高中化学 1.3 海水淡化 苏教版选修2

1、海水淡化,第三单元,专题1 多样化的水处理技术,化学与技术,地球是个蓝色的星球，表面积约3/4被海水所覆盖。海水占地球总水量的97%以上，可是它含盐量高，20时的密度达到1.0243g/cm-3，不适合人类饮用，也不适合作为工农业生产用水,舟山本岛限时供水 海水淡化能否化解水危机,海水淡化成本主要由固定资产折旧、电费、反渗透膜等组成，其中用电是大头。液体反渗透膜的技术已经相当成熟，国产的反渗透膜出水质量已经能与国外膜相当，价格则大大降低,海水淡化就是利用物理、化学或生物方法除去海水中溶有的盐。 主要方法有：蒸馏法、膜法（电渗析、反渗透）、冷冻法和离子交换法等,从20世纪50年代以来，随着工农业

2、的发展和城市人口的增长，淡水供应逐渐紧张，造成有些城市或地区严重缺水。但海水是一种不可忽略的潜在水源，因此海水淡化的技术，成为开发新水源的重要途径之一,我国是一个贫水国家，人均水资源占有量为全世界人均占有量的1/4,1.蒸馏法,海水淡化的方法,优点：设备简单、技术成熟。 缺点：能耗大。 减压蒸馏：降低压强，使水的沸点降低，从而在低温下使水沸腾，减小能耗,原理：利用液体沸点不同加热液体，使不同组分在不同温度沸腾汽化，再将蒸汽冷凝收集在容器中,这种方法淡化的水量约占世界海水总淡化量的70,海水淡化的方法,原理：在外加直流电场的作用下，处于中间位置海水槽里的阴离子、阳离子分别透过阴离子交换膜、阳离子

3、交换膜迁移到阳极区、阴极区，中间水槽里的水含盐量就降低了。 特点：消耗的电能大，但其成本只有蒸馏法的1/4。 离子交换膜：用离子交换树脂制成的薄膜，也称电渗析膜。有阴、阳离子交换膜之分，阴离子只能通过阴离子交换膜，阳离子只能通过阳离子交换膜,2.电渗析法,电渗析器,3.反渗透法,渗透现象：浓度较小的溶液中的水分会通过半透膜渗透到浓度较大的溶液中，使原来浓度较大的一侧溶液液面升高，当液面升高产生的压力达到一定数值时能阻止水的继续渗透，这个压力称为渗透压。 反渗透法的原理：如果在含盐浓度较大的溶液一侧施加一定的压力，可以迫使水从浓溶液一侧向稀溶液一侧渗透，使浓溶液浓度增大，得到淡水。 优点：可以大

4、量、快速地生产淡水。寻找更理想的渗透膜，是目前努力的方向,4.冷冻法,把冷海水喷入真空室，部分海水蒸发吸热使其余海水冷却形成冰晶。固体冰晶中的杂质要比原溶液中少得多。将得到的冰晶用适量的淡水淋洗、溶化，就得到淡水,由于水的比热、汽化热大，这种技术要消耗大量的能源,海水淡化的方法,海水淡化流程图,资料,早在15世纪，航海部门就曾以简易的蒸馏装 置来解决海船在长期航行中的淡水供应问题。第 二次世界大战期间，出于战争的需要，用蒸馏法 淡化海水的技术有较大的发展，已用于供应战舰 和岛屿的淡水。 据1980年统计，全世界淡化装置 的每天总造水量为 727.5万立方米，其中75.9 是 蒸馏法生产的，其余

5、大部分用膜法 （电渗析法和 反渗透法,知识结构图,海水的淡化,海水淡化的概念,蒸馏法 电渗析法 反渗透法 冷冻法,海水淡化技术,淡水资源的现状及其解决途径,蒸馏法的主要特点 蒸馏法的实际应用情况 蒸馏与减压蒸馏原理,电渗析法的基本原理 电渗析法的特点 离子交换膜,渗透压的概念 反渗透法的基本原理 反渗透法的主要特点,冷冻法的基本原理 冷冻法的主要特点,例. 海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。回答下列问题： （1）蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法。你认为蒸馏法海水淡化最理想的能源是 ； （2）从海水中可得到多种化工原料和产品。下列是利用海水资源的

6、流程图,反应II的离子方程式为 ； 从反应III后的溶液中得到纯净的单质溴的实验操作方法是 。 在母液苦卤中含有较多的NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等物质。用沉淀法测定苦卤中Mg元素的含量（g/L），实验过程中应测定的数据有 ； 电解25%的饱和食盐水200kg，当NaCl浓度下降到20%时，计算收集到氯气的物质的量。(溶于溶液的氯气忽略不计，计算结果保留一位小数,太阳能等,SO2Br22H2O4H2BrSO42,蒸馏,苦卤样品的体积、Mg(OH)2沉淀的质量,97.7 mol,练习:从海水中提取物质的方法 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。例如：（1）从海水中提取溴的主要工艺流程用 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： 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，方程式为： 向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气反应的方程式为 用 萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。（2）进行从海带中提取碘实验的反应原理及应注意的问题反应原理：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。如用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是为,蒸馏,四氯