第八章化學與可持續發展人教版高中化學必修第二冊第一節自然資源的開發應用第2課時海水資源的開發利用

金屬礦物海水資源化石燃料海水的特點廣闊性：海水中水的儲量約為1.3×109

億噸，占地球總水量97%多樣性：元素種類很多，總計含有80多種元素分散性：許多元素的富集程度很低如：海水中金屬元素總含量約為5千萬t，但1t海水中只含金屬元素0.000004g（百分之0.000004克）直接利用海水進行循環冷卻海水淡化提取溴單質制取氯化鈉制取鎂海水資源的開發利用任務一

海水水資源的利用直接利用海水進行循環冷卻海水淡化海水水資源電滲析法反滲透法蒸餾法離子交換法電滲析法離子交換法蒸餾法（最先使用，技術成熟，但成本高）反滲透法任務一

海水水資源的利用海水蒸餾的原理直形冷凝管蒸餾燒瓶錐形瓶溫度計碎瓷片或沸石注意點2.冷凝水，下口進，上口出1.溫度計水銀球位于蒸餾燒瓶支管口處3.加熱時，蒸餾燒瓶要墊上石棉網4.液體量是燒瓶容積1/3～2/3任務一

海水水資源的利用廣泛使用太陽能、風能、發電廠等工業余熱設計一種壓強一個比一個低的蒸發室，連通在一起，當海水通過時，水就會瞬間蒸發變成水蒸氣，經冷凝成為淡水。工業中的蒸餾海水淡化任務一

海水水資源的利用成本低，但未能大量生產（電滲析法是利用電場的作用，強行將離子向電極處吸引，致使電極中間部位的離子濃度大為下降，從而制得淡水的。）電滲析法的原理任務一

海水水資源的利用離子交換法的原理目前正在迅速發展，但需要不斷更新離子交換樹脂陽離子交換樹脂:

HR+Na+=NaR+H+陰離子交換樹脂:

ROH+Cl-=RCl+OH-H++OH-=H2O任務一

海水水資源的利用反滲透法的原理利用孔徑比1nm還小的半透膜濾去鹽分來制取淡水。利用只允許溶劑水分子透過、不允許溶質離子透過的半透膜，將海水與淡水分隔開。成本較低任務二

海水化學資源的利用海水制鹽（1）氯堿工業（2）制鈉和氯氣（3）制鹽酸鹽田海水飽和食鹽水引入日曬風吹析出粗鹽食用鹽氯堿工業精制蒸發結晶（4）制漂白粉（5）制純堿(侯氏制堿法)2NaCl+2H2O══2NaOH+H2↑

+Cl2↑電解Cl2+H2══2HCl點燃2Cl2+2Ca(OH)2══CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O2NaHCO3═Na2CO3+H2O↑+CO2↑△NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl任務二

海水化學資源的利用海水提溴核心反應價格（萬元/噸）Cl20.155O20.13（不能把Br-氧化為Br2)KMnO43.4K2CrO43.76KClO32.7H2O21.4地球上99%的溴分布在海水中，以Br-的形式存在。要對海水中的溴進行富集。Br-Br2氧化如何選擇合適的氧化劑？可行

氧化效果好

便宜

無污染任務二

海水化學資源的利用海水濃縮海水(Cl-)吸收塔用SO2吸收濃縮海水(Cl-、Br2)Br-SO42-濃縮酸化通入Cl2(氧化)通入熱空氣或水蒸氣(吹出)反應后富集溴通入Cl2(提取)Br2Cl-蒸餾分離溴單質海水曬鹽和海水淡化的過程中Br-得到濃縮Cl2+2Br-=2Cl-+Br2Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr向經過酸化的濃縮海水中通入Cl2，將Br-氧化為Br2利用溴的揮發性，通入熱空氣或水蒸氣，吹出的溴蒸氣用SO2吸收Cl2+2Br-=2Cl-+Br2任務二

海水化學資源的利用

自然界提取物質的一般工業流程和思維方法工業原料中間產物1中間產物2目標產品富集轉化①酸堿性②氧化性①除去雜質②提純產物分離提純任

務核心問題原料產品如何分離出產品？物料是否能夠循環使用？原料預處理物質轉化產品分離如何選取原料？如何處理原料？1、從資源、成本角度考慮；2、從反應速率、提高效率角度。1、從元素價態的角度分析是否需要選取氧化劑或還原劑？2、從成本、環保的角度選取最合適的試劑。根據目標產物的性質及含量，選取合適的分離提純方法。如何控制反應條件？如何選取氧化劑？還原劑？知識、方法任務二

海水化學資源的利用海水提碘稀硫酸過氧化氫溶液灼燒加水加熱溶解過濾CCl4蒸餾海帶灰海帶懸濁液濾液碘水碘的CCl4溶液單質碘操作1操作2操作3操作4操作5試劑1試劑2萃取分液生物富集海水2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O或Cl2任務二

海水化學資源的利用海水制鎂海水石灰乳鹽酸CaO貝殼水煅燒Mg(OH)2MgCl2溶液蒸發結晶MgCl2·6H2O脫水MgCl2晶體電解MgCl2H2HClMg2＋＋Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+Ca2+Mg(OH)2＋2HCl=