第一节第一节 开发利用金属资源和海水资源开发利用金属资源和海水资源 第二课时第二课时海水资源的开发和利用广州市天河中学广州市天河中学 王学兵王学兵一一 海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库（1）海水资源的广泛性）海水资源的广泛性（2）海水资源的多样性）海水资源的多样性（3）海水资源的分散性）海水资源的分散性海洋生物资源海洋生物资源海水中的化学资源海水中的化学资源海洋中的矿产资源海洋中的矿产资源二二 海水资源开发利用现状和前景海水资源开发利用现状和前景海水综合利用的重要方向海水综合利用的重要方向海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合氯化钠氯化钠烧碱、纯碱、金属钠烧碱、纯碱、金属钠氯气、盐酸、漂白粉氯气、盐酸、漂白粉镁、钾、溴镁、钾、溴铀和重水铀和重水海洋药物海洋药物潮汐能、波浪能潮汐能、波浪能三三 海水资源的利用海水资源的利用 主要有两个方面：主要有两个方面：u1. 海水的淡化（咸水海水的淡化（咸水 淡水）淡水） 蒸馏法蒸馏法 电渗析法电渗析法 离子交换法离子交换法u2.直接利用海水进行循环冷却（作冷却用直接利用海水进行循环冷却（作冷却用水）水）蒸馏法所用的装置及原理蒸馏法所用的装置及原理u原理：原理：加热到水的沸点，使水汽化变成水蒸气，再冷凝得淡水。加热到水的沸点，使水汽化变成水蒸气，再冷凝得淡水。u注意：注意：图图4-3海水海水蒸馏蒸馏原理示意图原理示意图进进冷却水冷却水 出出图4-4太阳能蒸发原理示意图当堂练习（一）当堂练习（一）1.1.下列海洋资源中属于可再生资源的是（下列海洋资源中属于可再生资源的是（ ） A A 海底石油、天然气海底石油、天然气 B B 潮汐能潮汐能 C C 滨海砂矿滨海砂矿 D D锰结核锰结核2.2.下列哪种方法不能实现海水的淡化（下列哪种方法不能实现海水的淡化（ ） A A蒸馏法蒸馏法 B B电渗析法电渗析法 C C离子交换法离子交换法 D D电解法电解法3. 3. 下列属于海水化学资源利用的是（下列属于海水化学资源利用的是（ ） A A海水淡化海水淡化 B B海水提盐海水提盐 C C海水提溴海水提溴 D D海水发电海水发电、Mg4 4随着现代科学的不断发展，生产和生活所需淡水日益增多，甚至超过人类随着现代科学的不断发展，生产和生活所需淡水日益增多，甚至超过人类所能支配的淡水量，使地球上淡水资源发生危机，这就把海水淡化问题提到了所能支配的淡水量，使地球上淡水资源发生危机，这就把海水淡化问题提到了科学家的面前。磺化媒科学家的面前。磺化媒( (代表式代表式NaR)NaR)是一种钠型离子交换树脂，它能使海水中是一种钠型离子交换树脂，它能使海水中的的CaCa交换除去。交换除去。 现代海水的淡化方法：使海水按顺序通过两种离子交换树脂，其流程如图所现代海水的淡化方法：使海水按顺序通过两种离子交换树脂，其流程如图所示。示。(1)(1)最早用于海水淡化的方法是蒸馏法，其原理最早用于海水淡化的方法是蒸馏法，其原理是是 。(2)(2)现有氢型阳离子交换树脂现有氢型阳离子交换树脂(HR)(HR)和羟型阴离子交换树脂和羟型阴离子交换树脂(ROH)(ROH)，则离子交换柱，则离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂中应分别装入的离子交换树脂( (填其代表式填其代表式) )为：为：A A柱柱 ，B B柱柱 。(3)(3)说明按上述顺序装柱的理由是说明按上述顺序装柱的理由是 。四四 海水资源的综合利用实例海水资源的综合利用实例1.设计一个实验模拟设计一个实验模拟“海水海水提溴提溴”的生产过程：的生产过程： 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br22 NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO42.如何证明海带中存在碘元素实验如何证明海带中存在碘元素实验4-2: 2KI + H2KI + H2 2O O2 2 + H+ H2 2SOSO4 4=I=I2 2 + K + K2 2SOSO4 4 + 2H+ 2H2 2O O（1 1）思考实验操作中的几个问题：）思考实验操作中的几个问题： 海带为什么不能用水冲洗？海带为什么不能用水冲洗？ 将海带烧成灰的目的是什么？将海带烧成灰的目的是什么？ 海带灰加水后为什么要海带灰加水后为什么要“煮沸煮沸2 23min”3min”？（2 2）实验现象）实验现象（3 3）化学方程式：）化学方程式：加入加入H2O2后，溶液由无色变为深黄色，再加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色后，溶液由无色变为深黄色，再加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色当堂练习（二）当堂练习（二）5. 5. 通入氯气，把海水中的溴化物氧化成单质溴，该反应的离子方程式为：通入氯气，把海水中的溴化物氧化成单质溴，该反应的离子方程式为： 6. 6. 将吸收溴单质的溶液加入过量的硫酸酸化，即可得溴单质，该反应的离子将吸收溴单质的溶液加入过量的硫酸酸化，即可得溴单质，该反应的离子方程式为方程式为: :7.7.把生成的溴从溶液中吹出，用纯碱（把生成的溴从溶液中吹出，用纯碱（NaNa2 2COCO3 3）溶液吸收（生成）溶液吸收（生成NaBrNaBr、NaBrONaBrO3 3、COCO2 2），这一过程的化学方程式为），这一过程的化学方程式为: : Cl22Br2ClBr2 5BrBrO36H Br23H2O3Br23Na2CO35NaBrNaBrO33CO2 8.8.海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中制取镁，可按如海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中制取镁，可按如下步骤进行：下步骤进行：把贝壳制成石灰乳把贝壳制成石灰乳 在引入的海水中加石灰乳，沉降、在引入的海水中加石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物过滤、洗涤沉淀物 将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物 将得到的产物熔融后电解。关于从海水中提取镁，下列说法不正确的将得到的产物熔融后电解。关于从海水中提取镁，下列说法不正确的是（是（ ）A.A.此法的优点之一是原料来源丰富此法的优点之一是原料来源丰富B.B.进行进行步骤的目的是从海水中提取氯化镁步骤的目的是从海水中提取氯化镁C.C.第第步电解制镁是由于镁是很活泼的金属步电解制镁是由于镁是很活泼的金属D.D.以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应小结小结二、海水资源的开发利用二、海水资源的开发利用1 1、海水资源的广阔性、多样性和分散性、海水资源的广阔性、多样性和分散性2 2、海水资源中水资源的利用：、海水资源中水资源的利用： 海水的淡化（方法：蒸馏法、电渗析法、离海水的淡化（方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法）子交换法） 直接利用海水进行循环冷却直接利用海水进行循环冷却3 3、海水资源的综合利用、海水资源的综合利用 （1 1）设计实验方案：从海水中提取溴）设计实验方案：从海水中提取溴 2 NaBr + Cl 2 NaBr + Cl2 2 =2 NaCl + Br =2 NaCl + Br2 2 Br Br2 2 + SO + SO2 2 + 2H + 2H2 2O = 2HBr + HO = 2HBr + H2 2SOSO4 4 2HBr + Cl 2HBr + Cl2 2 = 2HCl + Br = 2HCl + Br2 2（2 2）检验海带中含有碘元素（实验操作）检验海带中含有碘元素（实验操作） 2KI+ H 2KI+ H2 2O O2 2+H+H2 2SOSO4 4=I=I2 2 +K +K2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O课后作业：学案补充完整；课本课后作业：学案补充完整；课本p85p85第第3 3题。题。