1、海水资源开发利用海水资源开发利用第四章第四章 第一节第一节 第第2 2学时学时第1页第1页为何中日在钓鱼为何中日在钓鱼岛问题上互不相岛问题上互不相让让?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东部边沿,在地质结构上是从属于台湾大陆性岛屿。钓鱼列岛周围海域面积约为17万平方公里,相称于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经济价值。问题与讨论:问题与讨论:第2页第2页 海水中蕴含着丰富水资源和化学资源,21世纪人类将重点开发海洋资源。第3页第3页第4页第4页1 1、海水资源、海水资源海洋约占地球表面积海洋
2、约占地球表面积71%71%海洋中资源海洋中资源 :动物动物:(鱼类、海狮、海马、贝类(鱼类、海狮、海马、贝类植物植物:(海草、海带(海草、海带矿物矿物:(各种盐、(各种盐、NaClNaCl、MgClMgCl2 2、海底金属结核矿、石油、海底金属结核矿、石油水水 :海水中水约海水中水约1.3X101.3X109 9 亿吨亿吨,占地球总水量占地球总水量97%97%还含有还含有8080各种元素各种元素第5页第5页(1 1)海水淡化:)海水淡化:海水淡化办法海水淡化办法:蒸蒸 馏馏 法(最先使用,技术成熟,但成本高)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)电渗析法(成本低,
3、但未能大量生产)离子互换法离子互换法(当前正快速发展,但需要不断更新离(当前正快速发展,但需要不断更新离子互换树脂)子互换树脂)2 2、海水资源利用:、海水资源利用:第6页第6页 大连石化公司海水淡化处理大连石化公司海水淡化处理 海水过滤器海水过滤器第7页第7页经处理后海水就变经处理后海水就变成了能够饮用纯净成了能够饮用纯净水水第8页第8页(2 2)海水综合利用)海水综合利用 海水制盐海水制盐生产生产NaCl NaCl NaClNaCl水溶液制水溶液制NaOH NaOH 制金属制金属NaNa 2NaOH+CO 2NaOH+CO2 2=Na=Na2 2COCO3 3+H+H2 2O O 2NaC
4、l+2H2O 电解电解 H2 +Cl2 +2NaOH 2NaCl(熔融)(熔融)电解电解 2Na+Cl2制制NaNa2 2COCO3 3从海水中提取溴从海水中提取溴第9页第9页 从海水中提取溴从海水中提取溴2NaBr+Cl2=2NaCl +Br2 Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 2HBr+Cl2=2HCl+Br2第10页第10页证实海带中存在碘元素证实海带中存在碘元素1 1、取约、取约3 3克干海带,用刷子去净其表面上附着物,把海带剪碎后,克干海带,用刷子去净其表面上附着物,把海带剪碎后,用适量酒精浸湿,放入坩埚中用适量酒精浸湿,放入坩埚中2 2、把泥三角放在铁三脚架上,将坩埚
5、放在泥三角上,点燃酒精灯、把泥三角放在铁三脚架上,将坩埚放在泥三角上,点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰,停止加热,使海带冷却至室温。将海带灼烧至完全成灰,停止加热,使海带冷却至室温。3 3、将海带灰转移到小烧杯中,加入约、将海带灰转移到小烧杯中,加入约10mg10mg蒸馏水,搅拌,煮沸蒸馏水,搅拌,煮沸2-2-3min3min,过滤,过滤4 4、在滤液中滴入几滴、在滤液中滴入几滴3mol/L3mol/L稀硫酸再加入约稀硫酸再加入约1ml3%H1ml3%H2 2O O2 2 ,观测现观测现象象5 5、再向溶液中加入几滴淀粉溶液,再观测现象、再向溶液中加入几滴淀粉溶液,再观测现象试验现象:试验现象:
6、化学方程式:化学方程式:加入加入H H2 2O O2 2后,溶液由无色变为黄色,再加入淀后,溶液由无色变为黄色,再加入淀粉溶液后,溶液又变为深蓝色粉溶液后,溶液又变为深蓝色2KI+H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O第11页第11页 从海水中制金属镁从海水中制金属镁 化学反应:化学反应:a.MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2 +CaCl2 b.Mg(OH)2 +2HCl =MgCl2 +H2O c.MgCl2 通电通电 Mg+Cl2 第二步:第二步:海水海水 Mg(OH)Mg(OH)2 2 盐酸、浓缩、脱水盐酸、浓缩、脱水 MgClMgCl2 2 电解电解 MgMg第一步
7、:第一步:制石灰乳:贝壳制石灰乳:贝壳 煅烧煅烧 CaO CaO 水水 石灰乳石灰乳石灰乳石灰乳第12页第12页1 1 从海水中提取下列物质从海水中提取下列物质,能够不涉及到化学改能够不涉及到化学改变是变是 ()()A Mg B NaCl A Mg B NaCl C Br C Br2 2 D K D K2 2 医生提议因缺乏某种元素而患甲状腺肿大病医生提议因缺乏某种元素而患甲状腺肿大病人多食用海带人多食用海带,这是由于海带中含有较丰富这是由于海带中含有较丰富 ()()A A 碘元素碘元素 B B 铁元素铁元素 C C 钾元素钾元素 D D 锌元素锌元素BA第13页第13页A A 海水海水 Mg
8、(OH)Mg(OH)2 2 盐酸盐酸MgClMgCl2 2 电解电解 MgMgB B 海水海水 盐酸盐酸MgClMgCl2 2 电解电解 MgMgC C 海水海水 NaOH NaOH Mg(OH)2 电解电解 MgMgD D 海水海水 CL2CL2MgClMgCl2 2 电解电解 MgMg 3 3 从海水中提取镁主要流程是从海水中提取镁主要流程是()A 第14页第14页太阳能蒸发海水示意图:太阳能蒸发海水示意图:第15页第15页蒸馏法所用装置及原理蒸馏法所用装置及原理原理:加热到水沸点,原理:加热到水沸点,使水汽化变成水蒸气,再冷凝得淡水。使水汽化变成水蒸气,再冷凝得淡水。注意:图注意:图4-34-3海水蒸馏原理示意图海水蒸馏原理示意图进进冷却冷却水水 出出第16页第16页 它是利用离子互换膜选择透过性,在直它是利用离子互换膜选择透过性,在直流电场作用下使水中离子有选择定向迁移,流电场作用下使水中离子有选择定向迁移,使溶液中阴阳离子发生分离一个理化过程,使溶液中阴阳离子发生分离一个理化过程,由于其能耗低、产水量大、脱盐率高稳定性由于其能耗低、产水量大、脱盐率高稳定性强等特点,现已被广泛用于医药、电子、化强等特点,现已被广泛用于医药、电子、化工、食品、硬水软化、海水淡化等方面。工、食品、硬水软化、海水淡化等方面。电渗析法:电渗析法:第17页第17页第18页第18页