第四章第四章 第一节第一节 开发利用金属矿物和海水资源开发利用金属矿物和海水资源二、海水资源的开发利用二、海水资源的开发利用1、海水资源的广阔性、海水资源的广阔性 海洋约占地球表面积的海洋约占地球表面积的71%。海水中水的储。海水中水的储量约为量约为1.3109亿吨，约占地球总水量的亿吨，约占地球总水量的97%。海水中除了水以外，还含有很多种海水中除了水以外，还含有很多种常量常量元素和元素和微量微量元素。元素。2、海水资源的多样性、海水资源的多样性 由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水由于与岩石、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，按含中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物，按含量计，量计，H2O中的中的H、O两种元素，加上两种元素，加上Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等等11种元种元素超过总量的素超过总量的99%，其他为微量元素，总计含，其他为微量元素，总计含有有80多种元素。多种元素。3、海水资源的分散性、海水资源的分散性 虽然海水中元素种类很多，总储量很大，虽然海水中元素种类很多，总储量很大，但许多元素的富集程度却很低。例如，海水但许多元素的富集程度却很低。例如，海水中中金金元素的总储量约为元素的总储量约为5107t，而而1t海水中海水中的含量仅有的含量仅有4106g。 总之，海洋是一个远未完全开发的巨大总之，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库。化学资源宝库。4、海水中水资源利用的项目、海水中水资源利用的项目 海水中水资源的利用，主要包括海水中水资源的利用，主要包括海水的海水的淡化淡化和和直接利用海水的循环冷却直接利用海水的循环冷却等。等。5、海水的淡化、海水的淡化 （1）使海水淡化的途径）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。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）海水淡化的方法及其特点 海水淡化的方法主要有海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、蒸馏法、电渗析法、离子交换法离子交换法等。等。 其中其中蒸馏法蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。完善，但成本较高。6、海水综合利用的重要方向、海水综合利用的重要方向 海水综合利用的重要方向是：海水综合利用的重要方向是：海水淡化同海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合化工生产结合、同能源技术结合。如从海水中。如从海水中制得的制得的氯化钠氯化钠除食用外，还用作工业原料，如除食用外，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。从海水中制取白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、镁、钾、溴溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发展。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。从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。例如，例如，铀和重水铀和重水目前是核能开发中的重要原料，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。化学在开发略意义。化学在开发海洋药物海洋药物方面也将发挥越方面也将发挥越来越大的作用。来越大的作用。潮汐能、波浪能潮汐能、波浪能等也是越来越等也是越来越受到重视和开发的新型能源。受到重视和开发的新型能源。7、海水中提取溴的实验、海水中提取溴的实验实验方法：实验方法：（1）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。海水酸化。（2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。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）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硫溶液的吸收气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内。塔内。（4）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。（5）用）用CCl4萃取吸收塔中溶液里的溴单质。萃取吸收塔中溶液里的溴单质。7、海水中提取溴的实验、海水中提取溴的实验化学方程式：化学方程式：2NaBr Cl2 = Br2 2NaClBr2 SO2 2H2O = 2HBr H2SO42HBr Cl2 = Br2 2HCl8、海带中提取碘的实验、海带中提取碘的实验实验方法：实验方法：（1）称取称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净（物刷净（不要用水洗，有不要用水洗，有I I- -）。）。 将海带剪碎，用将海带剪碎，用酒精润湿（酒精润湿（便于灼烧便于灼烧）后，放在坩埚中。）后，放在坩埚中。 （2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰，停止加热，冷却。成灰，停止加热，冷却。 （3）将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入将海带灰转移到小烧杯中，再向烧杯中加入10ml蒸馏水，搅拌，煮沸蒸馏水，搅拌，煮沸2min3min，使可溶物使可溶物溶解，过滤。溶解，过滤。 （4）向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约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。粉溶液，观察现象。8、海带中提取碘的实验、海带中提取碘的实验实验现象：实验现象： 加入加入H2O2溶液后，溶液由无色变为溶液后，溶液由无色变为深黄深黄色色；加入；加入淀粉淀粉溶液后，溶液又变为溶液后，溶液又变为深蓝色深蓝色。化学方程式：化学方程式：2KI + H2O2 + H2SO4= I2+ K2SO4 + 2H2O科学视野科学视野自然资源的开源和节流