海水资源的综合利用
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 。 ________
高三化学 海水资源的综合利用知识点
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：水分不断蒸发，氯化钠等盐结晶析出。
(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)主要设备离子交换膜电解槽一一阳极用金属钛(表面涂有钛、钉氧化物层)制成，阴极用碳钢(覆有镍镀层)制成。
阳离子膜具有选择透过性，只允许Na+透过，而Cl-、 OH一和气体不能透过。
(4)产品及用途烧碱：可用于造纸、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：可用于金属冶炼、有机合成、盐酸的制取海水提溴：(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)吹出当海水中的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)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：海水提镁:(1)工艺流程(2)主要化学反应①制备石灰乳：②沉淀③制备从海水中提取重水: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、波浪能也是越来越受到重视的新型能源。
海水的综合利用(原创)详解
海水 日晒
食盐
熔融电解
水 饱和食盐水
NH3、CO2
H2O NaHCO3
电解
Na
Cl2 Cl2
K K.Na合金 (原子反应堆导热剂)
H2 NaOH (造纸、制肥皂等)
△
Na2CO3
Br2 (富集的方法)
食卤
△ MgO (耐火材料)
过滤 Mg(OH)2
高温
CaCO3
CaO
(贝壳)
MgCl2 (aq)
MgCl2(s) 熔
Mg (焰火，照明弹)
Cl2
海带中碘的存在形式:有机碘化物
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！
3．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。 实验室里从海带中提取碘的流程如下：
（1）灼烧海带的步骤中，除需要三角架外，还需要用到的硅酸盐质的实验仪器是
12
水，重结晶
精盐
冷过 却滤
电解槽 氯气
海 蒸发
水
母液
Mg(OH)2
盐酸 浓缩
MgCl26H2O 脱水 MgCl2 电解 Mg
贝壳
烧成 石灰
↑ 步骤Ⅲ
（3）在步骤Ⅲ中需保持盐酸过量，主要原因是
（结合离子方程式简要说明）：
Mg2++2H2O Mg(OH)2+2H+ 抑制MgCl2水解 __________________________________
其中调节pH4-5的目的是__除_去_过__量的Na2CO3和NaOH
11
水，重结晶
精盐
冷过 却滤
海 蒸发 水
母液
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。
第九单元跨学科实践活动8海洋资源的综合利用与制盐-2025学年九年级化学人教版(2024)下册
第九单元
溶液
跨学科实践活动8 海洋资源的综合利用与制盐
1. NaCl广泛存在于海水、盐井水、盐湖水中。盐湖水的主要成分是 NaCl，还含有泥沙和较多量的Na2SO4等。下表为NaCl和Na2SO4的 溶解度。
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解 NaCl 35.7
35.8
36
36.3
36.6
度/g Na2SO4
(4)过“箩”：将上述卤水降温冷却，结晶得到所谓“箩”，“箩” 是 硫酸钠 晶体。
(5)晒盐：过“箩”4～5次的卤水进入结晶池，继续风吹日晒得到食盐晶 体，该结晶方法为 蒸发结晶 。
1
2
3
跨学科实践活动8 海洋资源的综合利用与制盐
【任务二】选择适合晒盐的盐水浓度 古人用石莲子检验卤水浓度：往卤水中投入石莲子，通过石莲子的沉浮 确定溶液的浓度。(卤水浓度越高，溶液的密度越大) (6)20 ℃时，配制以下浓度的NaCl溶液。
4.9
9.1
19.5
40.8
48.8
1
2
3
跨学科实践活动8 海洋资源的综合利用与制盐
(1)根据提供的溶解度数据，在图1中绘制Na2SO4的溶解度曲线。 (2)15 ℃时，NaCl的溶解度 ＞ (选填“＞” “＜”或“＝”)Na2SO4 的溶解度。
1
2
3
跨学科实践活动8 海洋资源的综合利用与制盐
【任务一】古人用盐湖水晒盐 (3)引卤：盐湖水引入蒸发畦，借助日晒和风吹使水分蒸发，溶液中溶质 的质量分数 增大 ，得到一定浓度的卤水。
1
2
3
跨学科实践活动8 海洋资源的综合利用与制盐 【任务三】海水制氢 中国工程院院士谢和平团队研制出了海水直接制氢新技术，原理如 图4。 (4)海水制氢是将电能转化为 化学 能。
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。
课题2 海水的综合利用
课题2 海水的综合利用一、海水中盐的开发和利用1、海水制盐目前，海水制盐的方法以为主，另外还有、等。
后两种方法不但可以制盐，同时也可得到。
蒸发法的原理：太阳照射后，海水受热，各种盐分别达到，依次以形式析出。
盐田一般分为、、三部分。
分离食盐晶体后所得到的母液叫，主要含。
2、食盐资源的利用（1）食盐水的精制（2）氯碱工业阳极：阴极：总反应：请分析上述装置的弱点：如何改进？生产设备名称：阳极：阴极：阳离子交换膜：离子交换膜的作用例1、氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如图：依据图，完成下列填空：（1）粗盐中含有的较多的可溶性杂质（氯化镁、氯化钙、硫酸钠等）和。
（2）工业食盐含有较多杂质，精制过程中加NaOH的作用是。
（3）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的反应为。
与电源负极相连的电极附近，溶液的pH ．（填“升高”、“不变”、“降低”）（4）粗盐中硫酸钠含量较高，必须添加钡试剂除去硫酸根离子，该钡试剂可以是A．Ba（OH）2 B．Ba（NO3）2C．BaCl2（5）为了有效地除去氯化镁、氯化钙、硫酸钠，加入试剂的合理顺序为A．先加入NaOH，后加入Na2CO3，再加入钡试剂B．先加入NaOH，后加入钡试剂，再加入Na2CO3C．先加入钡试剂，后加入NaOH，再加入Na2CO3D．先加入钡试剂，后加入Na2CO3，再加入NaOH（6）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过（填写操作名称）、冷却、过滤除去NaCl．（7）用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2和NaOH反应，Cl2和NaOH溶液充分接触，产物是NaClO和氯化钠和水，请写出Cl2和NaOH溶液反应的化学方程式。
※海水中提取化学物质的一般方法二、海水提溴——法基本流程：1、氯化氯化之前要将海水，原因是。
氯化反应：2、吹出用或将溴吹出。
3、吸收用还原剂使溴单质变为HBr，再用将其氧化成溴产品。
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
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
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。
高中化学-海水资源的综合利用
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
如何证明蒸馏后的水是淡水，不含NaCl？
1、粗盐提纯 粗盐中的杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-
除杂试剂： Na2CO3 NaOH BaCl2
试剂加入顺序： ②③① \\ ③②① \\ ③①②
2、氯碱工业
基本原则： 先加BaCl2,后加Na2CO3
①电解氯化钠溶液：_2_N_a_C_l_＋_2_H__2O_=_通=_=_电=_=_2_N_a_O_H_＋__H_2_↑_＋__C_l_2↑________；
海
海水晒盐
洋
化学资源
海水提镁
资 海洋生物资源
源
海底矿物资源:
海水提溴 获得铀、重水等
海带含有丰富的碘。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：
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)
(1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的仪器_B__D_E____ A．烧杯 B．坩埚 C．表面皿 D．泥三角 E．酒精灯 F．干燥器
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
【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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溶液pH________(填“变大”、“不变”或“变小”)。若欲将 变大
电解后饱和食盐水恢复至电解前，则可采取的方法是
加入一定量的HCl气体 _____________________________________________。
(2)有关反应的离子方程式：
2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
3
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：
请填写下列空白： (1)步骤①灼烧海带时，除需要三脚架外， BDE 还需要用到的实验仪器是______________(从 下列仪器中选出所需的仪器，将标号字母填写 在空白处)。 A．烧杯 D．泥三角 B．坩埚 E．酒精灯 C．表面皿 F．干燥器 过滤 (2)步骤③的实验操作名称是______；步骤⑥的
A (4)电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列_______气体中冷却。
A．H2
B．N2
C．CO2
D．O2
3．溴的提取 (1)流程：
(2)有关反应的离子方程式： 2Br ＋Cl2===2Cl ＋Br2 SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO2－ 4
－ －
4．碘的提取
(1)流程：
目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯， 该步 蒸馏 骤的实验操作名称是________。 (3)步骤④反应的离子方程式是____________。
2I－＋MnO2＋4H＋===Mn2＋＋I2＋2H2O
(4)步骤⑤中， 某学生选择用苯来提取碘的理由 苯与水互不相溶；碘在苯中的溶解度比 是________________________________。 在水中大；苯与水溶液易分层 (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
2．海水资源的综合利用 (1)水资源的利用：
(2)化学资源的利用：
(2)化学资源的利用： ①氯碱工业： ②海水中镁的提取： ③海水中溴的提取： ④海水中碘的提取：
思考如何从海水中提取这些物质？
①氯碱工业：
流程：
海水 精制 NaCl 电解 NaOH、Cl2、H2
1．海水是取之不尽的化工原料资源，可以从海水中提取 各种化工原料。下图是工业上对海水的几项综合利用
(3)上述生产流程中，可以循环利用的副产物是_______ Ag
________________________________________________
CCl4或苯 (4)操作⑤的名称是________，选用的试剂是________。 萃取、分液
本节小结：
1、了解海水中资源的提取方法 2、了解常见元素的化学性质
[课后作业]
1．从海水中提取单质镁，下列途径正确的是( C ) NaOH 电解 A．海水――→Mg(OH)2――→Mg
HCl 电解 B．海水――→MgCl2――→Mg 石灰乳 HCl 电解 C．海水―――→Mg(OH)2――→MgCl2――→Mg 电解 Cl2 D．海水――→MgCl2――→Mg
2.精制食盐水的过程中，下列操作顺序是否可行？
的示意图：
试回答下列问题： (1)粗盐中含有 Ca2＋、Mg2＋、SO2－等杂质，精制时所用试 4 剂为：A.盐酸；B.BaCl2 溶液；C.NaOH 溶液；D.Na2CO3
B C D A或C B D A 或B D C A 溶液。加入试剂的顺序是________________________。
(2)电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的
①过量的NaOH溶液→过量的BaCl2溶液→过量的Na2CO3溶液→ 过滤→适量盐酸 ②过量的Na2CO3溶液→过量的NaOH溶液→过量的BaCl2溶液→ 过滤→适量盐酸
③过量的BaCl2溶液→过量的Na2CO3溶液→过量的NaOH溶液→
过滤→适量盐酸 提示：①③可行，②不可行。②中无法除去过量的Ba2+，
海水资源的综合利用
1．了解化学与海水综合利用的关系。 2．了解常见非金属单质及其化合物对环 境质量的影响。 3．了解在化工生产中遵循“绿色化学”思 想的重要意义。
海水资源的综合利用
1．海水资源 水资源 海水 常量元素：Cl、Na、Mg、S、Ca、K、C、Sr、 资源化学资源 Br、B、F共11种 微量元素
搅拌，加速溶解 溶解时：______________________________________。
过滤时：_______________________________________。 使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒 蒸发时：_______________________________________ 。 搅拌，防止因局部过热引起液滴或晶体飞溅
2．镁的提取
(1)流程：
2、
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：
用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热
MgCl2·2O，能得到无水MgCl2，其原因是
_______________________________________________。 在干燥的HCl气流中加热MgCl2· 2O，抑制了MgCl2的水解。 6H (2)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤： ______________________________________。 加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤 (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，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒 的目的。
4．海水是地球的元素宝库，即便在提取氯化钠、溴、
镁后的“废液”中，仍然可以提取有用物质，如碘。应用
这种“废液”提取碘的工艺流程如图所示。
使碘化银转化为碘化亚铁和单质银 (1)步骤③加Fe粉的目的是___________________。
(2)写出步骤④中反应的离子方程式____________
2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋2I2＋6Cl－ _________________________________________。
Na2CO3溶液必须放在BaCl2溶液之后加入。