开发利用金属矿物和海水资源(公开课)

海带提碘：
海带
灼烧
残渣 海带灰 溶解过滤 含I-的溶液
稀H2SO4 H2 O2
萃取 含I2的有机溶液 含I2的溶液
(二)实验现象： 加入H2O2溶液后，溶液颜色变为深黄 色；加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。 (三) 化学方程式： 2KI + H2O2 + H2SO4 = I2+ K2SO4 + 2H2O 海水综合利用联合工业体系一例 p92
通电
海水中提取溴的实验
实验方法： （1）用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的 海水酸化。 （2）向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴 离子转化为溴单质。 （3）向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸 气，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的 吸收塔内。转化为氢溴酸 （4）向吸收塔中溶液内通入适量的氯气。最 后经蒸馏可得液溴 (用CCl4萃取)
（一）实验方法： （1）称取3g干海带，用刷子把干海带表面的附着物刷净 （不要用水洗，有 I-）。 将海带剪碎，用酒精润 湿（便于灼烧）后，放在坩埚中。 （2）用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全成灰， 停止加热，冷却。 （3）将海带灰转移到小烧杯中，向烧杯中加入10ml蒸馏 水，搅拌，煮沸2min－3min，使可溶物溶解，过滤。 （4）向滤液中滴入几滴硫酸，再加入约1ml H2O2溶液， 观察现象。取少量上述滤液，滴加几滴淀粉溶液， 观察现象。
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） 锰结核：3万亿吨; 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
海水：名副其 实的液体资源 宝库!
wenku.baidu.com
海水中资源的分类:
作业：同步导练P85、 P89基础巩固！
谢谢大家!
第四章 化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属矿物和海水资源 （第2课时）
授课老师：谈发波
为什么中日在钓 鱼岛问题上互不 相让?
问 题 与 讨 论 ：
钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓 鱼台列岛（日本人称其为“尖阁列岛”）， 位于中国东海大陆架的东部边缘，在地质 结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼 列岛周围海域面积约为17万平方公里，相 当于5个台湾本岛面积。钓鱼诸岛及其附近 海域，不仅蕴藏有大量石油资源，在其他 方面也有巨大的经济价值。
海水中提取溴实验的方程式
2NaBr + Cl2 = Br2 + 2NaCl
上面置换反应得到的 Br2 的浓度 很低，难以收集，用空气吹出 Br2 后 用 SO2 吸收，使溴得到富集，
Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 2HBr + Cl2 = Br2 + 2HCl
如何证明海带中存在碘元素? [实验4-2]
练 习
1、海水是一个巨大的化学资源库，下列 有关海水综合利用的说法正确的是（ C） A．海水中含有钾元素，只需经过物理变 化就可以得到钾单质 B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化 学变化 C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融 NaCl可制备Cl2 D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
2.下列冶炼金属的反应，一定是置换反应 的是( C ) A．热分解法 B．电解法 C．铝热法炼铁 D．高炉炼铁
3.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. ③①④② (1)合理的步骤是____________ ②
(2)证明含碘的步骤是____,现象是 滴入淀粉溶液，溶液变蓝 ,反应的离子方程式 _____________________ - + + +H O 2I 2H I2+2H2O 是_____________________________ 2 2
蒸馏法所用的装置及原理
◆原理： 加热到水的沸 点,使水汽化变 成水蒸气，再 冷凝得淡水。
冷却水
出
进
太阳能蒸发海水示意图：
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
二、化学资源的开发利 用：
◆从海水中制金属镁
海水 粗盐 水、重结晶 精盐 蒸发 母液 Mg(OH)2 盐酸、浓缩 MgCl 2
① ② •H2O
脱水
MgCl2
电解
Mg
③
石灰乳
水
CaO
煅烧
贝壳
① MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2↓+ CaCl2 ② Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O ③ MgCl2(熔融) === Mg + Cl2
水资源
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
总之，海洋是一个远未完全开发的 巨大化学资源宝库！！！
海水资源的开发利用
一、水资源的开发利用：
直接利用 水资源的利用
海水淡化
海水的淡化：
（1）海水淡化的途径: ◆从海水中提取淡水 ◆从海水中分离出盐 （2）海水淡化的方法:p90 ◆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）
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 水 晒 盐
海水 浓缩 过滤
NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
过量
HCl溶液，适量
蒸发结晶
食 盐 的 提 取
海水的综合利用
（1）海水制盐——生产 NaCl （2） NaCl的水溶液制 NaOH
电解
2NaCl+ 2H2O === H2 + Cl2 + 2NaOH （3）制金属 Na 电解 2NaCl（熔融）=== 2Na + Cl2 （4）制 Na2CO3 2 NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O