1、 水资源水资源化学资源化学资源生物资源生物资源能源能源海洋资源的分类海洋资源的分类(1 1)海水的)海水的直接直接利用;利用;(2 2)海水的)海水的淡化淡化;(3 3)制盐和以盐为原料的)制盐和以盐为原料的盐化工盐化工;(4 4)提取海水中溶存的)提取海水中溶存的有用元素有用元素。问题问题1:1:海水的综合利用有哪些方面海水的综合利用有哪些方面?一、海水中水资源的利用一、海水中水资源的利用获取淡水获取淡水3 3、海水淡化三种方法的原理:海水淡化三种方法的原理:方法方法原理原理蒸馏法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电渗析
2、法析法在外加直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对水中在外加直流电场作用下,利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性,使水中的一部分离子转移到阴、阳离子的选择透过性,使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另一部分水中而达到除盐的目的离子交换离子交换法法用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子,得到去离子水阳离子,得到去离子水海水蒸馏原理示意图海水蒸馏原理示意图(1)(1)海水蒸馏实验装置中需要注意的问题:海水蒸馏实验装置中需要注意的问题:圆底烧瓶内要加入碎瓷片圆底烧瓶内要加入碎瓷片(沸石沸石),目的是防止液体暴
3、沸。,目的是防止液体暴沸。冷凝管内水流方向是冷凝管内水流方向是“下口进,上口出下口进,上口出”。(2)(2)海水蒸馏法制淡水的优缺点:海水蒸馏法制淡水的优缺点:优点是设备简单,易操作,淡水质量好,技术和工艺优点是设备简单,易操作,淡水质量好,技术和工艺也比较成熟。也比较成熟。缺点是耗能大,成本较高。将海水淡化与化工生产和缺点是耗能大,成本较高。将海水淡化与化工生产和能源技术结合,是海水综合利用的重要方向。能源技术结合,是海水综合利用的重要方向。太阳能蒸发海水示意图:太阳能蒸发海水示意图:电渗析法:电渗析法:用薄膜淡化海水的新技术,它使用的是用薄膜淡化海水的新技术,它使用的是一种一种离子交换膜离
4、子交换膜。阴、阳离子交换膜交替排列在电渗析法。阴、阳离子交换膜交替排列在电渗析法设备的两大电极板之间,组成了多个相互独立的隔室。通设备的两大电极板之间,组成了多个相互独立的隔室。通电后海水中的阳离子和阴离子在电场的作用下渗出膜外,电后海水中的阳离子和阴离子在电场的作用下渗出膜外,于是海水得到淡化。于是海水得到淡化。离子交换法离子交换法:含含80多种元素,以氢、多种元素,以氢、氧、氯、钠、镁、硫、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为钙、钾等较多。被称为“元素的故乡元素的故乡”。二、海水中的化学资源二、海水中的化学资源海水中铀多达海水中铀多达4545亿吨是亿吨是已知陆地铀矿储量的已知陆地铀矿储
5、量的45004500倍。氘有倍。氘有5050亿吨足亿吨足够人类用上千万年够人类用上千万年1、特点:种类多、总储量大、富集程度低、特点:种类多、总储量大、富集程度低2、从海水中提取物质的方法、从海水中提取物质的方法(1)从海水中提取食盐)从海水中提取食盐粗盐中的杂质:泥沙、粗盐中的杂质:泥沙、CaCa2+2+、MgMg2+2+、SOSO4 42-2-除杂试剂:除杂试剂:NaNa2 2COCO3 3NaOHNaOHBaClBaCl2 2试剂加入顺序:试剂加入顺序:基本原则:先加基本原则:先加BaClBaCl2 2,后加后加NaNa2 2COCO3 3海水海水粗盐粗盐滤液滤液沉淀沉淀NaCl苦卤苦卤
6、(Mg2+、Br-、I-)BaCl2、NaOH、Na2CO3过滤过滤蒸发结晶蒸发结晶适量盐酸适量盐酸蒸发蒸发结晶结晶Na氯碱工业氯碱工业纯碱工业纯碱工业氯碱工业简介氯碱工业简介冶 金 工 业 等氢氢 气气合 成 农 药 等氯氯 气气造 纸、玻 璃 等氢 氧 化 钠饱 和 食 盐 水盐酸盐酸漂白剂漂白剂2NaCl+2H2O =2NaOH+Cl2+H2电解电解原理:原理:原料:原料:产品:产品:用途:用途:(2 2)海水提取镁)海水提取镁(1)(1)反应流程:反应流程:海带中碘元素的检验海带中碘元素的检验1、用剪刀剪碎海带,用酒精润湿,放入坩埚中、用剪刀剪碎海带,用酒精润湿,放入坩埚中2、灼烧海带
7、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3、将海带灰移至小烧杯中,加蒸馏水,搅拌,煮沸,过滤、将海带灰移至小烧杯中,加蒸馏水,搅拌,煮沸,过滤4、在滤液中滴加稀、在滤液中滴加稀H2SO4及及H2O2,然后加几滴淀粉溶液。,然后加几滴淀粉溶液。方程式为:方程式为:2KI+H2O2+H2SO4=I2+2H2O+K2SO4海带灼烧(3 3)海带中提碘海带中提碘a a 海带中含有碘元素的检验。海带中含有碘元素的检验。反应原理:反应原理:酸性条件下酸性条件下H H2 2O O2 2氧化氧化I I的离子方程式为的离子方程式为 。操作步骤:操作步骤:2H2IH2O2=I22H2Ob
8、b海带中提碘。海带中提碘。反应原理:反应原理:ClCl2 2氧化氧化I I的离子方程式的离子方程式为为 。工艺流程:工艺流程:Cl22I=I22Cl(4 4)海水中提取溴海水中提取溴(1)(1)基本操作:基本操作:浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中副产物浓缩:海水晒盐和海水淡化的过程中副产物BrBr得得到浓缩。到浓缩。氧化:向浓缩的海水中通入氧化:向浓缩的海水中通入ClCl2 2,将,将BrBr氧化成氧化成BrBr2 2,反应的离子方程式为反应的离子方程式为ClCl2 22Br2Br=Br=Br2 22Cl2Cl。富集:利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸气,吹富集:利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸
9、气,吹出的溴蒸气用出的溴蒸气用SOSO2 2吸收,反应方程式为吸收,反应方程式为BrBr2 2SOSO2 22H2H2 2O=2HBrO=2HBrH H2 2SOSO4 4。提取:再用提取:再用ClCl2 2将将HBrHBr氧化得到产品溴。氧化得到产品溴。(2)(2)工艺流程:工艺流程:海水综合利用联合工业体系一例海水综合利用联合工业体系一例海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘海洋植物如海带、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: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)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。写出过程中有关反应的离子方程式:方程式:。(2)提取碘过程中,可用的有机试剂是)提取碘过程中,可用的有机试剂是 。A.酒精酒精 B.四氯化碳四氯化碳 C.苯苯 D.乙酸乙酸()()过程后得到含碘的有机溶液,可用过程后得到含碘的有机溶液,可用把把碘和有机溶剂分离开来。(分离方法)碘和有机溶剂分离开来。(分离方法)课堂检测课堂检测:过滤过滤萃取萃取2I+Cl22Cl+I2蒸馏蒸馏