海水资源综合利用
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 。 ________
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。
高三化学课件：Mg Br I 海水资源的综合利用
特别提醒： 1贝壳原料在海边就可获取； 2不用电解熔融 MgO 的方法是因为 MgO 的熔点很高。
2．溴的提取 (1)原料：海水晒盐后的母液。 (2)基本流程
(3)有关反应的离子方程式 － － ① 2Br ＋ Cl2===2Cl ＋Br2 ② SO2＋ Br2＋2H2O===4H ＋2Br ＋ SO2 4
即时应用 1．海水是一个巨大的化学( )
A．从海水中提取镁得到氯气直接用 NaOH 溶液吸收 B．海水蒸发制海盐的过程中也发生化学变化 C．海水提溴过程中有两处用到氯气做氧化剂 D． 海水提镁过程中加热 MgCl2· 6H2O 晶体时须在 HCl 氛围内， 是为了抑制 Mg2 的水解
(2)下列关于提取镁的说法中，不 正确的是________(填序号 )。 ． A．此法的优点之一是原料来自大海 B．进行①②③步骤的目的是富集 MgCl2 C．可用电解熔融氧化镁的方法制取镁 D．电解冶炼镁要消耗大量电能
＋
2． (2013· 西安十校联考 )海水是镁的主要来源之一。从海水中 提取镁可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳；②向引入的 海水中加入石灰乳，沉降、洗涤、过滤沉淀物；③将沉淀物与 盐酸反应，结晶、过滤、干燥；④电解得到产物。 (1) 以 上 提 取 镁 的 全 过 程 中 ， 没 有 涉 及 的 化 学 反 应 类 型 是 ________(填序号 )。 A．分解反应 C．置换反应 B．化合反应 D．复分解反应
＋ － －
特别提醒： 1MgCl2· 6H2O 脱水过程中，为防止 Mg2 水解生
＋
成 MgOH2，需要在 HCl 气流中使 MgCl2· 6H2O 脱水生成无 水 MgCl2。 2为了提高溶液中 Br2 的浓度，先用热空气吹出，后用 SO2 吸收、再氯化、蒸馏。
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
【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。
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。
海水的综合利用归纳
海水的综合利用归纳南靖一中沈建忠2010、09、15海水中平均含盐3.5%，含多种矿物质，如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。
海水资源包括：能量、生物、化学、矿物、及空间资源。
利用潮汐能量发电，各种化学物质被综合利用，海水还是人类未来重要的淡水来源、新的能源和人类的空间资源。
问题1:海水的综合利用有哪些方面?（1）海水的直接利用；（2）海水的淡化；（3）制盐和以盐为原料的盐化工；（4）提取海水中溶存的有用元素。
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。
原理：蒸溜法分离海水；优点：蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善；缺点：成本较高,难推广应用。
二、海水中的化学资源1、特点：种类多、总储量大、富集程度低含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2、从海水中提取物质的方法（1）从海水中提取食盐如何制盐？NaCl、海水晒盐A 、粗盐的成份及精制：a 、粗盐：含较多的氯化镁和氯化钙及泥沙b 、提纯实验步骤：溶解、过滤、结晶。
（请说说：过滤操作的要点；玻璃棒的使用；结晶操作要点；）c 、请设计实验室除去NaCl 中混有的Ca 2+、Mg 2+离子的方法（需要仪器及实验步骤）：（答案：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。
）B 、海水晒盐后的“卤水”中还有哪些盐含量较高？氯化镁 碘化钾 溴化钾 （2）海水提取镁试剂①溶液Mg(OH)2沉淀试剂②MgCl 2溶液Mg无水MgCl 2熔融电解（1）Ca(OH)2（2）过滤（3）盐酸（4）MgCl 2(熔融)电解Mg + Cl 2 ↑海水(含Mg 2+)过量（3）、海带中提取碘的实验 原理: I － —— I 2 检验I 2: 用淀粉溶液检验，看它是否变蓝。
第一篇海水资源综合利用技术
K/Cl(10 -3) 0.02026 0.01953~0.0263 0.02096 0.02125 — 0.02008 — 0.0210 － － － － － －
大洋或海域 北大西洋 大西洋 北太平洋 西太平洋 印度洋 地中海 波罗的海 黑海 爱尔兰海 皮吉特海湾 西伯利亚海 南大洋 东京湾 巴伦支海
1.1.2 海水性质
1 海水氯度和盐度
绝对盐度：指海水中溶解物质质量和海水质量的比值，绝 对盐度无法直接测量。
盐度（Knudsen, 1899, 1901; Forch et al., 1902） “1千克海水中溴化物和碘化物被等当量氯化物置换、 所有碳酸盐被等当量氧化物置换后溶解无机盐的重量 （克）”
营养元素
海水主要成分（S＝35） 元素 主要存在形式
平均浓度（g/kg) 氯度比值
Na Na+
10.76
Mg Mg2+
1.294
Ca Ca2+
0.4117
K K+
0.3991
Sr Sr2+
0.0079
Cl Cl-
19.35
S
SO42-，NaSO4- ，MgSO4 22- , CO2
第一 篇 基础篇
第1章 海水资源及利用现状
主要内容
第二篇 海水淡化技术篇
第2章 海水淡化工程原水预处理技术 第3章 蒸馏法海水淡化技术 第4章 冷冻法海水淡化技术 第5章 反渗透和纳滤海水淡化技术 第6章 电渗析海水淡化技术 第7章 海水淡化产水的后处理
主要内容
第三篇 海水化学资源利用技术篇 第8章 海水制盐 第9章 海水提溴 第10章 海水提碘 第12章 海水提钾 第12章 海水提镁 第13章 海水提锂 第14章 海水提铀
海水资源的综合利用
思考？上述装置的弱点： 上述装置的弱点：
1.H2和Cl2 混合不安全 2.Cl2会和 会和NaOH反应，会使得到的 反应， 反应 会使得到的NaOH不纯 不纯
思考： 思考：
1．离子交换膜 ． 电解槽的简单 构造如何? 构造如何 2．离子交换膜 ． 的作用是什么? 的作用是什么 3．工业制碱的 ． 简单生产流程 怎样? 怎样
粗盐水（ 粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-） 过量BaCl2 过量 Ba2+ + SO42- =BaSO4
Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 过量Na 过量 2CO3 Ca2+ + CO32- = CaCO3 Ba2+ + CO32- = BaCO3 CaCO3 Mg2+、Fe3+、CO32BaCO3 过量NaOH 过量
一、海水中盐的开发与利用
蒸发池
结晶池
盐是人类日常生活中的必需品，也是很多工业部门的原料之一， 盐是人类日常生活中的必需品，也是很多工业部门的原料之一，而海 盐又是盐的主要来源之一。 盐又是盐的主要来源之一。 海水制盐的方法主要有三种， 盐田法、电渗析法和冷冻法。 海水制盐的方法主要有三种，即：盐田法、电渗析法和冷冻法。盐田 法历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛采用。 法历史最悠久，而且也是最简便和经济有效的方法，现在还在广泛采用。
2、食盐资源的利用
氯碱工业
以食盐为原料制取NaOH Cl2 H2 再进一步生产 以食盐为原料制取NaOH 一系列的化工产品的工业
动手、动脑：分析图2 所示实验， 动手、动脑：分析图2-9所示实验， 溶液中离子的运动， 溶液中离子的运动，两极的电极反 应式
人教版高中化学必修2课件 海水资源的综合利用
海水资源的综合利用一、海水中盐的开与利用蒸发池结晶池
海水资源的综合利用 盐是人类日常生活中的必需品，也 是很多工业部门的原料之一，而海盐又 是盐的主要来源之一。 海水制盐的方法主要有三种，即 ：盐田法、电渗析法和冷冻法。盐田法 历史最悠久，而且也是最简便和经济有 效的方法，现在还在广泛采用。
海水资源的综合利用 二．镁的提取
－ SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO2 4 － －
海水资源的综合利用 四．碘的提取
(1)流程：
(2)有关反应的离子方程式： 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
海水资源的综合利用
例2 海带中含有丰富的碘。为了从海带中 提取碘，某研究性学习小组设计并进行了 以下实验：
海水资源的综合利用
(5) 请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否 还含有单质碘的简单方法：___________________。 取少量提取碘后的水溶液于试管中，加 入几滴淀粉试液，观察是否出现蓝色(如 果变蓝，说明还有单质碘
海水资源的综合利用
(2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤：
2 ______________________________________ 。
加入MgCl 溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤
海水资源的综合利用
三．溴的提取
(1)流程：
(2)有关反应的离子方程式： 2Br ＋Cl2===2Cl ＋Br2
流程：
海水资源的综合利用
例1 镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海
水中提取，海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：
海水资源的综合利用
(1)用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中
海水资源的综合利用
第四章第二课时海水资源的综合利用海水淡化与化工生产，能源技术相组合制备氯化钠食用工业原料生产烧碱纯碱，Na Cl 2，盐酸，漂白粉制取Mg ，K ，Br 2，I 2及其化工产品获得其他物质和能量：铀和重水开发海洋药物开发新能源：潮汐能，波浪能一、海水资源的综合利用1、 海水制盐(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)食盐的用途：氯碱工业：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑制钠和氯气2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑ 制盐酸Cl 2＋H 2=====点燃2HCl制漂白剂Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O制纯碱：NaCl ＋CO 2＋H 2O ＋NH 3=== NaHCO 3↓＋NH 4Cl NaHCO 3=== Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O2、 海水提溴：(1)氯化氯气氧化溴离子，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)吹出当海水中的Br 一被氧化成Br 2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)吸收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：2NaBr ＋ Cl 2 === Br 2 ＋2NaClSO 2＋Br 2＋2H 2O===4H ＋＋2Br －＋SO 2－42 HBr ＋Cl 2===2 HCl ＋Br 2 2、海水提镁: (1)工艺流程△(2)主要化学反应①制备石灰乳：CaCO 3 === CaO + CO 2 ↑ ，CaO + H 2O === Ca(OH)2 ②沉淀Mg 2+: MgCl 2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl 2③制备MgCl 2:Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O, MgCl 2·6H 2O=====HClMgCl 2＋6H 2O 制备Mg: MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑3、海水提碘(1)工业海带中提碘1)流程：海带―→浸泡―→氧化―→过滤―→提纯―→碘单质 2)主要反应的原理：Cl 2＋2KI===2KCl ＋I 2 (2)海带中含有碘元素的检验1)主要反应的原理：H ＋＋2I －＋H 2O 2===I 2＋2H 2O二、侯氏制碱法NaCl ＋CO 2＋H 2O ＋NH 3=== NaHCO 3↓＋NH 4ClNaHCO 3=== Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 物质分离的几种方法：定义：物质的分离是指通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开(要还原成原来的形式)，分别得到几种比较纯净的物质。
海水综合利用工程方案
海水综合利用工程方案随着世界人口的不断增长和工业化的发展，淡水资源日益紧缺，许多地区都面临着水资源短缺的问题。
而海水，作为地球上最丰富的水资源之一，却很少被综合利用。
因此，海水综合利用工程方案成为了当前亟需解决的重要问题之一。
海水综合利用工程是指综合利用海水资源，包括海水淡化、海水温差发电、海水养殖等多种利用方式，以满足人类生产和生活用水、能源需求的工程。
海水淡化是其中最为重要的一环，它可以通过去除海水中的盐分和杂质，将其转化为可供人类使用的淡水资源。
海水温差发电则是利用海水温度差异产生动力，进行发电，并且海水养殖可以利用海水资源进行养殖，产出海产品。
海水综合利用工程的方案设计需要综合考虑多方面因素，包括技术可行性、经济性、环保性等方面。
下面将具体介绍海水综合利用工程方案的设计内容。
一、海水淡化工程海水淡化工程是海水综合利用工程中最为重要的环节之一，由于海水中盐分含量较高，因此需要将海水中的盐分和杂质去除，转化为可供人类使用的淡水资源。
目前常见的海水淡化技术包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法等。
蒸馏法是将海水加热至沸点，然后通过蓄热冷凝器将蒸汽冷凝成淡水。
反渗透法则是通过半透膜将海水中的盐分和杂质分离出去，得到淡水。
电渗析法是利用电场力和半透膜将海水中的盐分和离子进行分离，得到淡水。
这些方法都有各自的优点和局限性，需要根据具体情况进行选择和应用。
海水淡化工程的方案设计需要考虑到技术设备的选型和规模、生产工艺流程、能耗与成本分析等多方面因素。
此外，还需要考虑到环保方面的问题，包括处理废水和处理盐分废弃物等。
因此，在海水淡化工程方案设计过程中，需要综合考虑各种因素，找到最佳的方案设计。
二、海水温差发电工程海水温差发电是利用海水中的温度差异进行发电的一种新型能源利用方式。
海水在不同纬度和深度存在着不同的温度差异，利用这种温差进行发电具有较高的潜力。
目前，常见的海水温差发电技术包括温差发电机、海水热能利用系统等。
海水资源及其综合利用
Ca(OH)2，再加入稍过量的碳酸钠溶液，
过滤；除BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3沉淀） （3）在滤液中加入稍过量的盐酸，（除CO32-） （4）蒸发结晶（得纯NaCl晶体）
二、请设计从“苦卤”中提取MgCl2的方法？
苦卤
加石灰乳、过滤
氢氧化镁沉淀
加盐酸溶解
蒸发结晶
MgCl2
讨论
（1）从上述苦卤中提取溴及碘的原理？ －e2Br－ Br2 2I－ I2 (2)理论上如何使食盐中的Cl－变成氯气， Na+变成金属钠？ 2Cl－ －eCl2
作业：
就海水的综合利用前景写一篇小论文或调查报告
海水资源及其淡化 全球水量中，97％是又苦又咸。3％的淡水的绝 大部分又冻结在极地、高山的冰雪中。深埋在地下、 悬浮于空气中的淡水也无法直接利用。其结果是， 大约只有0．007％的存在于江、河、湖泊、水库和 浅地层中的淡水是人类可以利用的。 目前，全世界大约三分之 一的人口生活在缺水状态 中，据预测2025年，全世 界三分之二的人口将生活 在缺水状态中。有一份权 威研究报告说：“除非我们 改进淡水供给政策，否则 我们将可能因缺水而引起 大规模冲突，发生大灾难。” 返回原处
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
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”。
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海洋中的矿产资源
返回原处
煮 海 为 盐
返回原处
Na+
+e-
Na
本节课小结：
通过本节学习，我们了解了海水资源综合利 用的一般思路－－浓缩富集、分离提取。虽然 海水资源十分丰富，但由于所需的技术比较复 杂，成本也较高，因此开发和利用的程度远远 不够，期待着在座的各位同学，在此领域有所 作为；值得我们注意的是：环境的破坏、无节 制的开发都将造成海水资源的损失。因此保护 环境，爱护海洋，会使我们的明天更美好。
【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。
高中课件 海水资源的综合利用
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？
海水的成分
说说蒸馏法淡化海水的原理，观察装置图， 和标准的蒸馏装置有什么区别？
海水中水的沸点 最低，首先被汽 化并随之冷凝， 从而使水与其它 组分分离。
海水中化学资源的开发利用 海水制盐
浓缩海水 蒸发池 结晶池
具体是什么结晶方法？
海水的成分
粗盐
母液
也叫“苦卤”，含有高浓度的 Mg2+、K+、SO42-、Br-可从 中提取多种化工原料
蒸发浓缩
海水 含Br -
含Br2 空气吹出 的海水
冷凝
液溴
分离
含Br2 SO2和水 的空气 吸收
含HBr的 吸收液
溴蒸汽
Cl2氯化
水蒸气 含Br2的
蒸馏
酸液
海水中化学资源的开发利用 海水提镁
关键问题： 此流程的目的是什么? 流程中涉及哪些步骤? 每一步的作用是什么? 流程中涉及哪些化学知识? 涉及的主要反应有哪些? 用到了哪些分离和提纯的操作?
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
海和其它化学资源 海水水资源主要如何利用？ 海水淡化和海水循环冷却 海水淡化的方法有哪些？ 蒸馏法、反渗析法和离子交换法
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多级闪急蒸馏法 海水淡化 结晶法 高分子淡化膜法
结晶法是在海水中加 入极易挥发的物质－－丁 入极易挥发的物质－－丁 －－ 烷，丁烷挥发时带走海水 的热量使海水结冰， 的热量使海水结冰，从而 使水和盐分离。 使水和盐分离。
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海水资源及其淡化 全球水量中，97％是又苦又咸。 全球水量中，97％是又苦又咸。3％的淡水的绝 大部分又冻结在极地、高山的冰雪中。深埋在地下、 大部分又冻结在极地、高山的冰雪中。深埋在地下、 悬浮于空气中的淡水也无法直接利用。其结果是， 悬浮于空气中的淡水也无法直接利用。其结果是， 大约只有 只有0 007％ 存在于江、 湖泊、 大约只有0．007％的存在于江、河、湖泊、水库和 浅地层中的淡水是人类可以利用的。 浅地层中的淡水是人类可以利用的。 目前， 目前，全世界大约三分之 一的人口生活在缺水状态 据预测2025年，全世 中，据预测 年 界三分之二的人口将生活 在缺水状态中。 在缺水状态中。有一份权 威研究报告说： 威研究报告说：“除非我们 改进淡水供给政策， 改进淡水供给政策，否则 我们将可能因缺水而引起 大规模冲突，发生大灾难。 大规模冲突，发生大灾难。” 返回原处
海洋水资源及其淡化
海水中的化学资源
海洋中的矿产资源
导读思考题（ 导读思考题（三）： 4、海洋资源包括哪些？海洋中的资源可以再 、海洋资源包括哪些？ 生吗？ 生吗？在开发和利用海洋资源的同时应如何 保护海洋资源？ 保护海洋资源？ 海洋资源包括：海水化学资源、 海洋资源包括：海水化学资源、海底矿物资 海洋生物资源和海洋动力资源。 源、海洋生物资源和海洋动力资源。 海洋中的资源除煤、石油、 海洋中的资源除煤、石油、天然气等化石燃 料外大多可再生。 料外大多可再生。 为保护海洋资源，世界各国采取了多种措施， 为保护海洋资源，世界各国采取了多种措施， 如海洋环境立法、建立海洋自然保护区、 如海洋环境立法、建立海洋自然保护区、加强 海洋环境监测、提高消除海洋污染的技术水平 海洋环境监测、 等。
海水中的化学资源
导读思考题(一 ： 导读思考题 一)： 海水中溶有哪些物质？ 海水中溶有哪些物质？ 从“海水中的化学资源”图可以得到哪些信息？ 海水中的化学资源”图可以得到哪些信息？
（ 请阅读课文及图片后回答 ）
讨论
1、海水中含量较多的元素是什么？主要以什么微粒形式 、海水中含量较多的元素是什么？ 存在于海水中？从含量的角度看有什么共同特点？ 存在于海水中？从含量的角度看有什么共同特点？ 相对较多的是H、 、 、 、 、 、 、 等 答：相对较多的是 、O、Cl、Na、Mg、S、Ca、K等。 除氢、氧外主要以离子形式存在于海水中， 除氢、氧外主要以离子形式存在于海水中，因为多 形成盐，溶解于水电离产生离子；共同特点是： 形成盐，溶解于水电离产生离子；共同特点是：总 储量大、浓度稀。 储量大、浓度稀。 2、海水中化学资源的利用首先要解决的问题是什么？ 、海水中化学资源的利用首先要解决的问题是什么？ 为什么？你认为应怎样解决为好？ 为什么？你认为应怎样解决为好？ 应想办法先提高它们的浓度，以便提取。 答：应想办法先提高它们的浓度，以便提取。一般方法 是蒸发水浓缩， 是蒸发水浓缩，另一种思路是采用生物的或人工的办法 富集所需要的元素。 富集所需要的元素。
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导读思考题（ 导读思考题（三）： 2、为什么“可燃冰”被誉为 世纪能源？ 世纪能源？ 、为什么“可燃冰”被誉为21世纪能源 可燃冰在海底储量大，产能多， 可燃冰在海底储量大，产能多，且燃烧 后几乎不产生任何残渣或废气。 后几乎不产生任何残渣或废气。
全世界“可燃冰” 全世界“可燃冰”的储量 估计可达1.87×1017ｍ3， 估计可达 × 可燃冰” 而1ｍ3 “可燃冰”可释放 ｍ 可燃冰 164ｍ3甲烷，是目前煤、 ｍ 甲烷，是目前煤、 石油、天然气总储量的2倍 石油、天然气总储量的 倍。
帮 你 解 读
▲海洋资源通常包括为化学资源、矿产资源、 海洋资源通常包括为化学资源、矿产资源、
生物资源、动力资源等。 生物资源、动力资源等。 ▲海洋化学资源是指海水中所蕴含的可供人 类利用的各种化学元素。 类利用的各种化学元素。如： 人类利用海洋资源的形式主要有： ▲ 人类利用海洋资源的形式主要有：利用海水 直接作为工业冷却水源；海水淡化，开发食 直接作为工业冷却水源；海水淡化， 溴等化学资源；发展海洋捕捞业， 盐、镁、溴等化学资源；发展海洋捕捞业， 并通过海洋养殖、 并通过海洋养殖、增殖等途径实现可持续利 开发大陆架浅海海底的丰富石油、 用；开发大陆架浅海海底的丰富石油、天然 气以及煤、 磷等矿产资源， 气以及煤、硫、磷等矿产资源，在近海岸的 滨海砂矿中，开发砂、贝壳等建筑材料和金 滨海砂矿中，开发砂、 属矿产，潮汐发电和波浪发电等。 属矿产，潮汐发电和波浪发电等。
（2）请设计粗盐精制的实验方案 ） 答（1）溶解，过滤（除泥砂） ）溶解，过滤（除泥砂） （2）在滤液中加稍过量的BaCl2，加稍过量的 ）在滤液中加稍过量的 Ca(OH)2，再加入稍过量的碳酸钠溶液， 再加入稍过量的碳酸钠溶液， 过滤； 沉淀） 过滤；除BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3沉淀） （3）在滤液中加入稍过量的盐酸，（除CO32-） ，（除 ）在滤液中加入稍过量的盐酸，（ 晶体） （4）蒸发结晶（得纯 ）蒸发结晶（得纯NaCl晶体） 晶体
下图说明了人类活动对海洋造成了什么危害?应采取什么措施 下图说明了人类活动对海洋造成了什么危害 应采取什么措施? 应采取什么措施
海洋污染模式图
课堂练习： 课堂练习：
）、“ （1）、“自我 ）、 挑战” 、 题 挑战”1、2题。 ）、海底矿 （2）、海底矿 ）、 物是人类的共同 财富，请以“ 财富，请以“怎 样科学合理地开 发海底矿物” 发海底矿物”为 展开讨论。 题，展开讨论。
海水中的化学资源
海水中铀多达45亿吨 海水中铀多达 亿吨 是已知陆地铀矿储量 的4500倍。氘有 亿 倍 氘有50亿 吨足够人类用上千万 年
多种元素， 含80多种元素，以氢、氧、 多种元素 以氢、 氯、钠、镁、硫、钙、钾等 较多。被称为“元素的故乡” 较多。被称为“元素的故乡”。
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Cl－ 55.06 ﹪ Na+ 30.61 ﹪ SO42- 7.67 ﹪ 水96.5 ﹪ 溶解的盐 分3.5 ﹪ Mg2+ 3.69 ﹪ Ca2+ 1.15 ﹪ K+ 1.10 ﹪ 其他 0.72 ﹪
一、海水中蕴藏的资源及其开发意义
海洋水资源：占全球水量的 ％。 ％。低盐度海水灌溉农作 海洋水资源：占全球水量的97％。低盐度海水灌溉农作 物的试验各国均在进行。 物的试验各国均在进行。 化学资源：含元素80多种 多种， 海水中含32T食盐、3T 食盐、 化学资源：含元素 多种，1000T海水中含 海水中含 食盐 氢氧化镁、 芒硝 芒硝、 公斤溴等。 氢氧化镁、4T芒硝、0.5T钾、65公斤溴等。 钾 公斤溴等 矿产资源：锰结核、可燃冰、砂和砾石，用于冶金、燃料、 矿产资源：锰结核、可燃冰、砂和砾石，用于冶金、燃料、 建筑、石英砂用制玻璃等。 建筑、石英砂用制玻璃等。 生物资源：海洋生物品种繁多。我国就有20278种，其中 生物资源：海洋生物品种繁多。我国就有 种 入药的有700种。 入药的有 种 能源：波浪、潮汐、海流等动能和温差能、 能源：波浪、潮汐、海流等动能和温差能、盐度差能等的 存储量高达天文数字。是用之不竭的可再生能源。 存储量高达天文数字。是用之不竭的可再生能源。 空间资源：交通、海上作业、旅游。我国拥有18000公里的 空间资源：交通、海上作业、旅游。我国拥有 公里的 大陆海岸线，管辖的海域面积近300万平方公里。 万平方公里。 大陆海岸线，管辖的海域面积近 万平方公里
海水中氯化镁含量很低 含有氯化钠、 含有氯化钠、氯化钙等杂质
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导读思考题（ 导读思考题（三）：
1、海底蕴藏着哪些矿物资源？ 、海底蕴藏着哪些矿物资源？ 2、为什么“可燃冰”被誉为 世纪能源？ 世纪能源？ 、为什么“可燃冰”被誉为21世纪能源 3、什么是锰结核？锰结核里主要有哪些元素？ 、什么是锰结核？锰结核里主要有哪些元素？ 4、海洋资源包括哪些？海洋中的资源可以再生 、海洋资源包括哪些？ 吗？在开发和利用海洋资源的同时应如何保护海 洋资源？ 洋资源？
本节课小结： 通过本节学习，我们了解了海水资源综合利 通过本节学习，我们了解了海水资源综合利 用的一般思路－－浓缩富集、分离提取。 －－浓缩富集 用的一般思路－－浓缩富集、分离提取。虽然 海水资源十分丰富， 海水资源十分丰富，但由于所需的技术比较复 成本也较高， 杂，成本也较高，因此开发和利用的程度远远 不够，期待着在座的各位同学， 不够，期待着在座的各位同学，在此领域有所 作为；值得我们注意的是：环境的破坏、 作为；值得我们注意的是：环境的破坏、无节 制的开发都将造成海水资源的损失。因此保护 制的开发都将造成海水资源的损失。因此保护 环境，爱护海洋，会使我们的明天更美好。 环境，爱护海洋，会使我们的明天更美好。
作业：
就海水的综合利用前景写一篇小论文或调查报告
设问与质疑： 设问与质疑： 1、地球上的水资源很丰富，为什么淡水资源日益短缺？ 、地球上的水资源很丰富，为什么淡水资源日益短缺？ 2、人们采用什么方法解决淡水资源危机问题？ 海水淡化 、人们采用什么方法解决淡水资源危机问题？ 3、用什么方法能除去海水中的盐得到淡水？ 常用蒸馏法 、用什么方法能除去海水中的盐得到淡水？
导读思考题（ 导读思考题（三）： 1、海底蕴藏着哪些矿 、 物资源？ 物资源？
煤、石油、天然 石油、 气等化石燃料； 气等化石燃料；天然 气水合物～可燃冰； 气水合物～可燃冰； 锰结核（含有锰、 锰结核（含有锰、铁、 镍、铜、钴、钛等 20多种金属元素。 多种金属元素。 多种金属元素
海洋中的矿产资源
二、海水资源的综合利用 （一）如何从海水中提取 一 如何从海水中提取NaCl 提取 1、制盐方法 、
“煮海为盐” 煮海为盐” 煮海为盐