高一化学海水资源的开发利用

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1、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是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的，也是富饶的海水资源的开发利用为什么中日在钓鱼岛问题上互不相让?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：海水中蕴含着丰富的水资源和化学资源，21世纪人类将重点开发海洋资源。1、海水资源海洋约占地球表面积71%海洋中的资源：动物:（鱼类、海

2、狮、海马、贝类………植物:（海草、海带…………矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2、海底金属结核矿、石油水:海水中的水约1.3X109亿吨,占地球总水量97%还含有80多种元素含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的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年海水中的化学资源海洋中的矿产资源(1)海洋石油和天然气:石油储藏量约1350亿吨,天然气约140万亿米3,约占全球油气总量的45%(2)海洋金属矿藏:80多种元素,可提取的各类矿物达5亿亿吨(3)海洋生物:20多万种生物用于人类食用及生物制药海水资源丰富(5

3、)海水中水的储量约为1.3×109亿吨,约占地球上总水量的97%.储水量如此丰富,我们要利用的话要解决哪些问题?——海水的淡化(4)海洋能源:波浪能,潮汐能等海水化学资源的开发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

4、。潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型能源。（1）海水的淡化：海水淡化的方法:①蒸馏法（最先使用，技术成熟，但成本高）②电渗析法（成本低，但未能大量生产）③离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）2、海水资源的利用：（1）使海水淡化的途径通过海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。（2）海水淡化的方法及其特点海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。海水淡化的方法:(1)蒸馏法★(2)电渗析法(3)离子交换法蒸馏法所用的装置及原理原理：加热到水的沸点，使水汽化变成水蒸气，再

5、冷凝得淡水。注意：图4-3海水蒸馏原理示意图进冷却水出大连石化公司海水淡化处理海水过滤器经处理后海水就变成了可以饮用的纯净的水太阳能蒸发海水示意图：太阳能蒸发海水示意图：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、化工、食品、硬水软化、海水淡化等方面。电渗析法：（2）海水的综合利用①海水制盐——生产NaCl②NaCl的水溶液制NaOH③制金属Na2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O2NaCl+2H2O电解H2+Cl2+2NaOH2

6、NaCl（熔融）电解2Na+Cl2④制Na2CO3⑤从海水中提取溴煮海为盐从海水中提取NaCl工业上从海水中溴海水中的溴元素以Br-氧化为Br2,将可以将Br2从混合物分离出来.2Br-+Cl2===Br2+2Cl-(1)浓缩海水:溴离子在海水中的浓度一般为0.0067g/L(2)加氧化剂氧化Br–(3)提取Br2地球上溴资源的分布情况溴是海洋元素，地球上99%的溴分布在海水中，陆地上溴的储量只占地球上溴的总储量的1%。溴的提取从海水中提取溴2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO42HBr+Cl2=2HCl+Br2海水提溴：主要方法是空气吹出法

7、主要流程海水浓缩酸化浓缩海水Br-通入氯气海水Cl-Br2通入空气水蒸气(吹入)吸收塔SO2反应后富集溴HBr、SO42－通入Cl2Cl-Br2分离溴单质化学方程式：2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaClBr2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO42HBr＋Cl2===Br2＋2HCl溴蒸气水封液溴溴（Br2）①深红棕色、密度比水大、液体②易挥发、有强烈腐蚀性——少量的溴棕色试剂瓶中、水封保存③在水中溶解度不大，易溶于乙醇