8.1.2 自然资源的开发利用 第二课时课件 2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

高中化学必修第二册 第1节 自然资源的开发利用 第八章化学与可持续发展 （2）海水资源的开发利用 学习目标 1．能够说出海水中富含的元素，了解目前海水中可以提取哪些资源，知道开发、利用海洋资源的重要性。 2．通过了解海水淡化、海水制盐的方法，进一步加深对物质分离和提纯方法的理解。 3．以海水提镁、海水提溴为例，用化学视角找到物质转化、元素富集的途径，从而认识化学在自然资源开发和利用过程中的作用和贡献。 新课导入 21世纪人类将重点开发海洋资源，我们能从海洋中获得哪些资源呢？ 海洋约占地球表面积的71% ， 海水中水的储量约占地球 总水量的97%，约1.3×1018 t。 新课导入 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。 二.海水资源的开发利用 二.海水资源的开发利用 分离盐分 提取淡水 直接利用 海水淡化 海水水资源 电渗析法 膜分离法 循环冷却 蒸馏法 离子交换法 1、海水水资源的利用 6 二.海水资源的开发利用 （1）蒸馏法 优点：最早使用，技术成熟 缺点：成本较高 海水蒸馏原理示意图 二.海水资源的开发利用 将海水加热至沸腾汽化，然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水 原理： 海水 淡水 A B a b C 1.烧瓶底要垫石棉网 3.温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口处 2. 盛液体为其容积的 1／3 ～2／3 (1) 主要仪器：A： ；B： ；C： 。 (2) 冷凝水的流向： 口进， 口出。 (3) A中加入碎瓷片的目的是 。 蒸馏烧瓶 锥形瓶 a b 防止液体暴沸 直形冷凝管 二.海水资源的开发利用 （2)离子交换法 HR + Na+ = NaR + H+ ROH + Cl— = RCl +OH— H++OH- =H2O 优点：装置简单，对无机离子去除能力较强，离子交换树脂具有再生能力； 缺点：净水量较小，树脂会溶解出有机物，树脂表面还会有微生物增殖，水质有起伏，树脂再生过程较慢。所以适用小型净水设备，如实验室等。 二.海水资源的开发利用 （3）电渗析法 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。 成本低，但未能大量生产 二.海水资源的开发利用 （4）膜分离法 利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩。 二.海水资源的开发利用 2. 海水化学资源的开发利用 海水制盐 海带提碘 海水化学资源 海水提溴 海水提镁 海底可燃冰 二.海水资源的开发利用 （1）海水制盐 海水 引入 盐田 风吹日晒 饱和食盐水 粗盐 提纯 精盐 蒸发结晶 (“盐田法”又称“滩晒法”) 母液 “母液”也叫“苦卤”,含有高浓度的K+、Mg2+、Br-和SO42-等，可从中提取多种化工原料。 二.海水资源的开发利用 ①氯碱工业 通电 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ ②制钠和氯气 通电 2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2↑ ③制盐酸 ④制漂白剂(84消毒液) ⑤侯氏制碱 Cl2＋2NaOH NaCl＋NaClO＋H2O NaCl＋CO2＋H2O＋NH3 NH4Cl＋NaHCO3↓ Δ 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O NaCl的用途 H2+Cl2 2HCl 点燃 二.海水资源的开发利用 （2）海水提溴—吹出法 二.海水资源的开发利用 工艺流程图 主要反应 Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(氧化) Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(吸收) Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(提取) 二.海水资源的开发利用 （3）海带提碘 海带 灼烧 海带 灰 溶解、 过滤 含I-的溶液 残渣 含碘单质的溶液 H2O2/Cl2 含碘单质的有机溶液 萃取分液 单质碘 蒸馏 2I-+ H2O2+2H+ = I2 +2H2O 或Cl2＋2I－=I2＋2Cl－ 增强H2O2的氧化性；抑制I2与水反应 二.海水资源的开发利用 ★萃取分液 ①萃取 ②分液