资源简介

(共34张PPT)
第八章 第一节
自然资源的开发利用
第二课时
海水资源的开发利用
情景导入
海水资源的开发利用
海水资源主要分为哪些
水资源
生物资源
化学资源
新型能源
水资源的开发利用
方便大件设备的运输
减少输电的成本
出于安全的考虑
用来冷却乏气
乏气就是没有被污染的低温蒸汽，乏气是无法再给水泵运输的，需要在凝汽器中冷却成凝结水，凝结水通过水泵再打入到蒸汽发生器中。
水资源的直接利用：
用于循环冷却
海水淡化—蒸馏法
放沸石
防暴沸
冷凝水
逆流
温度计水银球处于支管口附近
液体量是烧瓶容积1/3 ～ 2/3
利用液体混合物的沸点(相差30℃)差异
①分离沸点相差较大的液体混合物
②除去液体中难挥发或不挥发的物质
海水淡化—蒸馏法
下图分离碘与四氯化碳混合溶液的操作中有几处错误？
×
×
×
海水淡化—蒸馏法
如何从碘的四氯化碳溶液中获得碘？
如何加热？
生活中的化学
据英国《新科学家》杂志报道，美国光向国际空间站运送生活用水，每年就要花费成百上千万美元，平均每杯水的价格是3000美元。美国宇航局为了减少开支，发明出了一种“尿液循环机”，它可以将宇航员的尿液转化成干净的饮用水。这一尿液循环机将于2008年10月左右被运往国际空间站。不过美国宇航员对要喝“尿”解渴的方式都抱理解态度，他们并不介意这个问题。这个尿液循环机在2009年5月22日正式投入使用。
海水淡化—离子交换法
离子交换树脂是一种具有网状结构的不溶于水的高分子材料。它犹如一棵大树，上面有很多树枝，每个树枝上都有一个口袋。当海水通过的时候，阳离子会把阳离子交换树脂“口袋”中的氢离子交换出来，阴离子会把阴离子交换树脂“口袋”里的氢氧根离子交换出来，而氢离子和氢氧根离子相遇就变成了水。
海水中的盐都是阳离子和阴离子的形式存在
如果有一种东西可以把这些离子移走，那么水也就得到纯化了。
离子交换树脂就具有这样的能力
海水淡化—离子交换法
HR＋Na＋＝NaR＋H＋
ROH＋Cl－＝NaR＋OH－
H＋＋OH－＝H2O
海水淡化—电渗析法
电源
熔融氯化钠
2Cl－－2e－＝Cl2↑
2Na＋＋2e－＝2Na
电源
氯化钠水溶液
水
阴离子交换膜
阳离子交换膜
海水淡化—电渗析法
海水淡化—电渗析法
海水水资源的开发利用
◆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）
海水制盐
浓缩海水
结晶池
蒸发池
粗盐
母液
盐田法
(太阳能蒸发法)
日晒风吹蒸发水分
蒸发结晶
继续日晒风吹成为过
饱和溶液，析出晶体
“母液”也叫“苦卤”,含有高浓度的K+、Mg2+、Br-和SO42-等，可从中提取多种化工原料。
粗盐提纯
盐田法制得的粗盐中含有较多的可溶性钙盐、镁盐、硫酸盐及泥沙
①Na2CO3
②NaOH
③BaCl2
②③①或③②①或③①②
除杂试剂：
试剂加入顺序：
主要操作：
溶解、过滤、蒸发
④盐酸
粗盐
粗盐水
滤液
沉淀
精盐
操作Ⅰ
操作Ⅱ
操作Ⅲ
溶解
过滤
蒸发结晶
1.加BaCl2
2.加NaOH
3.加Na2CO3
4.加适量盐酸
精盐的应用
(1)制钠
2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑
通电
(2)制纯碱
NaCl＋CO2＋NH3＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl
氯碱工业
(3)工业制氯
海水制盐
氯碱工业
产品及用途
海水提溴
茫茫大海是化学元素溴的“故乡”，地球上99％以上的溴分布在海水中。
海洋中溴的总含量达到9万亿吨！
溴
海洋元素
海水制溴
液溴物理性质
1. 深红棕色液体
2. 密度大于水
3. 易挥发（刺激性气味，有毒）
4. 易溶于酒精、四氯化碳、苯，微溶于水
5. 腐蚀性强，会严重灼烧皮肤，腐蚀橡胶
一般以水液封保存
海水提溴——吹出法
海水
浓缩
酸化
浓缩海水Br-
通入
氯气
海水Cl-Br2
通入空气
水蒸气(吹入)
吸收塔SO2
反应后
富集溴
HBr、H2SO4
通入Cl2
HCl、H2SO4
Br2
溴单质
蒸馏
2NaBr + Cl2== Br2+2NaCl
2H2O + Br2+SO2== H2SO4+2HBr
2HBr + Cl2== Br2+2HCl
海水提溴——吹出法
海水提溴
1.上述转化过程中，两次用到氯气，均发生反应：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，设计这两步操作的目的是什么？
目的是将海水中的溴元素富集。
2.有人说第一步通入氯气氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可，你认为其建议是否合理？
不合理，直接萃取单质溴不仅需要大量的萃取剂，还会造成一部分溴流失，使成本增加。
海水提溴
3.利用空气吹出法提取溴是利用了溴的什么性质？
主要是利用Br2沸点低、易挥发，能被热空气和H2O(g)以溴蒸气形式吹入吸收塔。
4.为什么要用硫酸酸化后，再通氯气？
酸化可抑制Cl2、Br2与水反应，提高Cl2的利用率
海带提碘
稀硫酸
过氧化氢溶液
灼烧
加水
加热
溶解
过滤
CCl4
蒸馏
海带灰
海带
悬浊液
滤液
碘水
碘的CCl4溶液
单质碘
操作1
操作2
操作3
操作4
操作5
试剂1
试剂2
萃取
分液
生物
富集
海水
+ H2O
2I-
I2
氧化
+ H2O2
还原
2
海带提碘
上层萃取完的溴水
下层溴的四氯化碳
上层萃取完的碘水
下层碘的四氯化碳
海水制镁
在室内拍摄，那曝光时间真可以用“漫长”来形容。所以当时的摄影师只要按下快门，可以坐在一边悠哉悠哉地喝茶聊天，照片有任何不妥，都可归罪于模特。
直到1862年，一个的商人兼摄影师用点燃的镁丝来增加现场光照的亮度。
老式一次性镁丝闪光灯泡
海水制镁
一架超音速飞机约有5%的镁合金构件
一枚导弹一般消耗100~200公斤镁合金
海水制镁
每千克海水中几种氯化物的含量
海水中的镁
KCl
CaCl2
MgCl2
NaCl
盐
含量
5.11 g/kg
0.511%
Mg
1.8×1015 t
海水制镁
如何从海水中得到无水氯化镁？
物质 MgCO3 Mg(OH)2
溶解度/g 0.01 0.0029
海水中含有较多的Na＋、 K＋ 、 Ca2＋和Mg2＋ 等阳离子，如何把Mg2＋从中分离出来？
海水制镁
试剂 KOH NaOH Ca(OH)2 Ba(OH)2
价格 (元/吨) 6 160 2 300 580 3 700
市 场 价 格
能否在海边获得氢氧化钙？
贝壳(CaCO3)
煅烧
CaO
Ca(OH)2
水
用澄清石灰水还是用石灰乳作沉淀剂效果好？
想一想：漂白粉的制备。
海水制镁
海水
石灰乳
盐酸
CaO
贝壳
水
煅烧
Mg(OH)2
MgCl2溶液
蒸发结晶
MgCl2·6H2O
脱水
MgCl2晶体
电解
Mg
Cl2
H2
HCl
海水制镁
从海水中提取MgCl2时，经历了如下的转化过程：
除去其它杂质
请分析这样做的目的是什么？
海水
石灰乳
盐酸
Mg(OH)2
MgCl2溶液
MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2
镁的富集
富集MgCl2
海水资源的开发利用

展开更多......

收起↑