8.1.2 海水资源的开发利用（课件）-【思维课堂】2022-2023学年高一化学同步精品备课系列（人教版2019必修第二册）

第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 课时2 海水资源的开发利用 素元化学工作室 学习目标 1. 了解海水水资源及其利用，能准确说出海水淡化的方法。 2. 以海水资源中的氯化钠为原料，构建物质间的转化关系。 3. 通过海水提溴工艺流程图的设计与分析，形成工业上提取物质的一般思路和方法。 素元化学工作室 你知道海洋中有哪些可以利用的资源吗？ 海水中的化学元素 由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中含量最多的O、H两种元素，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其总含量超过99%，其他元素为微量。虽然海水中元素的种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度却很低。例如，海水中金元素的总储量约为5×106 t，而1t海水中金元素的含量仅为4×10-6g。海洋还是一个远未充分开发的巨大化学资源宝库。 思维课堂 素元化学工作室 元素 浓度（mg/L） 元素 浓度（mg/L） 元素 浓度（mg/L） 钠Na 1.1×104 氯Cl 1.9×104 金Au 4.0×10－6 镁Mg 1.3×103 溴Br 6.7×101 铀U 3.0×10－4 钾K 3.8×102 碘I 6.0×10－2 镍Ni 2.0×10－3 锂Li 1.7×10－1 铯Cs 5.0×10－4 钼Mo 1.0×10－2 问题1. 你认为可以从海水中获得哪些产品或资源，为什么？ （1）储量特别大的如Na、Mg、Cl、Br等元素的单质及化合物 （2）具有特别用途的如Li、Mo、Cs、U等元素的单质及化合物 （3）特别贵重的元素如Au的单质及化合物 资料卡片 素元化学工作室 元素 浓度（mg/L） 元素 浓度（mg/L） 元素 浓度（mg/L） 钠Na 1.1×104 氯Cl 1.9×104 金Au 4.0×10－6 镁Mg 1.3×103 溴Br 6.7×101 铀U 3.0×10－4 钾K 3.8×102 碘I 6.0×10－2 镍Ni 2.0×10－3 锂Li 1.7×10－1 铯Cs 5.0×10－4 钼Mo 1.0×10－2 问题2. 你认为从海水中获得产品的过程中可能会遇到哪些困难？ 总量巨大但浓度极低，要耗费大量能源和时间进行富集、分离和提纯 海水资源的分布特点：广阔性、多样性、分散性 问题3. 海水淡化都有哪些方法，各有什么优缺点？ 资料卡片 素元化学工作室 水资源的利用 1、海水淡化 2、海水循环冷却 服务于火电厂、核电厂的循环冷却 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 素元化学工作室 分离沸点相差较大的液体混合物，也可除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。 蒸馏 酒精灯 蒸馏烧瓶 温度计 冷凝管 牛角管 锥形瓶 沸石 思维 课堂 素元化学工作室 【思考】 为什么冷却水通入方向与被冷凝蒸气流向相反？ 为了使蒸馏出的蒸气与冷却水长时间充分接触，带走尽可能多的热量。 为什么温度计水银球的顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线 对于蒸馏来说，只有精确控制蒸馏的温度才能达到分离提纯的目的，而蒸馏烧瓶支管口的温度正是被蒸馏变为气体某组分的温度，故温度计水银球顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线 思维课堂 素元化学工作室 蒸馏法海水淡化 海水蒸馏原理示意图 原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸汽，与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水 优点：历史最久，技术和工艺比较成熟； 缺点：成本较高 素元化学工作室 典例1.海水淡化可使用蒸馏法。如图所示为以自来水为原料制取蒸馏水的实验装置,请回答下列问题。 (1)图中的两处明显错误 ①　　　　　　　　　; ②　　　　　　　　　。  (2)仪器A的名称是　　　　　, 仪器B的名称是　　　　。 (3)实验时A中除加入自来水外,为防止 液体暴沸还需加入少量　　　　。  温度计的水银球插入液体中 冷却水进出口方向反了 蒸馏烧瓶 碎瓷片(或沸石) 冷凝管 素元化学工作室 溴及其化合物在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用。 溴是海洋元素，地球上99%的溴元素分布在海洋中，以Br-的形式存在。海水中的溴元素含量约为67mg/L。 CF2ClBr 二氟一氯一溴甲烷 资料卡片 素元化学工作室 海水化学资源的开发利用 此流程的目的是什么？这种方法叫什么法？ 1、从海水中提取溴——吹出法 流程中涉及哪些步骤？每一步的作用是什么？