第八章 第一节 第2课时 海水资源的开发利用-2024-2025学年高一化学同步课件（人教版2019必修第二册）

海水资源的开发利用 自然资源的开发利用 【第八章 化学与可持续发展 】 人教版高中化学必修第二册 高中化学 新课导入 海洋浩瀚无穷，水资源丰富，但是还是有许多地方缺水，土壤沙漠化，海水资源的开发利用的重要性不言而喻。 高中化学 海洋约占地球表面积的71％，其中的水资源和化学资源具有十分巨大的开发潜力。 一、海水资源 水资源 直接利用海水进行循环冷却 海水淡化 ①蒸馏法 ②反渗透法 ④离子交换法 ③电渗析法 高中化学 一、海水资源 化学资源 资料卡片 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5×106t，而1t海水中金元素的含量仅为4X10-6g。海洋还是一个远未充分开发的巨大化学资源宝库。 高中化学 盐田 海水 饱和食盐水 引入 日晒风吹 析出粗盐 精制 NaCl 蒸发结晶 NaCl （除 Mg2+ 、 Ca2+ 、 SO42- ） OH- CO32- Ba2+ 引入了Ba2+、CO32-、OH- Mg(OH)2 CaCO3 BaSO4 沉淀要先过滤，再加盐酸 HCl Na2CO3 Na2CO3必须在BaCl2之后 二、海水制盐 高中化学 海水 NaCl不仅可作为食盐食用，同时也是重要的化工原料。以NaCl为原料可以制得哪些产品？ 氯碱工业 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 电解 制盐酸 制漂白粉 2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O H2＋Cl2 2HCl 点燃 二、海水制盐 高中化学 海水 电解熔融氯化钠 2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑ 电解 侯氏制碱法 NH3 ＋ CO2＋ NaCl＋H2O NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 二、海水制盐 高中化学 溴及其化合物再医药、农药、染料和阻燃剂等生产中有广泛应用。目前，人们主要从海水和盐湖水中提取溴。 三、海水提溴 卤水 含Br2海水 Cl2氧化 酸化 空气 含Br2空气 吹出 SO2 吸收 HBr吸收液 Br2水混合液 Cl2 蒸馏 溴蒸气 冷凝 分离 液溴 Cl2＋2Br－ === 2Cl－＋Br2 酸的作用：增大H+浓度，中和海水的弱碱性，同时抑制Cl2、Br2与水反应，提高Cl2 的利用率 高中化学 卤水 含Br2海水 Cl2氧化 酸化 空气 含Br2空气 吹出 SO2 吸收 HBr吸收液 Br2水混合液 Cl2 蒸馏 溴蒸气 冷凝 分离 液溴 三、海水提溴 溴易挥发，热空气易得，成本低。 选用热空气吹出 高中化学 三、海水提溴 卤水 含Br2海水 Cl2氧化 酸化 空气 含Br2空气 吹出 SO2 吸收 HBr吸收液 Br2水混合液 Cl2 蒸馏 溴蒸气 冷凝 分离 液溴 Br2+SO2+2H2O === SO42-+Br－ + 4H+ 将溴蒸气变成溴离子，使其与空气分离，提高Br2的提取率与纯度。 高中化学 卤水 含Br2海水 Cl2氧化 酸化 空气 含Br2空气 吹出 SO2 吸收 HBr吸收液 Br2水混合液 Cl2 蒸馏 溴蒸气 冷凝 分离 液溴 三、海水提溴 Cl2＋2Br- === 2Cl-＋Br2 【思考】Cl2氧化Br –为什么经历了两次？ 富集溴 【思考】蒸馏的温度为80～90℃，请解释原因 温度太高，水蒸气被蒸出，使溴的纯度降低 温度太低，溴单质不能被完全蒸出，产率低 高中化学 四、海水提镁 【思考1】工业上从盐卤中获取Mg(OH)2，用石灰乳而不同NaOH溶液的原因? 就地取材，成本低 【思考2】海水中的镁以Mg2+形式存在，为什么将Mg2+转化为Mg(OH)2又重新转化为Mg2+？ 富集镁 高中化学 四、海水提镁 ①由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2，必须在HCl气流中加热，以防 MgCl2 水解。 ②因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2，得到的镁，应在 H2氛围中冷却。 注意 高中化学 五、海带提碘 海带 海带灰 ①灼烧 ②浸泡 海带灰悬浊液 ③ 含I-的溶液 含I2溶液 ⑥ ⑤提取碘 I2的CCl4溶液 单质I2 ④H2O2、稀硫酸 【思考】①中灼烧的目的？用到的仪器有哪些？ 除去海带中的有机物，同时成灰后增大表面积，更利于溶解 高中化学 五、海带提碘 海带 海带灰 ①灼烧 ②浸泡 海带灰悬浊液 ③ 含I-的溶液 含I2溶液 ⑥ ⑤提取碘 I2的CCl4溶液 单质I2 ④H2O2、稀硫酸 【思考】②中浸泡时加热煮沸的目的？ 使溶解更充分，加快溶解速率 高中化学 海带 海带灰 ①灼烧 ②浸泡 海带灰悬浊液 ③ 含I-的溶液 含I2溶液 ⑥ ⑤提取碘 I2的CCl4溶液 单质I2 ④H2O2、稀硫酸 五、海带提碘 【思考】③的操作名称是？需要用到的玻璃仪器？ 过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒 高中化学 海带 海带灰 ①灼烧 ②浸泡 海带灰悬浊液 ③ 含I-的溶液 含I2溶液 ⑥ ⑤提取碘 I2的CCl4溶液 单质I2 ④H2O2、稀硫酸 五、海带提碘 【思考】书写④中发生的反应的方程式 H2O2+2I-+2H+== I2+2H2O 高中化学 海带 海带灰 ①灼烧 ②浸泡 海带灰悬浊液 ③ 含I-的溶液 含I2溶液 ⑥ ⑤提取碘 I2的CCl4溶液 单质I2 ④H2O2、稀硫酸 五、海带提碘 【思考】⑤的操作名称？所需用到的实验器材？ 萃取和分液 分液漏斗、烧杯、铁架台（带铁圈） 高中化学 海带 海带灰 ①灼烧 ②浸泡 海带灰悬浊液 ③ 含I-的溶液 含I2溶液 ⑥ ⑤提取碘 I2的CCl4溶液 单质I2 ④H2O2、稀硫酸 五、海带提碘 【思考】⑥中如何提取出碘单质？ 反萃取法 蒸馏法 高中化学 反萃取法 ①向I2的CCl4溶液中加入浓NaOH，发生反应的离子方程式：                           ； ②而后进行        操作即可分离； ③再加入45%的硫酸，发生反应的离子方程式                          ； ④最后，通过过滤即可得到固态碘单质。 3I2+6OH-==5I-+ IO3- + 3H2O 5I-+ IO3- +6H+==3I2+ 3H2O 分液 五、海带提碘 高中化学 1.下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是 ( ) A.用装置甲灼烧碎海带 B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液 C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中的 D.用装置丁吸收氧化浸泡液中后的 尾 气 随堂练习 B 高中化学 随堂练习 2.下列关于海水资源综合利用的说法正确的是( ) A.海水蒸发制海盐的过程中只发生化学变化 B.从海水中提取溴不涉及氧化还原反应 C.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、反渗透法等 D.提取海水中的，在沉淀的过程中，从经济角度考虑可选用 溶液 C 高中化学 随堂练习 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 是为了提取溴 B.粗盐提纯过程中涉及化学变化 C.工业生产中常选用 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 将其还原吸收 C 高中化学 六、课堂小结 海水资源的开发利用 海水提溴 水资源 化学资源 海水淡化 海水提镁 直接利用海水进行循环冷却 海水制盐 海带提碘 高中化学 $$