1、第八章 化学与可持续发展第一节 自然资源的开发利用第2课时 海水资源的开发利用认识海水资源海洋约占地球表面积的71%海水生物资源海水化学资源海水水资源认识海水资源海水资源海水水资源的利用海水化学资源的开发利用海水提镁海水提溴海带提碘海水制盐认识海水资源一、海水水资源的利用(1)海水淡化(2)直接利用海水进行冷却循环蒸馏法电渗析法离子交换法最先使用，技术成熟，但成本高成本低，但未能大量生产目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂三种海水淡化方法的原理方法原理蒸馏法将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水电渗析法在外加直流电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，使
2、水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的离子交换法用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴离子、阳离子，得到去离子水一、海水水资源的利用海水的蒸馏主要仪器：蒸馏烧瓶锥形瓶防止液体暴沸冷凝水的流向：A中加入碎瓷片的目的：AB C直形冷凝管a口进，b口出蒸馏操作注意事项：蒸馏烧瓶不能直接加热，需垫上石棉网烧瓶中所盛液体体积一般介于蒸馏烧瓶容积的1/32/3之间温度计的水银球位于蒸馏烧瓶支管口处二、海水化学资源的开发利用海水中的化学元素最多：O、H两种元素常量元素：Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素微量元素种类很多，总储量很大，富集程度却很低海水晒盐方
3、法：把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。原理：蒸发海水，使食盐浓缩结晶。1.海水提NaCl粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-除杂试剂： Na2CO3NaOHBaCl2试剂加入顺序： 基本原则： 先加BaCl2，后加Na2CO3粗盐的提纯2.海水提溴氧化：2NaBrCl2 = Br2 2NaCl化学方程式：浓缩海水产品溴 HBr 溴水通入Cl2加SO2通入空气通入Cl2蒸馏：2HBrCl2 = Br2 2HCl吸收：Br2SO22H2O = 2HBrH2SO4溴氧化富集吸收蒸馏2.海水提溴 吹出法3.海水提镁石灰乳溶液Mg(OH)2沉淀盐酸MgCl2溶液Mg无水
4、MgCl2熔融 电解海水(含Mg2+)过滤MgCl2+Ca(OH)2 = Mg(OH)2+CaCl2就地取材贝壳(CaCO3)Mg(OH)2+2HCl = MgCl2+2H2OMgCl2(熔融) = Mg+Cl2电解CaO+H2O = Ca(OH)2CaCO3 = CaO+CO2 3.海水提镁海带海带灰浸泡过滤灼烧残渣含I-的溶液稀H2SO4 H2O2含I2的溶液含I2的有机溶液萃取4.海水提碘2H+2I-+H2O2 = I2+2H2O或Cl2+2I - = 2Cl-+I2氧化紫红橙红分液漏斗萃取萃取剂：CCl4 、苯【思考与交流】如何验证海带中含有碘元素？海带中含有碘元素的检验：实验原理：2
5、H+2I-+H2O2=I2+2H2O 淀粉遇碘单质变蓝实验步骤：【总结】三、从海水中获取能量(1)从海水提取铀和重水，用于核能开发。(2)开发潮汐能、波浪能等新型能源。1.海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是（ ）A.海水中含有钾元素，只需经过物理变化就能得到钾单质B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C.从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备NaD.利用潮汐发电是将化学能转化为电能C【课堂练习】2.下列关于海水资源利用的认识，错误的是（ ）A.海水中金、锶、碳、铜、铁等元素属于微量元素B.海底多金属结合矿含有铁、锰、钴等多种金属元素C.通过蒸馏法、电渗
6、析法、离子交换法等可以实现海水的淡化D.海水提溴过程中溴元素依次发生氧化反应、还原反应、氧化反应A【课堂练习】【课堂练习】3.从海带中提取碘，设计如下实验方案，下列说法不正确的是（）A.步骤的操作方法：灼烧和溶解B.步骤需要的主要仪器：坩埚和烧杯C.步骤的试剂a必须是氧化剂D.步骤的试剂b可选用酒精D4.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：【课堂练习】(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.四氯化碳 C.苯 D.乙酸(3)过程后得到含
7、碘的有机溶液，可用 把碘和有机溶剂分离开来。（分离方法）过滤萃取2I+Cl22Cl+I2BC蒸馏【课堂练习】5.海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程图如右所示：(1)步骤反应的离子方程式是 。(2)步骤反应的化学方程式是 。(3)步骤中，用热空气将Br2吹出，利用溴的性质为 ，从步骤到步骤的目的是 。2BrCl2=Br22ClSO2Br22H2O=H2SO42HBr易挥发将溴浓缩，提高Br2的提取率【课堂练习】(4)从理论上考虑，下列物质也能充分吸收Br2的是_(填字母)。A.NaOH B.FeCl2 C.Na2SO3 D.H2OABC(5)步骤蒸馏过程中，温度应控制在8090 。温度过高或过低都不利于生产，若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水分增加；若温度过低，则 。溴不能完全蒸出，产率太低【课堂练习】
