8.1.2海水资源的开发利用 课件 2024-2025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 目 录 海水水资源的利用 01 海水中溴镁等其它化学资源的开发利用 02 一、海水水资源的利用 地球表面海洋面积占到71%，海洋是人类千万年来取之不尽、用之不竭的巨大资源宝库。其中水资源和化学资源具有十分巨大的开发潜力。 一、海水水资源的利用 海水中水的储量约为1.3×1018 t，约占地球上总水量的97％。海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。 一、海水水资源的利用 海洋中的资源的分类 矿产 资源 动力 资源 化学 资源 生物 资源 DALUHUAXUE 一、海水水资源的利用 一、海水水资源的利用 海水中水的储量约为1.3×1018 t，约占地球上总水量的97％。海水水资源的利用，主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。 海水中最多的物质 选择题 课堂检测 【例1】关于海水资源的综合利用，下列说法错误的是（ ） A．海水中含量最高的盐是NaCl B．电解饱和食盐水可以制得金属钠 C．从海水中提取的镁可用于制造火箭、飞机 D．食用含碘丰富的海产品可防治甲状腺肿大 B 选择题 课堂检测 【例2】水资源是发展国民经济不可缺少的重要自然资源。在世界许 多地方，对水的需求已经超过水资源所能负荷的程度，同时有许多地 区也存在水资源利用不平衡。下列关于水的说法错误的是（ ） A．蒸馏法是海水淡化的方法之一 B．淡水的密度小于海水的密度 C．融化的雪水中矿物质含量比深井水中的少 D．0℃以上，温度越高，水的密度越小 D 一、海水水资源的利用 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。 示意图 (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，成本较高 操作时需注意垫石棉网，加碎瓷片，温度计水银球与支管口持平，冷凝水下进上出。 一、海水水资源的利用 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。 示意图 一、海水水资源的利用 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 示意图 一、海水水资源的利用 海水淡化 反渗透法 需加压 一、海水水资源的利用 如何证明你得到的水是淡水，而不是海水？ 检验方法 海水中离子导电 做导电性实验，看能否导电等 海水中有可溶物 加热，看是否有白色固体剩余 海水中有氯离子 加硝酸银溶液看是否有白色沉淀生成 海水中有镁离子 加氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液，看是否有白色沉淀生成 选择题 课堂检测 【答案】C 【例3】下列有关水的说法不正确的是（　　） A．静置沉淀、吸附沉淀、过滤、蒸馏净化水的程度由低到高 B．用活性炭可以吸附水中的色素和异味 C．电解水实验中正极产生的氧气，负极产生的氢气，二者的质量比 是 1：2 D．水是生命之源，爱护水资源包括防止水体污染和节约用水两方面 选择题 课堂检测 【答案】B 【例4】化学在人类社会的可持续发展中发挥着重要作用，下列说法 不正确的是（ ） A．工业上常用加热分解的方法冶炼不活泼金属 B．海水淡化的方法有蒸馏法、渗析法和离子交换法 C．“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物 D．不合理施用化肥会影响土壤的酸碱性和土壤结构 二、海水中溴镁等其它化学资源的开发利用 盐田法提取食盐的过程 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 海水制盐 二、海水中溴镁等其它化学资源的开发利用 海水制盐 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 盐酸 Na2CO3 氯气 氢气 漂白剂 NaHCO3 氯化钠的应用 先通氨气后通CO2,通氨气时注意防倒吸。 二、海水中溴镁等其它化学资源的开发利用 海水制盐 制钠和氯气 氯碱工业 制盐酸 制漂白剂(84) 2NaOH＋Cl2＝NaCl＋NaClO＋H2O 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2 ↑ ＋Cl2 ↑ 电解 2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑ 电解 H2＋Cl2 2HCl 点燃 氯化钠的应用 二、海水中溴镁等其它化学资源的开发利用 海水提溴 海 水 浓缩海水 (Br-) 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 Cl2+2Br- ＝2Cl-+Br2 Br2+SO2+2H2O ＝ H2SO4+2HBr 工艺流程 海水晒盐和海水淡化的过程中Br-得到浓缩 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 二、海水中溴镁等其它化学资源的开发利用 海水制镁 MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 通电 MgCl2+Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O 工艺流程 海水或卤水 MgCl2 氢氧化镁 Mg(OH)2 MgCl2溶液 MgCl2 盐酸 脱水 镁 电 解 石灰乳 MgCl2•6H2O 由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防 MgCl2 水解 因镁在高温下与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解得到的镁，在 H2氛围中冷却 二、海水中溴镁等其它化学资源的开发利用 海水提碘 工艺流程 灼烧海带 2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O 过滤 (1)实验步骤①会用到下列仪器中的____(填字母)。 a.酒精灯 b.漏斗 c.坩埚 d.泥三角 (2)步骤③操作的名称是_____。 (3)步骤④中反应的离子方程式为___________________________。 C 二、海水中溴镁等其它化学资源的开发利用 联系实际，思考海水资源还有哪些其他的利用？ 小组讨论 ①生物资源：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。 ②获取能量物质：提取铀和重水用来开发核能。 ③开发利用新型能源：潮汐能、波浪能等。 潮汐能、波浪能等新型能源的开发和利用也越来越受到重视。 课堂检测 选择题 【例5】从淡化海水中提取溴的流程如下图所示，下列有关说法错误 的是（ ） A．X为SO2气体，也可将SO2换成Na2SO3 B．设备Y为蒸馏塔 C．在提取溴的过程中一定有Br－被氧化 D．工业上，每获得1 mol Br2，需要消耗 Cl2体积最多为44.8 L(标准状况) 【解析】D 因为溴离子要经过二次氧化，因此工业上每获得1 molBr2，需要消耗Cl2的体积最少为44.8 L（标准状态下），错误。 C 课堂检测 选择题 【例6】自然界中的镁主要以化合态形式存在于地壳和海水中。如图 是工业上提取镁的生产流程。 下列说法错误的是（ ） A．煅烧贝壳得到生石灰，该反应为氧化还原反应 B．先将海水中的镁沉淀，再转化为MgCl2，是为了提高溶液中镁离子的浓度 C．沉淀池中主要发生的反应为Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2 D．工业上利用电解熔融氯化镁的方法制取镁的原因是氯化镁的熔点比氧化镁低得多 A 课堂总结 海水的开发利用 海水水资源 海水淡化：电渗析法、蒸馏法、反渗透法、离子交换法 循环冷却：用于工业冷却用水或耐盐植物灌溉等 海水化学资源 海水提盐（盐田法）：海水 盐田 粗盐 精盐 食用盐、氯碱工业原料 引入 日晒 精制 海水提溴：海水 苦卤 海水（Br2） 吸收液 含Br2溶液 含溴有机溶液 Br2 提取 精盐 萃取 酸化 氧化 吹出 吸收 Cl2 氧化 蒸馏 海水提镁(贝壳)：Mg2+ Mg(OH)2 MgCl2 Mg 石灰 HCl 电解 下课记得做作业和复习 Lavf58.51.100 Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.35(fixed_gap:False) Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$