8.1.2 海水资源开发利用 课件 -2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

该高中化学课件聚焦海水资源的开发利用，涵盖海水淡化（蒸馏法、电渗析法等）和化学资源提取（氯化钠、溴、镁、碘等），通过“资源特点-开发方法-物质提取”的学习支架，衔接化学与可持续发展章节，引导学生从资源多样性切入，逐步掌握具体工艺。 其亮点在于以工艺流程为主线，结合科学思维（如提溴“吹出法”的步骤分析）和科学探究与实践（蒸馏装置操作、萃取分液实验），帮助学生形成工业提取物质的一般思路，既提升学生的实验操作与分析能力，也为教师提供系统的教学内容与实践指导。

海水资源的开发利用 第八章 化学与可持续发展 Chemical Thinking 作者编号：35004 1.解海水资源的利用方法和从海水中获得化学物质（如氯化钠、溴、金属镁、氢氧化钠、氯气）的方法，初步认识海水资源的广泛性和多样性。 2.认识海水提溴工艺流程图的设计与分析，形成工业上提取物质的一般思路和方法。 ////////////////////////////////////////////// 学习目标 作者编号：35004 海水资源的多样性 海洋中的水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力。 矿产资源 化学资源 动力资源 生物资源 阅读课本100页前两自然段和资料卡片内容，概括海水资源的特点？ 广阔性 多样性 分散性 约占地球表面积的71%，约占地球上总水量的97%。 含量最多的元素O、H，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 许多元素的富集程度很低 作者编号：35004 海水中的物质 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。 作者编号：35004 海水资源的开发利用 1.海水淡化 电渗析法 离子交换法 反渗透法 海水淡化 海水循环冷却 海水水资源的利用 蒸馏法 电渗析法 离子交换法 反渗析法 思路一 提取出淡水 思路二 分离出盐分 作者编号：35004 海水资源的开发利用 原理：将海水加热，水分受热变成气态(其余成分因沸点较高，不易汽化，留在烧瓶中)，冷凝成液态水。经过蒸馏、冷凝得到的液态水即为淡水。 蒸馏法 定义：利用各成分的沸点差异，分离互溶液态混合物的物理分离方法。 蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较成熟，但是成本较高。 适用条件：液体中含有少量杂质，沸点相差较大。 作者编号：35004 海水资源的开发利用 蒸馏法 尾接管（牛角管） 直形冷凝管 球形冷凝管 蛇形冷凝管 蒸馏烧瓶 锥形瓶 作者编号：35004 海水资源的开发利用 蒸馏装置注意事项 a.仪器组装:“先下后上，由左至右” g.用锥形瓶收集馏分 b.少量沸石或碎瓷片 (防止暴沸) c.加热时应垫石棉网 d.烧瓶中所盛放液体不能超过2/3 e.温度计水银球的部位(蒸馏烧瓶支管处) f.进出水方向（下进上出） 作者编号：35004 电渗析法 海水资源的开发利用 在电场的作用，强行将离子向电极处吸引，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 作者编号：35004 海水资源的开发利用 反渗透法 利用孔径比1 nm还小的半透膜滤去盐分来制取淡水。 作者编号：35004 海水资源的开发利用 2.化学资源的利用 海水中的化学元素 海中含盐主要是 NaCl、MgCl2 溴是海洋元素，地球上99%的溴元素分布在海洋中，以Br－的形式存在。 作者编号：35004 海水资源的开发利用 2.化学资源的利用 作者编号：35004 海水资源的开发利用 海水制氯化钠 浓缩海水 结晶池 蒸发池 粗盐 母液 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 “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。 作者编号：35004 海水资源的开发利用 海水制氯化钠 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： 溶解、过滤、蒸发 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 作者编号：35004 海水资源的开发利用 氯碱工业 制钠和氯气 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 制纯碱： NaCl＋CO2＋NH3＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3===Na2CO3＋CO2↑＋H2O 作者编号：35004 海水资源的开发利用 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！ 作者编号：35004 海水资源的开发利用 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 作者编号：35004 海水资源的开发利用 工业上做法：“吹出法” 其过程主要包括氧化（用氯气氧化海水中的溴离子）、吹出（用空气将生成的溴吹出）、吸收（用二氧化硫作还原剂使溴转化为氢溴酸，以使其与空气分离）、蒸馏（再用氯气将氢溴酸氧化为溴后蒸馏分离）等环节。 作者编号：35004 海水资源的开发利用 海水提溴——吹出法 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 作者编号：35004 海水资源的开发利用 海水提镁 贝壳 CaO 石灰乳 沉淀池 海水 过滤 Mg(OH)2 MgCl2 Mg+Cl2 ④盐酸、浓缩 盐酸 Cl2循环利用 ①煅烧 ②水 ③ MgCl2·6H2O ⑤HCl气氛 中加热脱水 ⑥电解 引入 CaCO3 CaO＋CO2↑ CaO＋H2O=Ca(OH)2 加热 相关反应方程式 Ca(OH)2＋MgCl2=Mg(OH)2↓＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl==MgCl2＋2H2O MgCl2·6H2O MgCl2+6H2O 电解 MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ 作者编号：35004 海水资源的开发利用 氯气或 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 操作1 操作2 操作3 操作4 操作5 试剂1 试剂2 萃取 分液 生物 富集 海水 海水提碘 2I- + H2O2 + 2H+ == I2 + 2H2O Cl2 + 2I− == 2Cl− +I2 作者编号：35004 海水资源的开发利用 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 如：用四氯化碳、苯作萃取剂把Br2、I2从水溶液中提取出来 萃取:是利用A物质在B溶剂中的溶解能力小于在C溶剂中的溶解能力,把A物质从B溶剂提取到C溶剂里(B和C互不相溶)的分离方法 分液:是利用两种液体互不相溶的性质将两种液体分离的方法 作者编号：35004 海水资源的开发利用 海水资源的其他利用 1．核能开发：从海水中提取铀和重水，用于核能开发。 2．新型能源：开发潮汐能、波浪能等新型能源。 作者编号：35004 巩固训练 1.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 海水中没有单质碘 作者编号：35004 巩固训练 2.从海水中提取镁的工艺流程如图，下列说法不正确的是 A.用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富 B.步骤⑥电解MgCl2溶液得到金属Mg C.制备过程中产生的氯气可以用来制备盐酸，循环使用 D.上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应 B 电解熔融的MgCl2制取镁 作者编号：35004 巩固训练 3.海带中含有碘元素。从海带中提取碘的实验过程如图所示，下列说法正确的是 A.步骤①主要在蒸发皿中进行 B.步骤③的操作为蒸馏 C.步骤④的离子方程式为2I－＋H2O2===I2＋2OH－ D.海带灰中含有的硫酸盐、碳酸盐等，在实验步骤⑤中实现与碘分离 D 作者编号：35004 巩固训练 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 作者编号：35004 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.45.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $