8.1.2 海水资源的开发与利用 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节 自然资源的开发利用(2) 海水资源的开发与利用 高一化学备课组 第八章 化学与可持续发展 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（表面积 71%）。 是“历史留给人类的资源储备”。 海洋是美丽的，也是富饶的。 海水资源的开发利用 2 一、海洋资源主要分为几大类？ 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 海水中水储量约1.3 × 1018 吨，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。 80余种元素。含量最多 O 和 H，加上 Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F 等11种元素，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：潮汐能、波浪能等可再生资源。 核能原料：重水、铀。 如：海水中金元素总含量约为 5 千万吨， 但一吨海水中只含金元素0.000004 g。 二、海水资源的特点 分散性 广阔性 水的储量 1.3×1018 吨， 占地球总水量 97% 元素种类很多，总计含有80多种元素 许多元素的富集程度很低 多样性 1. 水资源的利用 三、海水资源的利用 ② 海水淡化 (咸水→淡水) ① 直接利用海水进行循环冷却 (作冷却水) (1) 蒸馏法 (2) 离子交换法 (3) 电渗析法 (4) 其他：如反渗透法等 最先使用，技术成熟，但成本高 成本低，但未大量生产 目前迅速发展，需要不断更新离子交换树脂 1. 水资源的利用 三、海水资源的利用 ② 海水淡化 (1) 蒸馏法 原理：将海水加热至沸腾汽化，然后蒸气冷凝得到蒸馏水 海水 淡水 A B a b C 1. 烧瓶底要垫 石棉网 或 陶土网 3. 温度计水银球齐平于 蒸馏烧瓶支管口下沿 2. 盛液体为烧瓶容积 的 1/3 ～2/3 主要仪器：A： ；B： ；C： 。 冷凝水的流向： 口进， 口出。 A中加入碎瓷片或沸石的目的是 。 蒸馏烧瓶 锥形瓶 a b 防止液体暴沸 直形冷凝管 沸石 接液管(牛角管) 【总是下进上出】 这里不能完全密封 (常压蒸馏) 海水的蒸馏可简化 不使用温度计 （ ∵ 仅H2O一个馏分 ） 1. 水资源的利用 三、海水资源的利用 ② 海水淡化 蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但是成本较高。 蒸发-冷凝 简化装置 (1) 蒸馏法 1. 水资源的利用 三、海水资源的利用 ② 海水淡化 (2) 离子交换法 【仅了解】 阳离子交换树脂: HR + Na+ = NaR + H+ 阴离子交换树脂: ROH + Cl- = RCl + OH- H+ + OH- = H2O 用阴、阳离子交换树脂除去海水中的其他阴、阳离子，得到去离子水。 1. 水资源的利用 三、海水资源的利用 ② 海水淡化 (3) 电渗析法 【仅了解】 阳离子 选择性 透过膜 阴离子 选择性 透过膜 外接电源 - + 海水 外接电源 - + 淡水 利用外加直流电场，将盐离子向电极处吸引，致使中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水 1. 水资源的利用 三、海水资源的利用 ② 海水淡化 (4) 反渗透法 【仅了解】 使用水分子可通过，而无机盐离子等不通过的特殊半透膜。 加压克服渗透压差，使水分子压向淡水一侧。 三、海水资源的利用 浓缩海水 思考：海水淡化后的浓缩海水怎么利用? 结晶池 蒸发池 粗盐 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。 盐田 (太阳能 蒸发法) 日晒风吹蒸发水分 蒸发结晶 继续日晒风吹成为过 饱和溶液，析出晶体 2. 重要化学物质的提取 三、海水资源的利用 (1) NaCl 及 Na、Cl2、NaOH、Na2CO3的获取 ① NaCl：盐田中利用阳光，蒸发法得到粗盐；再粗盐提纯(见第五章) （粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-） ② 工业制取钠 ③ 工业制取 Cl2 和 NaOH —— 氯碱工业（电解饱和食盐水） 2NaCl(熔融) 电解 2Na + Cl2↑ 2NaCl + 2H2O 电解 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ ④ 工业制纯碱 —— 侯氏制碱法 NaCl + H2O + NH3+ CO2 ═ NaHCO3↓ + NH4Cl 2NaHCO3 ═ Na2CO3 + H2O↑ + CO2↑ △