第一节海水的综合利用
人教版初三化学_海水综合利用1
3.如何从海水中制备镁？ 3.如何从海水中制备镁？ 如何从海水中制备镁
海水中的 MgCl2
4
Mg（OH）2 （ ）
1
2
CaCO3
Ca(OH)2
3
(1)请根据上述步骤回答问题： (1)请根据上述步骤回答问题： 请根据上述步骤回答问题 写出有关化学方程式: ①写出有关化学方程式: 高温 I．贝壳煅烧成生石灰 CaCO3 ＝ CaO+CO2↑ Mg(OH)2沉淀中加入盐酸中和 Ⅲ．Mg(OH)2沉淀中加入盐酸中和 Mg(OH)2+2HCl＝MgCl2+2H2O ＝ ② 在实验室中进行蒸发操作需要的主要仪 器有 蒸发皿 、 玻璃棒 、酒精 带铁圈的铁架台、坩埚钳等。 灯、带铁圈的铁架台、坩埚钳等。 上述海水提镁的流程中， ③ 上述海水提镁的流程中，采取了哪些措 施来降低成本、减少污染的? 施来降低成本、减少污染的?请写出其 中一 点：电解产生的氯气用于生产HCl 。 电解产生的氯气用于生产HCl
饱和食盐水
氢气 盐酸 炼冶金属等
氯气 漂白剂 合成农药等
氢氧化钠
造纸、玻璃、肥皂、 纺织等
【总结】 总结】 总结 这类问题一般具有起点高、落点低、情景新、 这类问题一般具有起点高、落点低、情景新、 知识活、即学即用等特点．解决这类问题时， 知识活、即学即用等特点．解决这类问题时， 首先通过对信息的阅读，将新知识进行理解、 首先通过对信息的阅读，将新知识进行理解、 消化、分析、综合； 消化、分析、综合；其次要及时检索出相关 的旧知识，建立新旧知识的联系， 的旧知识，建立新旧知识的联系，将新旧知 识有机结合，建立新的知识网络；再次， 识有机结合，建立新的知识网络；再次，运 用新信息并迁移所学知识到新问题的解决中 最后， 去；最后，在平时的学习中应多注意新旧知 识的结合，加强思维训练，培养自学、迁移、 识的结合，加强思维训练，培养自学、迁移、 创新、实践能力，提高自己的综合素质， 创新、实践能力，提高自己的综合素质，这 是解决问题的关键。 是解决问题的关键。
海水的综合利用
海水的淡化我们通常所说的水资源,指陆地上的淡水资源.它是由江河及湖泊中的水、高山积雪、冰川以及地下水等组成的。
人类目前比较容易利用的淡水资源，主要是河流水、淡水湖泊水以及浅层地下水。
这些淡水储量只占全部淡水的0．3％，占全球总水量的十万分之七，即全球真正有效利用的淡水资源每年约有9 000立方千米。
在当前全球普遍缺水的情势下，海水淡化就成为人类梦寐以求的愿望。
如今,全世界很多国家都在研究海水淡化,希望以此缓解全球水资源危机.早在400多年前，英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。
第一个海水淡化工厂于1954 年建于美国，现在仍在德克萨斯州的弗里波特（Freeport）运转着。
1953年，一种新的海水淡化方式问世了，这就是反渗透法。
这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。
在新兴的反渗透法研究方兴未艾时，蒸馏法得到了极大的改进。
常识告诉我们，水在常温常压下要加热到100℃才沸腾，产生大量的水蒸气。
传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式，耗能甚巨。
而新的方法是将气压降下来，把经过适当加温的海水，送入人造的真空蒸馏室中，海水中的淡水会在瞬间急速蒸发，全部变成水蒸气。
许多这样的真空蒸馏室连接起来，就组成了大型的海水淡化工厂。
现在世界上的大型海水淡化工厂，大多采用新的蒸馏法。
1983年，沙特阿拉伯在吉达港修建了日产淡水30万吨的海水淡化厂；在科威特，现在每天可以生产淡水100万吨。
波斯湾沿岸地区，有的国家的淡化海水已经占到了本国淡水使用量的80%—90%。
现如今海水淡化的方法主要有两个：冷冻法和蒸馏法。
冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。
这两种方法都有难以克服的弊端，其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢，而所得到的淡水却并不多；而冷冻法同样要消耗许多能源，但得到的淡水味道却不佳，难以使用。
蒸馏法，即将水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。
海水的综合利用及其强化练习
海水的综合利用一、海水的综合利用的一些工艺流程问题1、海水的淡化方法：蒸馏法、离子交换法、电渗析法。
2、从海水中提取粗盐：海水晒盐法，实质是蒸发法。
3、从粗盐中提取精盐：（1）将粗盐溶于水（2）向溶液中加入稍过量NaOH 溶液，目的是除去Mg 2＋。
Mg 2＋＋2OH － ===Mg(OH)2↓（3）向溶液中加入稍过量BaCl 2溶液，目的是除去SO 42－。
Ba 2＋＋SO 42－===BaSO 4↓（4）向溶液中加入稍过量Na 2CO 3溶液，目的是除去Ba 2＋、Ca 2＋。
Ba 2＋＋CO 32－===BaCO 3↓ Ca 2＋＋CO 32－===CaCO 3↓（5）过滤，除去泥巴、Mg(OH)2、BaSO 4、BaCO 3、CaCO 3，得到滤液。
（6）向滤液中加入过量的盐酸，目的是除去CO 32－。
2H ＋＋CO 32－===CO 2↑＋H 2O（7）最后采用蒸发结晶，得到精盐。
4、氯碱工业：从食盐中获得Na 、Cl 2、NaOH 、HCl 、Na 2CO 3、NaClO 的工业。
电解饱和的氯化钠溶液：2NaCl ＋2H 2O电解 2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ 电解氯化钠的熔融液：2NaCl 2Na ＋Cl 2↑ 氢气在氯气中燃烧：H 2＋Cl 2 2HCl侯德榜制碱：NaCl ＋NH 3＋CO 2＋H 2O ===NaHCO 3↓＋NH 4Cl2NaHCO 3Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 电解饱和的氯化钠溶液：NaCl ＋H 2O 电解NaClO ＋H 2↑5、从海水中提取Mg(OH)2、MgCl 2·6H 2O 、MgCl 2、Mg（1）、将海水中大量的贝壳煅烧成石灰：CaCO 3CaO ＋CO 2↑（2）将石灰制成石灰乳：CaO ＋H 2O ===Ca(OH)2（3）将石灰乳加入到海水沉淀池中经过过滤得到Mg(OH)2：MgCl 2＋Ca(OH)2===CaCl 2＋Mg(OH)2↓（4）将Mg (O H)2溶解在盐酸中得到氯化镁溶液，再经过蒸发浓缩冷却结晶得到MgCl 2·6H 2OMg(OH)2＋2HCl ===MgCl 2＋2H 2O（5）在HCl 气体的环境下加热MgCl 2·6H 2O ，分解产生MgCl 2，其中HCl 的作用是防止氯化镁在加热的条件下水解产生Mg(OH)2MgCl 2·6H 2O MgCl 2＋6H 2O （6）电解氯化镁熔融液得到Mg ：Mg C l 2Mg ＋C l 2↑6、从海水中提取碘：（1）将干海带灼烧得到海带灰，再用沸水浸泡得到悬浊液，再过滤得到滤液，使碘离子进入溶液。
海水资源的综合利用
②氧化：向浓缩的海水中通入适量的 Cl2 ，将Br －氧化为 Br2，反
应的离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；
③富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气
用 SO2 吸收。反应的化学方程式为 Br2 ＋ SO2 ＋ 2H2O===2HBr ＋
H2SO4；
④提取：再用Cl2将HBr氧化得到产品溴。
③MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 ④Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O HCl ⑤MgCl2· 6H2O=====MgCl2＋6H2O △ 电解 ⑥MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑
(3)海水提溴
①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得到浓缩；
蒸馏法历史最久，技术、工艺比较完善，是目前海水淡化的主要
方法。蒸馏淡化过程的实质如同水蒸气的形成，使海水受热蒸发
形成水蒸气，水蒸气在一定条件下遇冷形成不带咸味的水，但蒸
馏法的弊端是消耗能量多并在仪器里产生大量的锅垢。
(2)冷冻法
冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态水变成固态冰的同时盐被
分离出去。冷冻法与蒸馏法相比，耗能低、结垢轻，但得到的淡
特别提示
SO4－等杂 海水晒盐得到的是粗盐，含有Ca2＋、Mg2＋、
2
质，精制后得到 NaCl 饱和溶液，精制时通常在其中依次加入过
量的 BaCl2 溶液、过量的 NaOH 溶液和过量的 Na2CO3 溶液，过滤 后，再加适量盐酸调节至中性即可。
(2)海水提镁 反应流程：
有关反应的化学方程式： 高温 ①CaCO3=====CaO＋CO2↑ ②CaO＋H2O===Ca(OH)2
＋ 2H2O 。 ________
人教版高中物理课件-海水的综合利用
不是，因為海水中的Mg2+ 的濃度很小，直接加沉 澱劑不利於Mg2+ 的沉澱，而且會增大沉澱劑的用 量，我們可以先將海水濃縮，再加沉澱劑
３、從綜合角度考慮選用哪種試劑作
沉澱劑好？ Ca(OH)2
思考：如何由貝殼制得氫氧化鈣？
煆燒貝殼(CaCO3)源自CaOCa(OH)2
3CO32- + 3Br2 = 5Br- + BrO33- + 3CO2↑ 最後，用硫酸將溶液酸化，Br2即從溶液中游離出來：
5Br- + BrO33- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O
3. 吸收 用還原劑二氧化硫使溴單質變為HBr，再用氯氣將其氧化成溴產品。
Br2 + SO2 +2H2O =2HBr+H2SO4 Cl2 +2Br - =Br2+ 2Cl -
第二課時
電解飽和食鹽水反應原理
陰極： 2H+ + 2e- = H2↑
陽極： 2Cl- -2e- = Cl2↑ 電解
總反應： 2H2O + 2Cl- = H2↑ + Cl2↑ + 2OH電解
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
淡鹽水
陽極 金屬鈦網
Cl2 +
Cl2
Cl—
鉀在海水中的
總量為500 ×1012 t 以上。海水中所含 鉀的儲量遠遠超過 鉀鹽礦物儲量。
鈾海水中的總
量非常可觀，達 45×108 t，相當於 陸地儲量的4500倍。
鎂在海水中
含量很高，僅次於 氯和鈉，居第3位。
海水资源的综合利用
1.海水中的化学资源是指海水中所含具有经济价 值的化学物质。海水的主要成分有Na+、Mg2+、 Ca2+、K+、Cl－、SO42－，这6种成分占海水成分的 99．5%以上。通常所说的海盐主要指钠盐、镁盐、 钾盐和钙盐，钠盐在海盐中产量最大，应用最广 泛，人们把氯化钠称为百味之王，化工之母，其 次还有硫酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠；镁的含量仅 次于氯化钠，海水中的镁总量约2000×10t；
氯化钠的应用： 1.含氯化钠0.9%的水称为生理盐水，因为它与血浆 有相同的渗透压。 2.食品业和渔业用于盐腌，在烹调菜肴中加入食盐 可以除掉原料的一些异味，增加美味，这就是食 盐的提鲜作用。 3.氯碱工业：电解饱和食盐水。 4.候氏联合制碱法。 5.电解熔融氯化钠和氯化钙的混合物制取金属钠。 氯化钙用作助熔剂，可将氯化钠的熔点降低至 700℃以下。钙的还原性不及钠，不会引进杂质。
2.溴是海水中重要的非金属元素.地球上 99%的溴元素以Br－的形式存在于海水中， 所以人们也把溴称为“海洋元素”。 3.碘在自然界中含量稀少，在地壳的含量 位居第47位。除在海水中含量较高（海带、 贝类）以外，在大部分土壤、岩石、水 的含量都很低。
4.氯化钠主要来自海水，由海水（平均含2.4% 氯化钠）引入盐田，经日晒干燥 ，浓缩结晶， 制得粗品，然后精制。
4.离子交换法：用阴阳离子交换树脂除去海水中的 多余盐分的方法。 5.反渗透淡化法：该法在压力推动下使薄膜脱盐， 除用于海水脱盐外，还广泛用于苦咸水的淡化。 反渗透淡化发展迅速，其装机容量仅次于海水蒸 馏而居第二位。
二、海水中化学资源的提取
海水中蕴含着几乎所有的化学元素，总储量很大， 但是很多元素富集程度却很低。例如，金的储量 约为5×107吨，但是1吨海水中仅有4×10-6克。
第一节 第2课时 海水资源的开发利用
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2.海水提溴 海水提溴的主要反应原理为: 海水 Br2 溴蒸气 HBr Br2( 液体)
(1)浓缩: 1 海水晒盐和海水淡化的过程中副产物 Br-得到浓缩。 (2)氧化: 向经过酸化的浓缩的海水中通入 Cl2, Br-氧化为 Br2, 将 反应的离 子方程式为 Cl2+2BrBr2+2Cl-。 2HBr+H2SO4。 (3)富集: 利用溴的挥发性, 通入热空气和水蒸气, 吹出的溴蒸气用 SO2 吸 收, 反应的化学方程式为 Br2+SO2+2H2O (4)提取: 再用 Cl2 将 HBr 氧化得到产品溴。
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第2课时
海水资源的开发利用
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海洋是人类可持续发展的重要基地。浩瀚的海洋中, 蕴藏着极 其丰富的矿物资源、生物资源和药物资源, 其经济价值可观, 开发前 景十分诱人。 开发利用海洋是解决当前人类社会面临的人口膨胀、资金短 缺和环境恶化等一系列难题的可靠途径。在陆地资源日渐枯竭的 今天, 海洋正成为人类繁衍发展的生命线。 那么, 你知道怎样才能开发出海洋中的这些资源吗?
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从海带中提取 I2时, 用氧化剂 C l 将 I 氧化为 I2, 然后用 2 有机溶剂( C Cl) 如 4 萃取水溶液中的 I , 2 分液后再用蒸馏法将 I 与有机 2 溶剂分离开。
-
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海水的综合利用
不用水洗 酒精浸泡
取样处理
转化为无 机灰烬
灼烧
溶解
过滤
浸取I-
验证
实验过程
先氧化 后检验
海水是一座巨大的液体资源宝 库，合理环保的开发利用海水 资源是实现人类可持续发展的 重要方向。
一些对纯度要求较高的不活泼金属 也可以采用电解其盐溶液的方法来 进行冶炼，例如：
通电 2CuSO4+2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑
其它的石油加工 石油经过催化重整，可以使链状烃 转化为环状烃，获得苯、甲苯等重 要化工基本原料。
3．聚合反应和高分子材料 由低分子（相对分子质量小）生成 高分子（相对分子质量巨大）的反 应叫做聚合反应。
聚乙烯是由成千上万个乙烯分子在一定条件 下发生聚合反应生成的相对分子质量巨大的 高分子。相对分子质量巨大是高分子的基本 特征，也是它们与低分子化合物的根本区别。 高分子有天然的，如蛋白质、纤维素、淀粉 等，也有人工合成的，如聚乙烯等。三大人 工合成的高分子材料：塑料、合成橡胶和合 成纤维。
⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔 内的溶液中的溴单质。
（2）进行从海带中提取碘实验的反 应原理及应注意的问题
①反应原理：海带中的碘元素主要 以I-的形式存在，提取时用适当的氧 化剂将其氧化成I2，再萃取出来。
如用H2O2做氧化剂，反应的离子 方程式是： 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
海带不要用水洗，以免洗去海带中 的碘；用干海带从而易于燃烧；灼 烧海带的地方要注意通风。
化学资源 海水资源 生物资源
能源 ……….
海水资源的分布特点：
1、海水资源的广阔性 2、海水资源的多样性 3、海水资源的分散性
海水的综合利用
四.海水提镁
五.海水中提取重水（D2O) 重水熔点为 3．8℃ 沸点是101.4℃ 比重是1．1，比普通水重10％， 盐类在重水中的溶解度很小，溶液 的导电性也非常低 具有吸水的本领 对生物体有麻痹作用
Br2易挥发，用空气或水蒸汽把其 吹出来
3.吸收 通入SO2把Br2还原#43;Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 作用：重要的制药原料，如红药 水，镇静，催眠的三溴片， 消炎镇痛针剂，激素等药 物中都含有溴。
溴还可以制造熏蒸剂、杀虫剂、 抗爆剂。在汽车的汽油中加入二 溴乙烯，可以降低油耗30％。溴 还是精炼石油，制造染料不可缺 少的原料。
一. 海洋资源
海洋化学资源
海洋生物资源 海底矿物资源
海洋能源
二.海水中盐的开发和利用 1.海水制盐
2.食盐资源的利用 原理：电解饱和
食盐水 2NaCl+2H2O =2NaOH+H2↑+Cl2 ↑
氯 碱 工 业 产 品
三.海水提溴
1.氯化 把海水酸化后（pH＝3.5）用氯 气把Br－氧化成Br2 2.吹出
高中化学-海水资源的综合利用
Mg(OH)2+2HCl ＝ MgCl2+2H2O
海水综合利用联合工业体系
海洋能源的利用
具有开发价值的: 潮汐发电和波浪发电 此外, 铀和重水目前是核能开发的重要原料, 从海水 中提铀和重水对一个国家来说具有战略意义。
课堂总结
水资源 海水资源
直接利用 海水淡化
蒸馏法
电渗析法 离子交换法 反渗透法
验4-2
（2）海带提碘
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, 阅读课本P91实验 4-2。思考每步操作的目的和注意事项。
灼烧 海带
海带灰 溶解
滤液
①
过②滤 I-
2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O ③ H2O2（H+） I2
I2 蒸馏 CCl4 ④
元素种类很多, 总 计含有80多种元素, 被称为“元素的故 乡”
许多元素的富 集程度很低
一、海水淡化
直接利用
1.水资源的利用
海水淡化
• 2.海水淡化方法： •（1）蒸馏法原理: 加热到水的沸点， 使水汽化变成水蒸气，再冷凝 得淡水。
实验室蒸馏海水的 装置（仪器名称）
历史最久 技术成熟 成本较高
思考与交流
工业“海水提溴”流程 ①
③
②
①2 NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2 ②Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 ③2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2
（4）海水提镁
工业流程
①
②
③
④ ⑤
海水资源的综合利用
2．从海水中提取物质的方法 ⑴．从海水中提取食盐的主要工艺流程
从海水中 制取盐的方法 主要有：盐田 法、电渗析法 和冷冻法。
思考：
盐田法 制得的粗盐中含较多的氯化 镁和氯化钙及泥沙，请设计实验除 2+、Mg2+离 去NaCl中混有的泥沙、Ca 子的方法（需要仪器及实验步骤）
能源：海水运动中蕴藏着巨大的能量，包括潮汐
能资源、波浪能资源、海流能资源、温差和盐差 能资源、海上水能资源，它们都属于可再生能源， 而且没有污染。 空间资源：海洋可利用空间包括海上、海中、海底 三个部分。海洋空间利用已从传统的交通运输扩大 到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多 领域。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。
先将样品溶解，加稍过量的氢氧化 钙，再加入稍过量的碳酸钠溶液，过滤； 在滤液中加入稍过量的盐酸，蒸发结晶 即可。
(2)．从海带中提取碘的实验 ①反应原理
海带中的碘元素主要以I-的形式存在，提取时 用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。 用H2O2做氧化剂，反应的离子方程式是：
__________________________________ ②提取流程 含碘元素试剂 含 碘 单 质 的溶液 的溶液 灼烧 海 溶解 海 带 过滤 带 残 灰 含碘单质的 渣 有机溶液
第一节
开发利用金属矿物和海水资源
二、海水资源的开发利用
一、海水中蕴藏的资源及其开发意义
海洋水资源：海水中水的储量约为1.3×109亿吨， 约占全球总水量的97％。 化学资源：含元素80多种，海洋资源中，利用潜力最大 的是海水中的化学资源。目前，在陆地上发现的１００ 多种化学元素，在海水中已找到８０多种，其中７０多 种可供提取。如，氯化钠（即食盐）有４亿亿吨，镁约 有１８００万亿吨，钾有５００万亿吨，溴约有９０万 亿吨，核燃料约４０亿吨－５０亿吨。
【高中化学】高中化学知识点：海水资源的综合利用
【高中化学】高中化学知识点：海水资源的综合利用海水资源的综合利用: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。
可从海水中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。
海水制盐：(1)海水制盐的方法：从海水中得到食盐的方法有蒸发法(盐田法)、电渗析法等。
目前，以蒸发法(盐田法)为主。
(2)海水晒盐的基本原理：水分不断冷却，氯化钠等盐结晶划出。
(3)海水晒盐的流程氯碱工业：(1)食盐水的精制(2)电极反应阴极：阳极：总反应：：(3)主要设备色谱法膜电解槽一一阳极用金属钛(表面涂抹存有钛、绑氧化物层)做成，阴极用碳钢(覆有镍镀层)做成。
阳离子膜具备挑选借由性，只容许na+借由，而cl-、oh一和气体无法借由。
(4)产品及用途烧碱：可以用作造纸、玻璃、肥皂等工业氯气：可用于制农药、有机合成、氯化物的合成氢气：可以用作金属炼钢、有机合成、盐酸的制备海水提溴：(1)氯化氯化氧化溴离子，在ph=3．5的酸性条件下效果最好，所以在氯化之前要将海水酸化。
(2)吹起出来当海水中的br一被氧化成br2以后，用空气将其吹出。
另外，也可以用水蒸气，使溴和水蒸气一起蒸出。
(3)稀释目前比较多的是用二氧化硫作还原剂，使溴单质转化为hbr，再用氯气将其氧化得到溴产品。
化学方程式如下：海水加镁:(1)工艺流程(2)主要化学反应①制备石灰乳：②结晶③制备从海水中抽取重水:提取重水的方法：蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法等。
常用方法：化学交换法(硫化氢一水双温交换法)铀和重水目前就是核能研发中的关键原料，从海水中抽取铀和重水对一个国家来说具备战略意义，化学在研发海洋药物方面也将充分发挥越来越小的促进作用。
潮汐能、波浪能也就是越来越受到重视的新型能源。
高中化学 海水资源的综合利用
①
②
Cl2 空气和水蒸气
含浓Br的溶液
④ Cl2
浓Br2 溶液
① 2NaBr + Cl2== Br2+2NaCl
③ 2H2O + Br2+SO2== H2SO4+2HBr ④ 2HBr + Cl2== Br2+2HCl
海水提溴的实验室模拟装
海洋具有丰富资源，我们 在研究和开发海洋资源时，不 能以牺牲环境为代价，也绝不 应违背可持续发展的原则，不 能重蹈开发陆地资源的覆辙，
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？
已知：海水中碘元素的含量6×10-4mg/L 干海带中含碘量达0.3%--0.5%，有的高达1%。 约比海水中的碘浓度提高了10万倍！
海水化学资源的开发利用
思考：
如何通过实验证明海带中存在碘元素？
如何通过实验证明海带中存在碘元素？
=
3Br2 + 6OH- = 5Br- + BrO3- + 3H2O
5Br- + BrO3- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O
富集
2.酒精湿润，灼烧成灰，停止加热，冷却
3.取1药匙海带灰放入小烧杯中，加10mL蒸馏水
4.搅拌，煮沸2-3分钟，
除杂
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 转化
8.分别取1mL滤液于两支试管中
提纯
9.一支试管中加入1mLCCl4,另一试管加入4滴淀粉溶液
海水化学资源的开发利用
8.分别取1mL滤液于两支试管中 9.一支试管中加入1mLCCl4,另一试管加入4滴淀粉溶液
海水资源的开发利用)
海带中碘元素的检验
1、用剪刀剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中
2、灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却 3、将海带灰移至小烧杯中，加蒸馏水，搅拌，煮沸，过滤 4、在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2，然后加几滴淀粉溶液。 方程式为：2KI+H2O2+H2SO4 = I2+2H2O+K2SO4
海带灼烧
（3）．海带中提碘 a\海带中含有碘元素的检验。
①反应原理：
酸性条件下H2O2氧化I－的离子方程式为
2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O
②操作步骤：
。
b\海带中提碘。 ①反应原理： Cl2氧化I－的离子方程式
为
Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
。
②工艺流程：
（4）．海水中提取溴
(1)基本操作：
①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br－得
海水蒸馏原理示意图
(1)海水蒸馏实验装置中需要注意的问题：
②冷凝管内水流方向是“下口进，上口出”。
①圆底烧瓶内要加入碎瓷片(沸石)，目的是防止液体暴沸。
(2)海水蒸馏法制淡水的优缺点：
①优点是设备简单，易操作，淡水质量好，技术和工艺 也比较成熟。 ②缺点是耗能大，成本较高。将海水淡化与化工生产和 能源技术结合，是海水综合利用的重要方向。
海水综合利用联合工业体系一例
课堂检测：
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 过滤 ③ 萃取 。写出过程②中有关反应的离子 方程式： 2I－+Cl2＝2Cl－+I2 。 （2）提取碘③过程中，可用的有机试剂是 ＢＣ 。 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 蒸馏 把 碘和有机溶剂分离开来。（分离方法）
高中课件 海水资源的综合利用
资料卡片：
由于与岩石、大气和生物的相互作用，海水中 溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。海水中 含量最多的O、H两种元素，加上Cl、Na、Mg、 S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等11种元素，其 总含量超过99%，其他元素为微量。虽然海水中 元素的种类很多，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5×106 t，而1t海水中金元素的含量仅为 4×10-6g。海洋还是一个远未充分开发的巨大化 学资源宝库。
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？
海水提溴（Br2）
海水 硫酸酸化 含Br2 含Br - Cl2氯化 的海水
为什么氯化时需要酸化？
Br-浓度 海水 0.0672 g/L
液溴
空气吹出 含Br2 SO2和水 的空气 吸收
含HBr的 吸收液
溴单质的浓度大大提高 Cl2氯化
冷凝 分离
溴蒸汽
水蒸气 含Br2的
蒸馏
酸液
苦卤 2.5~3 g/L 再次氯化后的溴水酸液与第一次氯化后的有什么差异？
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
海水的成分
海水资源的开发利用
重难点16 海水资源的综合利用
2019-2020学年高一化学重难点探究（人教版2019必修第二册）重难点16 海水资源的综合利用方法探究一、海水的淡化1．海水淡化的方法通过从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。
海水淡化的方法有蒸馏法(最先使用，技术成熟，但成本高)、电渗析法(成本低，但未能大量生产)、离子交换法(目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂)。
2．海水的整理(1)原理(2)注意事项①烧瓶需垫石棉网加热。
②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的23，也不能少于13。
③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。
④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。
二、海水化学资源的开发利用1．海带中碘的提取与检验海水中碘的浓度很低，碘一般从海带或海藻等植物中提取。
使I−变成单质碘，可供选择的常见氧化剂有Cl2和H2O2。
单质碘用苯或四氯化碳萃取，分液后用蒸馏的方法将碘和有机溶剂分开。
2．海水提溴的方法3．海水提镁的方法典例剖析例1 利用海水提取溴和镁的一般过程如下，下列说法正确的是A．工业溴中含少量Cl2，可用NaOH溶液除去B．工业上常利用电解MgCl2溶液冶炼金属镁C．富集溴元素过程中，空气吹出法利用了溴易挥发的性质D．若提取1 mol Br2，至少需要44.8L的Cl2答案C解析A．由于Br2能与NaOH溶液反应，因此用NaOH溶液吸收Cl2的同时，Br2也被吸收，A错误；B．镁是活泼的金属，工业上常用电解熔融的MgCl2冶炼金属镁，惰性电极电解MgCl2溶液生成氯气、氢气和氢氧化镁，B错误；C．溴易挥发，因此在富集溴元素的过程中，可以使用空气吹出法，C正确；D．溶液酸化之后得到的滤液中Br-与氯气发生反应，生成1 mol Br2，需要1 mol Cl2，然后1 mol Br2在吹出塔富集，并在吸收塔中被SO2还原成2 mol Br-，然后在蒸馏塔中Cl2再次将2 mol Br-氧化成1 mol Br2，因此整个过程若提取1 mol Br2，至少需要2 mol氯气，标准状况下为44.8 L，D错误。
【课件】海水资源的综合利用高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
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。
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二、化学资源的开发利用：
从海水中提取物质
化学资源的开发
从矿物中提取物质 从生物体中提取物质
海带中碘的存在形式:
1.碘元素主要以I-富集在海带 有的高达1%，约比海水中的碘浓
中，干海带含碘量达0.3%--0.5%，
度提高了10万倍！
2.碘是人体必需的微量元素，
与人体智力发育密切相关，缺碘
易导致智力低下和甲状腺肿大。
课堂练习
2.一位海上遇难的水手，随着木排在海上漂流。 他用完了淡水，感到异常口渴，但他不喝海水， 因为他知道海水会致命,主要原因是
A.海水有苦涩味，根本喝不下去 B.海水中含有多种盐，能使肠胃腐烂致人死亡 C.海水中有许多微生物，有些微生物能致人死亡
D.海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来， 进入肠胃中，使人脱水死亡
的物质；利用化学可以开发人类社会发展所
需的能源；化学在解决当前能源和资源的问
题方面起到了决定性的作用。在开发和利用
资源的同时我们要注意对环境的保护，只有
合理环保的开发利用海水资源才能实现人类
社会的可持续发展。
课堂练习
1.从海水中提取下列物质，可以不涉
及化学变化的是
A.Mg B.NaCl C.Br 2 D.K
其他淡化技术：
1.电渗析法
+
-
2.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+ OHH+ + OH- = H2O
3.反渗透法
海 水
淡水 海 水 淡水
渗透 反渗透 反渗透法的最大优点是节能，它的能耗 仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。
作业
1. 设计由海水提取金属镁的方案
2．海淀练习册：
必做：P-52 1-6题
选做:能力拓展2-4
海水：名副其实
的液体资源宝库!
海水中资源的分类:
水资源
化学资源 海水资源 生物资源
能源 海水是一个远未开发的巨大资源宝库 ……….一、水资源的开发用：直接利用 水资源的利用
海水淡化
交流研讨
设计海水淡化的方案。
海水的淡化：
与能源技术相结合,能降低成本:
太阳能海水蒸馏器
与化工生产相结合，提高经济效益：
如何证明海带中存在碘元素？
阅读课本91页实验4-2，提炼实
验流程，并思考每步的目的和
注意事项。
为什么不用 水洗？用酒 精浸泡？
实验过程
灼烧
溶解
浸取I-
取样处理
转化为无 机灰烬
过滤 氧化
还可以用 哪些氧化 验证 剂？
如何检验 有碘元素？
课堂小结
海水是一座巨大的液体资源宝库，利用化
学可以将天然存在的元素转变成人类可利用
为什么日韩在独岛问题上互 不相让？
韩国独岛（日本称竹岛）
海水资源的开发利用
资料:
海底石油:1350亿吨 天然气：140万亿立方米 镁、钾、铀、锶等矿物：5亿亿吨（液体矿山） 鱼虾贝藻：6亿吨/年，现在捕捞量9000万吨/年 波浪能：700亿千瓦 潮汐能：27亿千瓦 重水：200万吨 水：13亿亿吨