江西省鹰潭一中高中化学 第4章 第1节 开发利用金属矿物和海水资源（第2课时）课件 新人教版必修2.ppt

第四章化学与自然资源的开发利用 第一节开发利用金属矿物和海水资源 第2课时 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 海水资源的开发利用 为什么中日在钓鱼岛问题上互不相让 钓鱼岛又称钓鱼台 钓鱼台群岛 钓鱼台列岛 日本人称其为 尖阁列岛 位于中国东海大陆架的东部边缘 在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿 钓鱼列岛周围海域面积约为17万平方公里 相当于5个台湾本岛面积 钓鱼诸岛及其附近海域 不仅蕴藏有大量石油资源 在其他方面也有巨大的经济价值 问题与讨论 海水资源的开发利用 海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源 21世纪人类将重点开发海洋资源 海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 1 海水水资源的利用 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 海水中的水约1 3x109亿吨 占地球总水量97 还含有80多种元素 海水资源的开发利用 海水的淡化 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 海水资源的开发利用 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 海水资源的开发利用 太阳能蒸发海水示意图 海水资源的开发利用 它是利用离子交换膜的选择透过性 在直流电场的作用下使水中的离子有选择的定向迁移 使溶液中阴阳离子发生分离的一种理化过程 由于其能耗低 产水量大 脱盐率高稳定性强等特点 现已被广泛的用于医药 电子 化工 食品 硬水软化 海水淡化等方面 电渗析法 海水资源的开发利用 2 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 海水资源的开发利用 煮海 为盐 1 从海水中提取nacl 海水资源的开发利用 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 海水资源的开发利用 科学探究 如何证明海带中有碘离子 阅读教材p91页实验4 2 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 2 从海带中提取碘的实验 反应原理 海水资源的开发利用 海带 海带灰 溶解过滤 灼烧 残渣 含i 的溶液 稀h2so4h2o2 含i2的溶液 含i2的有机溶液 萃取 提取流程 海水资源的开发利用 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 实验方法 海水资源的开发利用 实验注意事项 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 实验现象 加入h2o2后 溶液由无色变为黄色 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 海水资源的开发利用 地球上99 以上的溴蕴藏在大海中 以br 形式存在 因此溴又被称为 海洋元素 海水中溴的提取是将br 转变为br2是海水提溴中关键的化学反应 液溴 br2 海水资源的开发利用 3 海水提溴 主要方法是空气吹出法 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cl2 cl br2 分离 溴单质 化学方程式 2nabr cl2 br2 2naclbr2 so2 2h2o 2hbr h2so42hbr cl2 br2 2hcl 海水资源的开发利用 从海水中提取溴的主要工艺流程 空气吹出法 用四氯化碳 或苯 萃取吸收塔内的溶液中的溴单质 用蒸馏法将海水浓缩 用硫酸将浓缩的海水酸化 向酸化的海水中通入适量的氯气 使溴离子转化为溴单质 2nabr cl2 br2 2nacl 向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽 将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的 br2 so2 2h2o 2hbr h2so4 向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气 2hbr cl2 2hcl br2 海水资源的开发利用 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 设计一个实验方案模拟这一生产过程 2 写出相关的化学方程式 浓缩海水 br2 hbr溶液 br2 海水资源的开发利用 2nabr cl2 br2 2nacl 2h2o br2 so2 h2so4 2hbr 2hbr cl2 br2 2hcl 海水提溴的实验室模拟装置 海水资源的开发利用 镁被誉为 国防金属 60 的镁从海水提取 海水 镁 飞机 海水资源的开发利用 4 从海水中制金属镁 海水蒸发 母液 mg oh 2 mgcl2 ca oh 2 mg oh 2 cacl2 mg oh 2 2hcl mgcl2 h2o 海水资源的开发利用 引入海水 贝壳 caco3 工业制镁流程 沉降池 过滤槽mg oh 2 盐酸 锻烧产物 电解mgcl2 金属镁 氯气 海水资源的开发利用 海水提mg 海水淡化 海水提取nacl br2的提取 海水综合利用联合工业体系一例 海水资源的开发利用 归纳小结 海水资源的开发利用 1 从海水中提取下列物质 可以不涉及到化学变化的是 a mgb naclc br2d k2 医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食用海带 这是因为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 b a 习题 海水资源的开发利用 一位遇上海难的水手 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