1、第四章 化学与自然资源的开发利用,二、海水资源的 开发和利用,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,海洋是美丽的，也是富饶的,海洋是“历史留给人类的资源储备”,钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大量石油资源，在其他方面也有巨大的经济价值。,问题与讨论：,海水资源的广泛性：,海洋约占地球表面积71% 海洋中的资源 ： 动物:（鱼类、海狮、海马、贝类 植物:（海草、海带
2、矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 . 海底金属结核矿、石油 水 : （水资源及各种溶解的盐类,海水中的水约1.3109 亿吨,占地球总水量97%,还含有80多种元素,海洋中的矿产资源,1. 海水淡化从海水中提取淡水 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。,海水蒸馏原理示意图,进,出,原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水。,一、海水水资源的利用,它是利用离子交换膜的选择透过性，在直流电场的作用下使水中的离子有选择的定向迁移，使溶液中阴阳离子发生分离的一种理化过程，由于其能耗低、产水量大、脱盐率高稳定性强等特点，现已被广泛的用于医药、电子、化
3、工、食品、硬水软化、海水淡化等方面。,电渗析法：,含80多种元素，以氢、氧、 氯、钠、镁、硫、钙、钾等 较多。被称为“元素的故乡”。,海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年,二、海水中的化学资源,1、特点：种类多、总储量大、富集程度低,（1）海水晒盐,2、从海水中提取物质的方法,海水浓缩,过滤,蒸发结晶,过量,食盐的提取,科学探究： 2.如何证明海带中有碘离子？ 阅读P91实验4-2,（一）实验方法： （1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净 （不要用水洗，有 I-）。 将海带剪碎，用酒精润湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。 （2）用酒精灯灼烧
4、盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却。 （3）将海带灰转移到小烧杯中，向烧杯中加入10mL蒸馏水，搅拌，煮沸2min3min，使可溶物溶解，过滤。 （4）向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1mL H2O2溶液，观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴淀粉溶液，观察现象。,海带提碘流程,海带,海带灰,溶解过滤,灼烧,残渣,含I-的溶液,稀H2SO4H2O2,含I2的溶液,含I2的有机溶液,萃取,3.海水中提取溴的实验：,（1）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。 （2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。 （3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气，将溴单质吹入盛有二氧化
5、硫溶液的 吸收塔内。转化为氢溴酸 （4）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。最 后经蒸馏可得液溴 (用CCl4萃取),原理：,加氧化剂,海带提溴流程,海水中提溴原理,（1）2NaBr + Cl2 = Br2 + 2NaCl,上面置换反应得到的 Br2 的浓度很低，难以收集，用空气吹出 Br2 后用 SO2 吸收，使溴得到富集.,（2）Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4,（3）2HBr + Cl2 = Br2 + 2HCl,2NaBr + Cl2= Br2+2NaCl,2H2O + Br2+SO2= H2SO4+2HBr,2HBr + Cl2= Br2+2HCl,海水提溴
6、的实验室模拟装置,4.从海水中制金属镁化学反应：a. MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCl2b.Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O,c. MgCl2 通电 Mg + Cl2 ,第二步：海水 Mg(OH)2 盐酸、浓缩、脱水 MgCl2 电解 Mg,第一步：制石灰乳：贝壳 煅烧 CaO 水 石灰乳,石灰乳,试剂,溶液,Mg(OH)2 沉淀,试剂,MgCl2 溶液,Mg,无水MgCl2,熔融电解, Ca(OH)2,过滤,盐酸,海水 (含Mg2+),过量,操作,脱水,浓缩,三 、海水综合利用,海水综合利用的重要方向是：海水淡化同化工生产结合、同能源技
7、术结合。如从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发展。从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。例如，铀和重水目前是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义。化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的作用。潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型能源。,海水提Mg,海水淡化,海水晒盐,Na的提取,溴碘的提取,海水综合利用,1 从海水中提取下列物质,可以不涉及到化学变化的是 ( )A Mg B NaClC Br2 D K 2 医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食用海带,这是因为海带中含有较丰富的 ( )A 碘元素 B 铁元素C 钾元素 D 锌元素,B,A,习 题,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：（1）指出提取碘的过程中有关实验操作名称 。写出过程中有关反应的离子方程式： 。 （2）提取碘过程中，可用的有机试剂是 。 A.酒精 B.四氯化碳 C.苯 D.乙酸 （） 过程后得到含碘的有机溶液，可用 把碘和有机溶剂分离开来。（分离方法）,课堂检测：,过滤,萃取,2I+Cl22Cl+I2,蒸馏,
