8.1.2 海水资源的开发利用 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

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。 海水资源 水资源 化学资源 生物资源 能源资源 海洋约占地球表面积的71% 海水中水的储量约为1.3×1018 t，约占全球总水量的97% 1 人教版必修第二册 第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第二课时 海水资源的开发利用 海水资源的特点 分散性 广阔性 海水中水的储量约为1.3×109 亿吨，占地球总水量 97% 许多元素的富集程度很低 （海水中金元素的总储量5x106t， 而1t海水中金元素的含量仅为4x10-6g） 多样性 元素种类很多，总计含有80多种元素 阅读课本P100资料卡片 了解海水资源的特点 观察课本P100海水的综合利用示意图 了解海水的综合利用 海水水资源的利用 海水化学资源的开发利用 1Kg海水中所含物质 主要包括直接利用海水进行循环冷却和海水淡化等。 一、海水中水资源的利用 海水淡化 蒸馏法 电渗析法 离子交换法 最先使用，技术成熟，但成本高 成本低，但未能大量生产 目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂 一、海水中水资源的利用 1、蒸馏法 海水蒸馏原理示意图 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 原理： 最先使用，技术成熟，但成本高 原理： 加热装置 冷凝装置 接收装置 冷凝管：冷凝水 下口进上口出 温度计：水银球处于支管口处 蒸馏烧瓶： 液体体积一般介于 容积的1/3 ~2/3 加入沸石/碎瓷片（防暴沸） 石棉网 牛角管或尾接管 装置及注意事项： 利用各成分的沸点不同，分离互溶的液液混合物的物理分离方法。 铁架台 锥形瓶 酒精灯 补充：基本实验操作1：蒸馏 一、海水中水资源的利用 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。 HR + Na+ = NaR + H+ ROH + Cl— = RCl +OH— H++OH- =H2O 一、海水中水资源的利用 目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂 思考：海水资源开发利用过程中需要解决的关键问题是什么? 富集 海水中某些元素的总量很大,但百分含量很低, 解决的具体方法是采取某种方法进行富集。 (浓缩或富集：使用物理或化学方法，使某种元素或物质浓度提高的过程) 浓缩海水 问题：海水淡化后的浓缩海水怎么利用? 结晶池 蒸发池 粗盐 母液 这里的“母液”也叫“盐卤、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。 盐田法 (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 (1)定义: 不饱和溶液→饱和溶液→过饱和溶液→晶体析出 蒸发结晶(蒸发溶剂) 降温结晶(冷却热饱和溶液) (2)方法 补充：基本实验操作2：结晶 (3)原理 过饱和溶液 饱和溶液 不饱和溶液 恒温蒸发溶剂, 保持溶剂量不变, 右图溶解曲线图中各点属于饱和溶液的点有 。 P-A,继续蒸,A-A',析出晶体 降温P-B,继续降温,B-B',析出晶体 A、B 在一定条件下,溶液中的溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程 方法 适用对象 实例 蒸发结晶 降温结晶 NaCl KNO3 补充：结晶方法的选择 结论： 溶解度随温度变化不大的溶质 溶解度随温度下降明显降低的溶质 A溶液:NaCl(含少量KNO3);提纯NaCl 的方法是 。 蒸发结晶 针对练习 B溶液:KNO3(含少量NaCI);提纯KNO3的方法是 。 降温结晶 趁热过滤 过滤 1、海水制盐 “盐田法”，又称“滩晒法” (1)原理： 蒸发、结晶 (2)过程： 海水 盐田 饱和食盐水 粗盐 精盐 风吹日晒 水分蒸发 风吹日晒 水分蒸发 引入 提纯 海水日晒制盐 二、海水化学资源的开发利用 (3)粗盐提纯： 注意： 滴加Na2CO3必须在BaCl2后面，HCl最后加。 二、海水化学资源的开发利用 1、海水制盐 制得的氯化钠除食用，也是生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸的工业原料。 (4)用途： 工业制取金属钠 2NaCl(熔融) === 电解 2Na+Cl2↑ 工业制取氯气——氯碱工业 2NaCl+2H2O === 电解 2NaOH + H2↑ +Cl2↑ 工业制纯碱——侯氏制碱法 NaCl+H2O+NH3+CO2 === NaHCO3↓+NH4Cl 2NaHCO3=== Na2CO3+H2O↑+CO2↑ 加热 溴是“海洋元素”，地球上99%的溴分布在海水中，以Br-的