【任务驱动式】8.1.2海水资源的开发利用 课件

第八章化学与可持续发展人教版高中化学必修第二册第一节自然资源的开发应用第2课时海水资源的开发利用

金属矿物海水资源化石燃料海水的特点广阔性：海水中水的储量约为1.3×109

亿吨，占地球总水量97%多样性：元素种类很多，总计含有80多种元素分散性：许多元素的富集程度很低如：海水中金属元素总含量约为5千万t，但1t海水中只含金属元素0.000004g（百分之0.000004克）直接利用海水进行循环冷却海水淡化提取溴单质制取氯化钠制取镁海水资源的开发利用任务一

海水水资源的利用直接利用海水进行循环冷却海水淡化海水水资源电渗析法反渗透法蒸馏法离子交换法电渗析法离子交换法蒸馏法（最先使用，技术成熟，但成本高）反渗透法任务一

海水水资源的利用海水蒸馏的原理直形冷凝管蒸馏烧瓶锥形瓶温度计碎瓷片或沸石注意点2.冷凝水，下口进，上口出1.温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处3.加热时，蒸馏烧瓶要垫上石棉网4.液体量是烧瓶容积1/3～2/3任务一

海水水资源的利用广泛使用太阳能、风能、发电厂等工业余热设计一种压强一个比一个低的蒸发室，连通在一起，当海水通过时，水就会瞬间蒸发变成水蒸气，经冷凝成为淡水。工业中的蒸馏海水淡化任务一

海水水资源的利用成本低，但未能大量生产（电渗析法是利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的。）电渗析法的原理任务一

海水水资源的利用离子交换法的原理目前正在迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂阳离子交换树脂:

HR+Na+=NaR+H+阴离子交换树脂:

ROH+Cl-=RCl+OH-H++OH-=H2O任务一

海水水资源的利用反渗透法的原理利用孔径比1nm还小的半透膜滤去盐分来制取淡水。利用只允许溶剂水分子透过、不允许溶质离子透过的半透膜，将海水与淡水分隔开。成本较低任务二

海水化学资源的利用海水制盐（1）氯碱工业（2）制钠和氯气（3）制盐酸盐田海水饱和食盐水引入日晒风吹析出粗盐食用盐氯碱工业精制蒸发结晶（4）制漂白粉（5）制纯碱(侯氏制碱法)2NaCl+2H2O══2NaOH+H2↑

+Cl2↑电解Cl2+H2══2HCl点燃2Cl2+2Ca(OH)2══CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O2NaHCO3═Na2CO3+H2O↑+CO2↑△NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl任务二

海水化学资源的利用海水提溴核心反应价格（万元/吨）Cl20.155O20.13（不能把Br-氧化为Br2)KMnO43.4K2CrO43.76KClO32.7H2O21.4地球上99%的溴分布在海水中，以Br-的形式存在。要对海水中的溴进行富集。Br-Br2氧化如何选择合适的氧化剂？可行

氧化效果好

便宜

无污染任务二

海水化学资源的利用海水浓缩海水(Cl-)吸收塔用SO2吸收浓缩海水(Cl-、Br2)Br-SO42-浓缩酸化通入Cl2(氧化)通入热空气或水蒸气(吹出)反应后富集溴通入Cl2(提取)Br2Cl-蒸馏分离溴单质海水晒盐和海水淡化的过程中Br-得到浓缩Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr向经过酸化的浓缩海水中通入Cl2，将Br-氧化为Br2利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收Cl2+2Br-=2Cl-+Br2任务二

海水化学资源的利用

自然界提取物质的一般工业流程和思维方法工业原料中间产物1中间产物2目标产品富集转化①酸碱性②氧化性①除去杂质②提纯产物分离提纯任

务核心问题原料产品如何分离出产品？物料是否能够循环使用？原料预处理物质转化产品分离如何选取原料？如何处理原料？1、从资源、成本角度考虑；2、从反应速率、提高效率角度。1、从元素价态的角度分析是否需要选取氧化剂或还原剂？2、从成本、环保的角度选取最合适的试剂。根据目标产物的性质及含量，选取合适的分离提纯方法。如何控制反应条件？如何选取氧化剂？还原剂？知识、方法任务二

海水化学资源的利用海水提碘稀硫酸过氧化氢溶液灼烧加水加热溶解过滤CCl4蒸馏海带灰海带悬浊液滤液碘水碘的CCl4溶液单质碘操作1操作2操作3操作4操作5试剂1试剂2萃取分液生物富集海水2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O或Cl2任务二

海水化学资源的利用海水制镁海水石灰乳盐酸CaO贝壳水煅烧Mg(OH)2MgCl2溶液蒸发结晶MgCl2·6H2O脱水MgCl2晶体电解MgCl2H2HClMg2＋＋Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+Ca2+Mg(OH)2＋2HCl=