8.1.2 海水资源的开发利用（精品课件）-2022-2023学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第二册）

走进奇妙的化学世界 2022-2023 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 海洋中蕴含着丰富的资源，21世纪人类将重点开发海洋资源 从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中。 海洋约占地球表面积的71% 水资源 生物资源 化学资源 矿产资源 能源 氯 钠 溴 碘 镁 钾 钴 锰 锌 锡 钛 铀 金 海水中水的储量约为1.3×1018t，约占全球总水量的97% 海洋生物品种繁多，通过养殖、增殖等途径可实现可持续利用 含量最多的是H和O，加上Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C等元素，其总含量超过99% 浅海石油、天然气、煤、硫、磷等；深海锰结核，可燃冰等， 海水运动中蕴藏着巨大能量，包括潮汐能、波浪能、海流能、温差和盐差等 海水资源 海水资源主要分为几大类？ 学习 目标 第2课时 海水资源的开发利用 PART 01 PART 02 了解海水资源及其利用。 掌握海水化学资源的开发和利用,即海水制盐,海水提镁、提溴、提碘 科学探究：认识海水资源的多样性和分散性；不断创新海水资源开发利用的途径和方法 社会责任：通过海水资源保护意识和合理开发，建立可持续发展意识和绿色化学观念，并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断 学习任务一 海水资源的特点 (1)广阔性 (2)多样性 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，按含量计，H2O中的H、O两种元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素超过总量的99%。 (3)分散性 虽然海水中元素种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度却很低。 含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。 海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年 海水中的化学资源 海洋中的矿产资源 探索从海水中提铀对一个国家来说具有重要的战略意义。铀是目前核能开发的重要原料。海水中铀多达45亿吨是陆地铀矿储量的4500倍，而海水中氘有50亿吨足够人类用上千万年。 【思考】为什么核电站往往建立在海边？ 基于安全角度 减少输电成本 利用海水降温 核电站的蒸汽在汽轮机里做功后出来的是乏气，而乏气是无法再给水泵运输的，需要在凝汽器中冷却成凝结水。 请同学们来看我国核电站分布图，大家一定会发现我国已建和在建核电站全部位于沿海城市，其原因之一为核电站在正常运行中，对于冷却水需求量十分巨大，而且经过使用的水是不能再次利用的，再加上我国淡水资源的短缺，就导致了海边建设核电站成为首选之地，这样既可以节约淡水，又能保护生态环境，符合我国基本国情。此外：截至2019年4月，我国已运行核电机组共47台，装机容量位居世界第三，在建机组15台，在建规模连续多年保持全球领先，数量远超世界其他国家，不由得感叹我国实力的强大！[数据来自：中国新闻网、中国生态环境部核设施安全监管司司长郭承站、中电联] 学习任务二 海水资源的利用 ◆蒸 馏 法（最先使用，技术成熟，但成本高） ◆电渗析法（成本低，但未能大量生产） ◆离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂） 1. 主要包括直接利用海水进行循环冷却和海水淡化等。 2.海水淡化 太阳能蒸发装置 ①蒸馏法 1、原理：利用各成分的沸点不同，分离互溶液态混合物的物理分离方法。 2、装置及仪器名称 蒸馏烧瓶 温度计 直形冷凝管 牛角管或尾接管 锥形瓶 3、海水蒸馏实验的操作步骤。 连接装置→检查装置气密性→向烧瓶中加入海水和碎瓷片→接通冷却水→给烧瓶加热→收集蒸馏水→停止对烧瓶加热→待冷却至室温后停止通入冷却水→整理仪器。 4、注意事项 加热装置 冷凝装置 接收装置 石棉网 加入沸石/碎瓷片，防暴沸 液体体积不应该超过容积的2/3,不应少于1/3 温度计水银球处于支管口处 冷凝水：下进上出 牛角管伸入锥形瓶内 [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 思考：实验过程中发现忘加沸石了，怎么办？ ②电渗析法 + - （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。） 成本低，但未能大量生产 ③离子交换法 离子交换树脂可以把阴阳离子分别交换出来，使水得到纯化。