《海水资源的综合利用》课件

2.KI溶液中通入氯气
I2+2H2O
2I-+Cl2=2Cl-+I2
3.在溴水中通入SO2 Br2 + SO2 + 2H2O = 2Br- + SO42- + 4H+
拓展延伸
已知： 录像中海水提溴富集是将Br2 通入装有 NaOH溶液的吸收塔中，反应生成了NaBrO3和 NaBr，富集后加入稀硫酸，又重新转化成Br2 ， 请写出涉及反应的离子方程式。
4.搅拌，煮沸2-3分钟，
5.冷却3分钟 6.过滤 7.在滤液中滴入4滴稀硫酸和1mL双氧水 8.分别取1mL滤液于两支试管中
除杂
转化
9.一支试管中加入1mLCCl4,另一试管加入4滴淀粉溶液
提纯
海水化学资源的开发利用 海水中提取化学物质的一般方法 富集 除杂 转化 提纯
思考与交流：
如何实现从海水中提取溴单质?
3Br2 + 6OH = 5Br + BrO3 + 3H2O 5Br + BrO3 + 6H = 3Br2 + 3H2O
+ -
作业：
1.课本P93 第4题，第5题
2.撰写一篇关于海水资源利用的小论文。
参考资料：课本P91资料卡片
如何实现从海水中提取溴单质?
1.自学海水提溴的化工流程，画出流程简图 2.写出相应的化学方程式 3.设计出模拟实验装置图
如何实现从海水中提取溴单质? ③ 含SO 的 浓缩海水 含Br （含Br-） ① Cl2 溶液 Br2 吸收塔 ② 空气和水蒸气
2 2
含浓Br的溶液 ④ Cl2
海水化学资源的开发利用
思考：
如何通过实验证明海水中存在碘元素？

D．海水 ―石―灰乳→Mg(OH)2―H―Cl→MgCl2 溶液―→MgCl2(熔融)―电―解→Mg
海水化学资源 海水生物资源
认识海水资源
海水资源
海水水资源的利用 海水化学资源的开发利用
海水制盐 海水提镁 海水提溴 海带提碘
一、海水水资源的利用
利用类型 ➢ 海水淡化 ➢ 直接利用海水进行冷却循环
一、海水水资源的利用
海水淡化
蒸馏法 最先使用，技术成熟，但本钱高 电渗析法 本钱低，但未能大量生产
二、海水化学资源的开发利用
海水中的化学元素
二、海水化学资源的开发利用
1.海水制盐
流程： 原理：利用蒸发原理，使海水中的氯化钠结晶析出 变化类型：物理变化
小贴士：食盐的用途
1. 海水制盐
这是一种传统的制盐方法：将海水引入盐田，在太阳照射下蒸发水， 留下粗盐。
二、海水化学资源的开发利用
2.海水提溴 主要流程：
根本操作：①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br -得到浓缩；
理论上，具有强碱性的 NaOH溶液，具有强复原 性的FeCl2溶液及Na2SO3 溶液也可用于吸收Br2
②氧化：向浓缩海水中通入Cl2，将Br -氧化成Br2，即Cl2+2Br -=2Cl-+Br2； ③富集〔空气吹出法〕：利用溴单质的挥发性，通入热空气和水蒸气吹出溴
Mg(OH)2+2HCl ==MgCl+2H2O MgCl2(熔融)=电=解=Mg+Cl2↑
试盐剂酸②
MgCl2溶液
无水MgCl2
熔融 电解
Mg
二、海水化学资源的开发利用 海水综合利用联合工业体系一例 海水提Mg
海水淡化
海水提取 NaCl

(6)用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极
区，防止 Cl2 与 NaOH 反应；采用无隔膜法电解冷的食盐水 时，Cl2 与 NaOH 充分接触，产物仅是 NaClO 和 H2，相应的 化学方程式为_____________________________________。
【答案】 (1)2Cl－－2e－===Cl2↑ 升高 (2)Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓， Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ (3)ac (4)bc (5)蒸发 过滤 (6)NaCl＋H2O=通==电==NaClO＋H2↑
人教版化学选修二
课题2 海水资源的综合利用
（第1课时 海水中盐的开发与利用）
目标导航
1.了解海水的主要成分。 2.了解海水中盐的开发和利用。 3.掌握食盐资源的利用 ,了解氯碱工业及其发展。 1.掌握海水晒盐的原理和简单过程。 2.了解海水的综合利用 ,从中认识和体会化学科学发展对自然 资源的开发、利用的重要意义。
• 海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物。 • 海水中除了水以外，还含有80多种元素，有的含量很大（如NaCl）
有的含量很少（如Au)。 按含量计：含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、Br、Sr共13种元素的 质量占总水量的99%，其余1%为70多种含量微少的元素。
3.海水资源的分散性
• 海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管总量很大但由于太分 散 ，含量极微少
的离子方程式为__________________________________。
(3)如 果 粗 盐 中
SO
2－ 4
含
量
较
高
，
必
须
添
加
钡
试

可以加入一种试剂使Mg2+ 沉淀
２、是不是直接往海水中加沉淀剂？
不是，因为海水中的Mg2+ 的浓度很小，直接加沉淀剂 不利于Mg2+ 的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们 可以先将海水浓缩，再加沉淀剂
３、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？ Ca(OH)2
4、如何由贝壳制得氢氧化钙？
5、请设计由Mg(OH)2到Mg的可能途径。
2.2《海水的综合利用》
浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数 的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的 化学物质，又是宝贵的化学资源
海水中储有大量的化学 物质，储量可观的就有80多 种化学元素，其中70多种可 以被人类提取利用，海洋是地 球上最大的矿产资源库。全世 界每年都要从海洋中提取大量 的食盐、镁、溴、碘、钾等有 用物质，海水素有“液体工业 原料”之美誉。
点燃
2Mg + CO2=2MgO+C
四、Mg条与氮气的反应
点燃
3 Mg +N2= Mg3N2
1、海水中含的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提镁， 可按如下步骤进行： （1）将贝壳制成石灰乳 （２）在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤沉 淀物 （３）将沉淀物与盐酸反应、结晶、过滤、干燥产物 （４）将产物熔融后电解
一、海水中盐的开发与利用
蒸发池
结晶池
盐是人类日常生活中的必需品，也是很多工业部 门的原料之一，而海盐又是盐的主要来源之一。
海水制盐的方法主要有三种，即：盐田法、电渗 析法和冷冻法。盐田法历史最悠久，而且也是最简ຫໍສະໝຸດ 和经济有效的方法，现在还在广泛采用。
2、食盐资源的利用
氯碱工业
以食盐为原料制取NaOH Cl2 H2 再进一步生产 一系列的化工产品的工业

海带提碘：
灼烧 总之，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库。
加入H2O2溶液后，溶液由无色变为黄色；
溶解过滤
残渣
海带 BaCl2、Na2CO3、NaOH
⑤ MgCl2(熔融) == Mg + Cl2
海带灰
Cl2＋2Br=2Cl－＋Br2
设计从海水中提取镁的流程。 ①CaCO3 == CaO + CO2 ↑ 总之，海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库。
海水化学资源的开 发利用
海水中含有很多种常量元素和微量元素。 H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等13种元素超过 总量的99%，这些为常量元素。 其他为微量元素，总计含有80多种元素。 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，海水中金元素的总储量约为5×107t，而1t海水中 的含量仅有4×10－6g。
BaCl2、Na2CO3、NaOH
SO42泥沙
溶解
除杂
过滤 中和 蒸发
海水水资源的 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
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。
太阳能蒸发海水示意图
海水蒸馏示意图
将海带剪碎，用酒精润湿后，放在坩埚中。
Cl2
加入H2O2溶液后，溶液由无色变为黄色；
电解制钠 氯碱工业 太阳能蒸发海水示意图 ⑤ MgCl2(熔融) == Mg + Cl2
Cl2＋2Br=2Cl－＋Br2
溴的富集
Br ＋SO ＋2H O=4H ＋Br ＋SO 加入H2O2溶液后，溶液由无色变为黄色；

海水资源的综合利用一、海水中盐的开与利用蒸发池结晶池
海水资源的综合利用 盐是人类日常生活中的必需品，也 是很多工业部门的原料之一，而海盐又 是盐的主要来源之一。 海水制盐的方法主要有三种，即 ：盐田法、电渗析法和冷冻法。盐田法 历史最悠久，而且也是最简便和经济有 效的方法，现在还在广泛采用。
海水资源的综合利用 二．镁的提取
－ SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO2 4 － －
海水资源的综合利用 四．碘的提取
(1)流程：
(2)有关反应的离子方程式： 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
海水资源的综合利用
例2 海带中含有丰富的碘。为了从海带中 提取碘，某研究性学习小组设计并进行了 以下实验：
海水资源的综合利用
(5) 请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否 还含有单质碘的简单方法：___________________。 取少量提取碘后的水溶液于试管中，加 入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如 果变蓝，说明还有单质碘
海水资源的综合利用
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤：
2 ______________________________________ 。
加入MgCl 溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤
海水资源的综合利用
三．溴的提取
(1)流程：
(2)有关反应的离子方程式： 2Br ＋Cl2===2Cl ＋Br2
流程：
海水资源的综合利用
例1 镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海
水中提取，海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：
海水资源的综合利用
(1)用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中

海水中化学资源的开发利用 海水提溴（Br2）
如何将溴单质从苦卤中提取出来？
阅读教材P101图8-4海水提溴工艺流程示意图， 1、写出吸收塔中反应的离子方程式； 2、将图８-４转化成简单流程图； 3、分析对比两种流程，找出相似性和差异性，解释差异产生的可能原因。
海水中化学资源的开发利用 为什么不用四氯化碳萃取分液后再蒸馏？
海水的成分
说说蒸馏法淡化海水的原理，观察装置图， 和标准的蒸馏装置有什么区别？
海水中水的沸点 最低，首先被汽 化并随之冷凝， 从而使水与其它 组分分离。
海水中化学资源的开发利用 海水制盐
浓缩海水 蒸发池 结晶池
具体是什么结晶方法？
海水的成分
粗盐
母液
也叫“苦卤”，含有高浓度的 Mg2+、K+、SO42-、Br-可从 中提取多种化工原料
蒸发浓缩
海水 含Br -
含Br2 空气吹出 的海水
冷凝
液溴
分离
含Br2 SO2和水 的空气 吸收
含HBr的 吸收液
溴蒸汽
Cl2氯化
水蒸气 含Br2的
蒸馏
酸液
海水中化学资源的开发利用 海水提镁
关键问题： 此流程的目的是什么? 流程中涉及哪些步骤? 每一步的作用是什么? 流程中涉及哪些化学知识? 涉及的主要反应有哪些? 用到了哪些分离和提纯的操作?
海水资源的特点： 海水的成分
广阔性
海水中水的储量约为 1.3×109 亿吨，占地 球总水量 97%
多样性
分散性
元素种类很多，总 计含有80多种元素
许多元素的富 集程度很低
海水资源的综合利用
海和其它化学资源 海水水资源主要如何利用？ 海水淡化和海水循环冷却 海水淡化的方法有哪些？ 蒸馏法、反渗析法和离子交换法

•
8.工作结束后，调料加盖，工具、 用具洗 刷干净 ，定位 存放； 灶上、 灶下地 面清洗 冲刷干 净，不 留残渣 、油污 ，不留 卫生死 角，及 时清除 垃圾
谢谢观看
一的人口生活在缺水状态
中，据预测2025年，全世
界三分之二的人口将生活
在缺水状态中。有一份权
威研究报告说：“除非我们
改进淡水供给政策，否则
我们将可能因缺水而引起
大规模冲突，发生大灾难。”
返回原处
海水中的化学资源
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
讨论
1、海水中含量较多的元素是什么？主要以什么微粒形式 存在于海水中？从含量的角度看有什么共同特点？
答：相对较多的是H、O、Cl、Na、Mg、S、Ca、K等。 除氢、氧外主要以离子形式存在于海水中，因为多 形成盐，溶解于水电离产生离子；共同特点是：总 储量大、浓度稀。
2、海水中化学资源的利用首先要解决的问题是什么？为 什么？你认为应怎样解决为好？
矿产资源：锰结核、可燃冰、砂和砾石，用于冶金、燃料、 建筑、石英砂用制玻璃等。
生物资源：海洋生物品种繁多。我国就有20278种，其中 入药的有700种。
能源：波浪、潮汐、海流等动能和温差能、盐度差能等的 存储量高达天文数字。是用之不竭的可再生能源。
空间资源：交通、海上作业、旅游。我国拥有18000公里的 大陆海岸线，管辖的海域面积近300万平方公里。
•
6、豆浆、四季豆等生食有毒食物，应 按要求 煮熟焖 透，谨 慎提供 贝类、 海螺类 以及深 海鱼的 内脏， 有效预 防豆浆 、四季 豆、瘦 肉精、 雪卡毒 素等中 毒。
•
7.严防发生投毒事件。外部人员不得 随意进 入食品 加工出 售间， 注意炊 事人员 的思想 建设， 及时化 解矛盾 ，以免 发生过 激行为 。

破
核 心
反应为__2_C_l-_-_2_e_-=_C_l_2↑_____。与电源负极相连的电极附近
要
溶液pH__变__大____(填“变大”、“不变”或“变小”)。若欲将
点
电解后饱和食盐水恢复至电解前，则可采取的方法是
_______加__入__一__定__量__的__H_C__l气__体_____________________。
练 知
干
能
知
检
识
测
突 破 核 心 要 点
第12页/共20页
人教版化学
第五节 海水资源的综合利用与环境保护
请填写下列空白：
回
(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，
演
扣
还 需 要 用 到 的 实 验 仪 器 是 ___B__D_E_____练___( 从
主
知
干
下列仪器中选出所需的仪器，将标号字能母填写
知
识
在空白处)。
检 测
突
A．烧杯 B．坩埚 C．表面皿
破 核
D．泥三角 E．酒精灯 F．干燥器
心 要
(2)步骤③的实验操作名称是__过__滤__；步骤⑥的
点
目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步
骤的实验操作名称是__蒸__馏____。
(3)步骤④反应的离子方程式是____________。
2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O
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人教版化学
第五节 海水资源的综合利用与环境保护
回
演
扣
2．镁的提取
练
主
知
干
(1)流程：
能
知
检

二、海水资源的开发利用
观看实验视频，回答下列问题 加入H2O2溶液后，溶液由无色变为黄色； 实验现象： （ I2的水溶液为深黄色） 加入淀粉溶液后，溶液又变为蓝色。 实验原理： 2(I离-+子H2方O2程+2式H表+=示I2)+2H2O
实验结论： 海带中有碘元素
海水资源的开发利用
海带提碘
单质I2
矿石中的 元素
得电子
M（游离态）
金属 单质
引言
• 回顾：冶炼金属钠、镁的原理是什么？
原料从 何而来？
2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑
MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑
海水资源与化工生产
（1）海水制盐
海水 引入 盐田 日晒风吹
饱和食盐 水
析出 制 粗盐
母液
食用盐 氯碱工业
⑤ MgCl2·6H2O 高温 MgCl2＋6H2O
电解
⑥ MgCl2 (熔融)
Mg ＋ Cl2 ↑
课堂练习
典例5．下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：
物质
氧化镁
氯化镁
熔点/℃
2 852
714
沸点/℃
3 600
1 412
请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是( )
【答案】D
工业生产流程图
晒干 海带 灼烧 I2的CCl4溶液
海带灰
①加水 ②加热 含I-水溶液
提取碘 变蓝色
滴入H2O2 （H+，aq） 淀粉 I2、H2O
课堂练习
典例4． 从海带中提取碘的实验过程中，涉及到下列操作，其中正确的是( )
【答案】D 【解析】物质的灼烧应该选用耐高温的坩埚，A错；过滤操作时，向漏斗中加液要用玻璃 棒引流，B错；碘的苯溶液在上层，应由分液漏斗的上口倒出，C错；固液分离可以用蒸 馏法分离，D对。