高中化学海水资源的开发利用PPT幻灯片课件

海水资源的开发利用 第一节开发利用金属矿物和海水资源 1 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 2 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 3 4 1 海水资源 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 5 1 海水的淡化 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 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 2 海水资源的利用 6 太阳能蒸发海水示意图 7 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 8 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 9 大连石化公司海水淡化处理海水过滤器 10 经处理后海水就变成了可以饮用的纯净的水 11 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 2 海水中的化学资源 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 1 特点 种类多 总储量大 富集程度低 12 2 海水制盐 生产NaCl NaCl的水溶液制NaOH 制金属Na2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 2NaCl 2H2O电解H2 Cl2 2NaOH 2NaCl 熔融 电解2Na Cl2 制Na2CO3 13 14 3 从海水中制金属镁化学反应 a MgCl2 Ca OH 2 Mg OH 2 CaCl2b Mg OH 2 2HCl MgCl2 H2O c MgCl2通电Mg Cl2 第二步 海水Mg OH 2盐酸 浓缩 脱水MgCl2电解Mg 第一步 制石灰乳 贝壳煅烧CaO水石灰乳 石灰乳 15 4 海带提碘 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 加H2O2溶液变褐色 加淀粉变蓝 现象 2KI H2O2 H2SO4 I2 2H2O K2SO4 16 17 三 海水综合利用 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 18 四 海水综合利用联合工业体系一例 如下图 19 海水资源的开发利用简述 1 从海水中提取淡水 海水淡化 2 海水制盐 3 从海水中提取镁 钾 溴 碘等化工产品 4 从海水中获取铀和重水作为核能开发的重要原料 5 从海水中获取其他物质和能量 20 海洋植物如海带 海藻中含有丰富的碘元素 碘元素以碘离子的形式存在 实验室从海藻中提取碘的流程如下 1 指出提取碘的过程中有关实验操作名称 写出过程 中有关反应的离子方程式 2 提取碘 过程中 可用的有机试剂是 A 酒精B 四氯