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第四章
化学与自然资源的开发利用
海水资源的开发利用
海水资源的开发和利用
从太空观察地球,看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中
海洋是美丽的,
也是富饶的
海水资源主要分为几大类?
海水中含有多少种元素?
海水中蕴含着的丰富资源。21世纪人类将重点开发海洋资源。
海水中的化学资源和矿产资源
水资源
生物资源
能源
化学资源
海水是元素的宝库,含有80多种元素
为什么日韩在独岛问题上互不相让?
问题与讨论
韩国方面称独岛,日本方面称竹岛。面积为18.6平方千米,四周海域是一片丰饶的渔场,海底还蕴藏着比较丰富的油气田。
海洋生物资源
海洋能源
具有商业开发价值的:潮汐发电和波浪发电
海洋中的矿产资源
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
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”。
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
海水中的化学资源
1、从海水中提取淡水——海水淡化
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
海水蒸馏原理示意图
原理:
加热到水的沸点,液态水变为水蒸气与海水中的盐分离,水蒸汽冷凝得到淡水。
大连石化公司海水淡化处理
海水过滤器
经处理后海水就变成了可以饮用的纯净的水
2、海水晒盐(煮海为盐)
科学探究:
如何证明海带中有碘离子?
阅读P91实验4-2
化学方程式:
2KI
+
H2O2
+
H2SO4===
I2+
K2SO4
+
2H2O
3.
提取海带中的碘元素得到单质碘
灼烧
加水
加热
溶解
过滤
稀硫酸
过氧化氢溶液
CCl4
蒸馏
海带灰
海带
悬浊液
滤液
碘水
碘的CCl4溶液
单质碘
操作1
操作2
操作3
操作4
操作5
试剂1
试剂2
萃取
分液
生物
富集
海水
思考与交流:
如何将海水中的溴离子转变成溴单质?
阅读教材P91页资料卡片——海水提溴。
1、推测海水提溴的步骤和实验装置;
2、写出相关的化学方程式。
浓缩海水
溴单质
氢溴酸
溴单质
通氯气
①
通空气,SO2吸收
②
通氯气
③
2HBr
+
Cl2==
Br2+2HCl
2NaBr
+
Cl2==
Br2+2NaCl
2H2O
+
Br2+SO2==
H2SO4+2HBr
4.海水提溴
海水综合利用联合工业体系一例
镁在地壳中含量只有铝的四分之一,而且镁比铝更加活泼,所以要想矿物质中获取镁,代价比铝更高。
Mg
海洋中含有大量的氯化镁,海水又咸又苦。
咸是因为含有氯化钠,
苦是因为含有氯化镁,
同样道理,粗盐易潮解是因为其中含有较多的氯化镁,而氯化镁易吸水。
据估算,假如每年从海水中提取1亿吨镁再过一百万年,海水中镁的含量也只会从目前的0.13%降低到0.12%,即只减少了万分之一。可谓取之不尽,用之不竭。
海水
蒸发
粗盐
水、重结晶
精盐
母液
?Mg(OH)2
①
MgCl2
+
Ca(OH)2
=
Mg(OH)2↓+
CaCl2
5、海水提镁
②
Mg(OH)2
+
2HCl
=
MgCl2
+
H2O
③
MgCl2(熔融)
===
Mg
+
Cl2
?
通电
盐酸、浓缩
MgCl2
?H2O
脱水
MgCl2
电解
Mg
石灰乳
CaO
贝壳
水
煅烧
①
②
③
1
从海水中提取下列物质,可以不涉及到化学变化的是
(
)
A
Mg
B
NaCl
C
Br2
D
K
2
医生建议因缺少某种元素而患甲状腺肿大的病人多食用海带,这是因为海带中含有较丰富的
(
)
A
碘元素
B
铁元素
C
钾元素
D
锌元素
B
A
习
题
A
海水?
Mg(OH)2
盐酸MgCl2
电解
Mg
B
海水
盐酸MgCl2
电解
Mg
C
海水
NaOH
Mg(OH)2
电解
Mg
D
海水
CL2MgCl2
电解
Mg
?
?
?
?
?
?
?
3
从海水中提取镁的主要流程是(
)
A
?
4.
证明海带中含有碘,有以下步骤:
①灼烧海带至完全生成灰,停止加热,冷却;②在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2,然后加入几滴淀粉溶液;③用剪刀剪碎海带,用酒精润湿,放入坩埚中;
④海带灰转移到小烧杯,加蒸馏水,搅拌、煮沸、过滤.
(1)合理的步骤是____________
(2)证明含碘的步骤是____,现象是_____________________,反应的离子方程式是__________________
③①④②
②
滴入淀粉溶液,溶液变蓝
2I-
+
2H+
+
H2O2
I2
+
2H2O
5.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,
其中正确的是( )