海水的开发利用课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

第八章 化学与可持续发展第一节 自然资源的开发利用第2课时 海水资源的开发利用元素浓度（mg/L）元素浓度（mg/L）元素浓度（mg/L）钠Na1.1104氯Cl1.9104金Au4.0106镁Mg1.3103溴Br6.7101铀U3.0104钾K3.8102碘I6.0102镍Ni2.0103锂Li1.7101铯Cs5.0104钼Mo1.0102问题1.你认为从海水中获得产品的过程中可能会遇到哪些困难？总量巨大但浓度极低，要耗费大量能源和时间进行富集、分离和提纯海水资源的分布特点：广阔性、多样性、分散性 问题2.海水淡化都有哪些方法，各有什么优缺点？二二、海水资源的开发利用海水资源的开发利用海水资源海水资源水资源水资源化学资源化学资源矿产资源矿产资源生物资源生物资源能源能源空间资源空间资源海水资源的特点：海水资源的特点：分散性分散性广阔性广阔性多样性多样性水资水资源的源的利用利用直接直接利用利用海水海水淡化淡化蒸蒸 馏馏 法法电渗析法电渗析法离子交换法离子交换法1 1、水资源的利用水资源的利用蒸馏法海水淡化海水海水蒸馏原理蒸馏原理示意图示意图 原理原理：加热到水的沸点，：加热到水的沸点，液态水变为水蒸汽，与海液态水变为水蒸汽，与海水中的盐分离，水蒸汽冷水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水凝得到淡水优点：历史最久，技术和优点：历史最久，技术和工艺比较成熟；工艺比较成熟；缺点：成本较高缺点：成本较高原理：利用各成分的沸点不同，分离互溶液态混合物的物理分离方法。装置及仪器名称拓展：蒸馏蒸馏烧瓶温度计冷凝管牛角管或尾接管锥形瓶蒸馏时在烧瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止液体暴沸冷凝管中水从下口进，上口出温度计的水银球位于蒸馏烧瓶支管口处蒸馏烧瓶须垫石棉网加热或水浴加热直形冷凝管瓶球形冷凝管瓶蛇形冷凝管瓶冷凝管的种类溴及其化合物在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用。溴是海洋元素，地球上99%的溴元素分布在海洋中，以Br-的形式存在。海水中的溴元素含量约为67mg/L。CF2ClBr二氟一氯一溴甲烷从海水中提取从海水中提取溴溴吹出法吹出法教材教材101【思考与讨论1】该流程中是Br-如何转化成Br2？溴元素由化合物变为单质，化合价升高，发生了氧化反应，所以用氧化剂把Br-氧化为Br2【思考与讨论2】用热空气吹出的物质是什么？利用该物质的什么性质呢？溴，有挥发性【思考与讨论3】根据教材中海水提溴的工艺流程图，思考和讨论每一环节的作用，写出氧化和吸收环节主要反应的离子方程式。海水提溴海水提溴海水提溴的方法海水提溴的方法(吹出法吹出法)工艺流程基本操作浓缩氧化吹出吸收蒸馏海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br得到浓缩向浓缩的海水中通入向浓缩的海水中通入Cl2，将，将Br氧化成氧化成Br22Br-Cl2=Br22Cl利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出溴蒸气吹出的溴蒸气用SO2吸收。SO2Br22H2O=4HSO42-2Br再用Cl2将HBr氧化得到产品溴后蒸馏分离从海水中获取氯化钠还可以用于哪些工业生产？你能写出相应的化学方程式吗？思考交流：下图为从海水中提取镁的工业设备图,请结合你所掌握的知识画出海水提镁的工业流程图，并写出相应的化学反应方程式。主要的化学反应原理CaCO3 CaOCO2CaOH2O=Ca(OH)2Ca(OH)2MgCl2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl2(熔融)MgCl2思考交流：请结合视频讲解画出海带提碘的工业流程图，并写出相应的化学反应方程式。(1)海带中提碘工艺流程：海带浸泡氧化过滤提纯碘单质。主要的化学反应原理：2H2IH2O2=I22H2O。或或Cl22I=I22Cl稀硫酸的作用：稀硫酸的作用：增强增强H2O2的氧化性；的氧化性；抑制抑制I2与水反应与水反应拓展：萃取分液 萃取：物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离的方法。仪器：分液漏斗 萃取剂：苯、四氯化碳等（不能用酒精）萃取剂的选择条件：与原溶剂不互溶 与被萃取的物质不反应 被萃取的物质在萃取剂中的溶解度比原溶剂大 分液：将两种互不相溶的液体分离的操作注意：分液可单独进行，但萃取之后一般要进行分液。总结建立方法模型任 务核心问题原料原料产品产品如何分离出产品？物料是否能够循环使用？原料预处理物质转化产品分离如何选取原料？如何处理原料？1、从资源、成本角度考虑；2、从反应速率、提高效率角度。1、从元素价态的角度分析是否需要选取氧化剂或还原剂？2、从成本、环保的角度选取最合适的试剂。根据目标产物的性质及含量，选取合适的分离提纯方法。如何控制反应条件？如何选取氧化剂？还原剂？知识、方法三、新能源的开发(1)从海水中提取铀和重水，铀和重水是核能开发的重要原料。(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。(3)开发海洋药物。