人教版高中化学必修二4.1开发利用金属矿物和海水资源 课件(共37张PPT)

(共37张PPT)
第一节 开发利用金属资源和海水资源
海水资源的开发和利用
第二课时
为什么各国在岛屿问题上互不相让
问题与讨论：
岛屿周围的海洋潜在的巨大经济和军事价值，不再局限于渔业和运输业，像海洋农牧化、海洋油气开发、深海采矿、海水综合利用等产业开发已形成规模，并显示出巨大潜力。
海洋生物资源
海底矿产资源
大陆架的浅海海底：
石油、天然气、煤、硫、磷等
近岸带的滨海砂矿：
砂、贝壳等建筑材料和金属矿产
多数海盆中：
深海锰结核
海洋油、气开发
海洋化学资源：食盐、镁、溴、淡水等
海洋能源的利用
具有开发价值的：潮汐发电和波浪发电
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
（2）海水资源的多样性
（3）海水资源的分散性
海洋生物资源
海水中的化学资源
海洋中的矿产资源
海洋能量资源
1、海水资源的广泛性：
海洋约占地球表面积71%
海洋中的资源 ：
动物:（鱼类、海狮、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 : （水资源及各种溶解的盐类
海水中的水1.3X109 亿吨
占地球总水量97% （3%在陆地、淡水）
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）
资料
*
2、海水资源的多样性：
海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物
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
如：海水中金元素总含量约为50000000t（5千万吨）但一顿海水中只含金元素0.000004g（10亿分之四克）
（百分之0.000004克）
（1）海水水资源的利用；
（2）海水化学资源的开发利用；
（3）海洋能量资源的开发利用；
（4）海洋药物的开发利用。
问题1:海洋的综合利用有哪些方面
一、海水中水资源的利用——获取淡水
1、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。
优点：
缺点：
成本较高,难推广应用。
原理：
蒸溜法分离海水；
　　　　图4-3、　　　　　　　　　　 图4-4
蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善；
离子交换法
阳离子交换树脂:HR+Na+=NaR+H+
阴离子交换树脂:ROH+Cl-=RCl+OH-
H++OH-=H2O
用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子，得到去离子水
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”。
二、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
1、特点：种类多、总储量大、富集程度低
（一） 海水中提取NaCl
海水晒盐
(1)方法：把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸 发，得到食盐。
(2)原理：蒸发海水，使食盐浓缩结晶。
2、从海水中提取物质的方法
粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-
除杂试剂：
①Na2CO3
②NaOH
③BaCl2
试剂加入顺序：
②③①
③②①
③①②
基本原则： 先加BaCl2,后加Na2CO3
海水晒盐得到的是粗盐
粗盐的提纯
干海带中含碘量：0.3%--0.5%，有的高达1%，约比海水中的碘浓度提高了10万倍！
海带中碘的存在形式:有机碘化物
海带提碘
海带
海带灰
溶解过滤
灼烧
残渣
含I-的溶液
稀H2SO4
H2O2
含I2的溶液
含I2的有机溶液
萃取
海水提镁
试剂①
溶液
Mg(OH)2
沉淀
试剂②
MgCl2
溶液
Mg
无水MgCl2
熔融电解
（1）NaOH
（2）过滤
（3）盐酸
（4）MgCl2(熔融)
电解
Mg + Cl2 ↑
海水
(含Mg2+)
过量
三 海水综合利用
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。潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型能源。
海水提Mg
海水淡化
海水提取NaCl
Br2的提取
海水综合利用联合工业体系一例
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未来海洋空间利用
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下：
（1）指出提取碘的过程中有关实验操作名称
① ③ 　　　　　。写出过程②中有关反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）提取碘③过程中，可用的有机试剂是 　　　。
A.酒精 B.四氯化碳 C.苯 D.乙酸
（３） ③过程后得到含碘的有机溶液，可用　　　　把碘和有机溶剂分离开来。（分离方法）
课堂检测：
过滤
萃取
2I－+Cl2＝2Cl－+I2
ＢＣ
蒸馏
海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：
（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式__________________；用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水氯化镁。
（2）Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。
（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的：
溶解时：________________________________________；
过滤时：________________________________________；
蒸发时：______________________________________。