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

第八章 化学与可持续发展 第一节 自然资源的开发利用 第2课时 海水资源的开发利用 1 环节一：感知丰富的海水资源 丰富的海水资源 矿产资源 化学资源 动力资源 生物资源 2 环节一：感知丰富的海水资源 丰富的海水资源 海水资源的特点 分散性 广阔性 海水中水的储量约占地球总水量 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 3 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水中水的储量约为1.3×1018 t，约占地球上总水量的97％ 海水中最多的物质 4 环节二：海水资源的开发利用 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 5 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水淡化 电渗析法 离子交换法 反渗析法 蒸馏法 6 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水淡化——蒸馏法 原理：蒸馏是根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离的一种方法。通过蒸馏的方法可得到净化程度较高的水。 (冷凝管) (蒸馏烧瓶) (锥形瓶) (加入碎瓷片的目的：防止液体暴沸) 蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但是成本较高。 7 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水淡化——电渗析法 原理：在外加直流电场作用下，利用离子交换膜对溶液中离子的选择透过性，使溶液中阴、阳离子发生离子迁移，分别通过阴、阳离子交换膜而达到除盐或浓缩的目的。 8 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水淡化——离子交换法 原理：利用离子交换树脂的活性基团与盐水中的阳离子和阴离子进行交换，除去海水中盐分制取淡水的方法，也就是说离子交换树脂将海水中的“离子”几乎全部“截流”了。 9 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水制盐 结论：海中含有的盐主要是 ________________ 含量最多的非金属离子 含量前两位的金属离子 NaCl、MgCl2 10 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水制盐——盐田法（太阳能蒸发法） 盐田 先将海水(或海边地下卤水)引入蒸发池，经日晒蒸发水分到一定程度时，导入结晶池，再晒就会逐渐析出食盐来。这时得到的晶体就是我们常见的“粗盐”。剩余的液体称为母液(也称“苦卤”) 。 海水 蒸发池 结晶池 粗盐 母液 11 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水制盐——粗盐精制 盐田法制得的粗盐中含有较多的可溶性钙盐、镁盐、硫酸盐及泥沙 ①Na2CO3 ②NaOH ③BaCl2 ②③①或③②①或③①② 除杂试剂： 试剂加入顺序： 主要操作： ④盐酸 粗盐 粗盐水 滤液 沉淀 精盐 操作Ⅰ 操作Ⅱ 操作Ⅲ 溶解 过滤 蒸发结晶 1.加BaCl2 2.加NaOH 3.加Na2CO3 4.加适量盐酸 12 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水制盐——食盐的用途 从海水中制得的氯化钠除了供食用，还作为化工原料用于生产烧碱、纯碱、钠、氯气、盐酸等 氯碱工业 侯氏制碱法 氯化钠 钠 氢氧化钠 漂白剂 盐酸 NaHCO3 Na2CO3 氯气 氢气 13 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水提溴 茫茫大海是化学元素溴的“故乡”，地球上99％以上的溴分布在海水中。 海洋中溴的总含量达到9万亿吨！ 14 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水提溴 1. 深红棕色液体 2. 密度大于水 3. 易挥发（刺激性气味，有毒） 4. 易溶于酒精、四氯化碳、苯，微溶于水 5. 腐蚀性强，会严重灼烧皮肤，腐蚀橡胶 一般以水液封保存 15 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水提溴 海水 浓缩海水 (Cl-) 吸收塔用SO2吸收 浓缩海水 (Cl-、Br2) Br- SO42- 浓缩 酸化 通入Cl2 (氧化) 通入热空气或水蒸气(吹出) 反应后 富集溴 通入Cl2 (提取) Br2 Cl- 蒸馏 分离 溴单质 海水晒盐和海水淡化的过程中Br-得到浓缩 Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2 Br2+SO2+2H2O=H2SO4 +2HBr 向经过酸化的浓缩海水中通入Cl2，将Br-氧化为Br2 利用溴的挥发性，通入热空气或水蒸气，吹出的溴蒸气用SO2吸收 Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2 16 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海带提碘 稀硫酸 过氧化氢溶液 灼烧 加水 加热 溶解 过滤 CCl4 蒸馏 海带灰 海带 悬浊液 滤液 碘水 碘的CCl4溶液 单质碘 萃取 分液 生物 富集 海水 + H2O 2I- I2 氧化 + H2O2 还原 2 17 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海带提碘 上层萃取完的溴水 下层溴的四氯化碳 上层萃取完的碘水 下层碘的四氯化碳 18 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水制镁 物质 MgCO3 Mg(OH)2 溶解度/g 0.01 0.0029 海水中含有较多的Na＋、 K＋ 、 Ca2＋和Mg2＋ 等阳离子，如何把Mg2＋从中分离出来？ 试剂 KOH NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2 价格 (元/吨) 6 160 2 300 580 3 700 市 场 价 格 19 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水 石灰乳 盐酸 CaO 贝壳 水 煅烧 Mg(OH)2 MgCl2溶液 蒸发结晶 MgCl2·6H2O 脱水 MgCl2晶体 电解 Mg Cl2 H2 HCl 海水制镁 20 环节二：海水资源的开发利用 海水资源的开发利用 海水淡化与化工生产、能源技术相结合 制备氯化钠 制取Mg、K、Br2及其他化工产品 获得其他物质和能量：铀、重水 开发海洋药物 开发利用新能源：潮汐能、波浪能等 食用 工业原料 生产烧碱、纯碱、Na、Cl2、、 盐酸、漂白粉等 21 环节三：归纳整理，巩固提升 归纳整理 22 环节三：归纳整理，巩固提升 巩固提升 1、下列实验中，所选装置不合理的是(　　) A．用FeCl2溶液吸收Cl2 ，选⑤ B．用苯提取碘水中的碘 ，选③ C．分离Na2CO3溶液和CCl4 ，选④ D．粗盐提纯 ，选①和② C 23 环节四：归纳整理，巩固提升 巩固提升 2、从海带中提取碘，设计如下实验方案，下列说法不正确的是（　　） A.步骤①的操作方法：灼烧和溶解 B.步骤①需要的主要仪器：坩埚和烧杯 C.步骤③的试剂a必须是氧化剂 D.步骤④的试剂b可选用酒精 D 24 环节三：归纳整理，巩固提升 巩固提升 3、海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是(　　) A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收 C 25 环节三：归纳整理，巩固提升 巩固提升 4、下列有关工业生产的说法错误的是（ ） A.海水提镁时，通过电解熔融MgCl2得到镁单质 B.海水提溴的过程中涉及了氧化还原反应 C.通常用海水提取食盐后的母液为原料制取溴单质 D.目前工业上可直接从海水中提取碘单质 D 26 谢谢观看！ 27 $$