海水资源开发利用

1、二、海水资源的二、海水资源的开发和利用开发和利用 从太空观察地球，看到地球上有七片陆从太空观察地球，看到地球上有七片陆地地“漂浮漂浮”在一大片蓝色的海洋之中在一大片蓝色的海洋之中海洋是美丽的，海洋是美丽的， 也是富饶的也是富饶的 海水资源的广泛性：n海洋约占地球表面积71%n海洋中的资源 ：n动物动物:（鱼类、海狮、海马、贝类（鱼类、海狮、海马、贝类n植物植物:（海草、海带（海草、海带n矿物矿物:（各种盐、（各种盐、NaCl、MgCl2 . n 海底金属结核矿、石油海底金属结核矿、石油n水水 : （水资源及各种溶解的盐类（水资源及各种溶解的盐类含含80多种元素，以氢、氧、多种元素，以氢、氧、氯

2、、钠、镁、硫、钙、钾等氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为较多。被称为“元素的故乡元素的故乡”。海水中铀多达海水中铀多达45亿吨亿吨是已知陆地铀矿储量是已知陆地铀矿储量的的4500倍。氘有倍。氘有50亿亿吨足够人类用上千万吨足够人类用上千万年年海水中的化学资源海水中的化学资源海洋中的矿产资源海洋中的矿产资源1. 海水淡化海水淡化从海水中提取淡水从海水中提取淡水 海水淡化的方法主要有海水淡化的方法主要有蒸馏法蒸馏法、电渗析电渗析法法、离子交换法离子交换法等。等。 海水蒸馏原理示意图海水蒸馏原理示意图进进出出原理：原理：加热到水的加热到水的沸点，液态沸点，液态水变为水蒸水变为水蒸气与海水中气与海水

3、中的盐分离，的盐分离，水蒸汽冷凝水蒸汽冷凝得到淡水。得到淡水。2. 海水晒盐海水晒盐海水海水浓缩浓缩过滤过滤盐酸盐酸蒸发结晶蒸发结晶NaOHNaOH溶液、溶液、BaClBaCl2 2溶液、溶液、NaNa2 2COCO3 3溶液溶液过量过量食盐的提取食盐的提取A 科学探究：科学探究：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 P8383实验实验4-2 4-2 2I2I- - + 2H+ 2H+ + +H+H2 2O O2 2 I I2 2+2H+2H2 2O O（一）实验方法：（一）实验方法：（1 1）称取）称取3g3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净干海带，用刷子把干海

4、带表面的附着物刷净 （不要用水洗，有不要用水洗，有 I I- -）。）。 将海带剪碎，用酒精润将海带剪碎，用酒精润 湿（湿（便于灼烧便于灼烧）后，放在坩埚中。）后，放在坩埚中。 （2 2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，）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。停止加热，冷却。 （3 3）将海带灰转移到小烧杯中，向烧杯中加入）将海带灰转移到小烧杯中，向烧杯中加入10ml10ml蒸馏蒸馏 水，搅拌，煮沸水，搅拌，煮沸2min2min3min3min，使可溶物溶解，过滤。，使可溶物溶解，过滤。 （4 4）向滤液中滴入几滴）向滤液中滴入几滴硫酸硫酸，再加入约，再加入

5、约1ml 1ml H H2 2O O2 2溶液，溶液， 观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴淀粉淀粉溶液，溶液， 观察现象。观察现象。 溶液变为深溶液变为深黄色黄色海海带带提提碘流程碘流程海海带带海海带灰带灰溶解过滤溶解过滤灼烧灼烧残渣残渣含含I- -的溶液的溶液稀稀H2SO4 H2O2含含I2的溶液的溶液含含I2的有机溶液的有机溶液萃取萃取证明海带中含有碘，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HH2 2SOSO4 4及及HH2 2OO2 2，然后加入，然后

6、加入几滴淀粉溶液；几滴淀粉溶液；用剪刀剪碎海带，用酒精用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；润湿，放入坩埚中； 海带灰转移到小烧杯，海带灰转移到小烧杯，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤加蒸馏水，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海水中提取溴的实验海水中提取溴的实验（1 1）用蒸馏法将海水）用蒸馏法将海水浓缩浓缩

7、。用硫酸将浓缩的。用硫酸将浓缩的 海水酸化。海水酸化。（2 2）向酸化的海水中通入适量的）向酸化的海水中通入适量的氯气氯气，使溴，使溴 离子转化为离子转化为溴单质溴单质。（3 3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸 气，将溴单质气，将溴单质吹入吹入盛有盛有二氧化硫二氧化硫溶液的溶液的 吸收塔内。转化为吸收塔内。转化为氢溴酸氢溴酸（4 4）向吸收塔中溶液内通入适量的）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气氯气。最。最 后经蒸馏可得后经蒸馏可得液溴液溴 ( (用用CClCCl4 4萃取萃取) )浓缩海水浓缩海水溴单质溴单质氢溴酸氢溴酸单质溴单质溴通入通入Cl2通入空气，

8、通入空气，SO2吸收吸收通入通入Cl2海海带带提提溴流程溴流程海水中提溴原理海水中提溴原理（1 1）2NaBr + Cl2NaBr + Cl2 2 = Br = Br2 2 + 2NaCl + 2NaCl 上面置换反应得到的上面置换反应得到的 BrBr2 2 的浓度很的浓度很低低，难以收集，难以收集，用空气用空气吹出吹出 BrBr2 2 后用后用 SOSO2 2 吸收吸收，使溴得到，使溴得到富集富集. . （2 2）BrBr2 2 + SO + SO2 2 + 2H + 2H2 2O = 2HBr + HO = 2HBr + H2 2SOSO4 4（3 3）2HBr + Cl2HBr + Cl

9、2 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+2HBr2HBr + Cl2HBr + Cl2 2= Br= Br2 2+2HCl+2HCl海水提溴的实验室模拟装置海水提溴的实验室模拟装置海水海水蒸发蒸发粗粗盐盐 水、重结晶水、重结晶 精精盐盐母液母液Mg(OH)Mg(OH)2 2 MgClMgCl2 2 + Ca(OH) + Ca(OH)2 2 = Mg(OH) = Mg(OH)2 2+ CaCl+ CaCl2 2海水提海水提镁镁 Mg(OH) Mg(OH)2 2 + 2HCl = MgCl + 2HCl = MgCl2 2 + H+ H2 2O O MgCl MgCl2 2( (熔融熔融) = Mg +