为：2KI+H2O2+H2SO4 = I2+2H2O+K2SO4海带灼烧思考与交流1.海带为什么不能用水冲洗？海带为什么不能用水冲洗？2.海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？3.为什么用为什么用H2O2氧化氧化I-1，而不用其他的，而不用其他的氧化剂？氧化剂？ 实验说明：实验说明：海带如果用水浸泡，碘化物会部分溶解而损耗，因此干海带不要用水冲洗。将海带剪碎后，再用酒精润湿，可使海带易于灼烧完全，灼烧时产生的烟也较少，并缩短灼烧时间（湿海带不易燃烧）H2O2 为无色的氧化剂，滴加淀粉溶液后容易观察到蓝色；如果用酸性高锰酸钾作氧化剂，由于高锰酸钾为紫色，加淀粉溶液后不易观察颜色。海水资源的综合利用海水资源的综合利用海水综合利用海水综合利用联合工业体系联合工业体系D医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食海带，这是由于海带中含有较丰富的（ ）A.碘元素 B.铁元素C.钾元素 D.锌元素A 一位海上遇难的水手，随着木排在海上漂流。他用完一位海上遇难的水手，随着木排在海上漂流。他用完了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水，因为他知道海了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水，因为他知道海水会致命水会致命,主要原因是主要原因是 （ ）A、海水有苦涩味，根本喝不下去、海水有苦涩味，根本喝不下去B、海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡、海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡C、海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡、海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡D、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来，进、海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来，进入肠胃中，使人脱水死亡入肠胃中，使人脱水死亡D 海水中含有海水中含有MgCl2，从海水中提取，从海水中提取Mg，最适宜的方法是，最适宜的方法是（ ） A、海水、海水 Mg（OH）2 MgB、海水、海水 MgCl2溶液溶液 MgCl2（熔融）（熔融） MgC、海水、海水 Mg（OH）2 MgO MgD、海水、海水 Mg（OH）2 MgCl2溶液溶液 MgCl2（熔融）（熔融） MgNaOH电解电解电解电解HCl电解电解石灰乳石灰乳灼烧灼烧石灰乳石灰乳HCl电解电解D证明海带中含有碘，有以下步骤证明海带中含有碘，有以下步骤在检验海带中碘元素的实验中，有以下步骤：在检验海带中碘元素的实验中，有以下步骤：灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；在滤液中滴加稀在滤液中滴加稀H H2 2SOSO4 4及及H H2 2O O2 2，然后加入几滴，然后加入几滴淀粉溶液；用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，淀粉溶液；用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；放入坩埚中； 海带灰转移到小烧杯，加蒸馏海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤水，搅拌、煮沸、过滤. .(1)(1)合理的步骤是合理的步骤是_(2)(2)证明含碘的步骤是证明含碘的步骤是_, _, 现象是现象是_, _, 反应的离子方程式是反应的离子方程式是 _滴入淀粉溶液，溶液滴入淀粉溶液，溶液变蓝变蓝2I2I- - + 2H+ 2H+ + +H+H2 2O O2 2 I I2 2+2H+2H2 2O O
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