資源簡介

(共17張PPT)
第八章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展
第一節(jié) 自然資源的開發(fā)利用
第2課時(shí) 海水資源的開發(fā)利用
元素 濃度（mg/L） 元素 濃度（mg/L） 元素 濃度（mg/L）
鈉Na 1.1×104 氯Cl 1.9×104 金Au 4.0×10－6
鎂Mg 1.3×103 溴Br 6.7×101 鈾U 3.0×10－4
鉀K 3.8×102 碘I 6.0×10－2 鎳Ni 2.0×10－3
鋰Li 1.7×10－1 銫Cs 5.0×10－4
鉬Mo 1.0×10－2
問題1. 你認(rèn)為從海水中獲得產(chǎn)品的過程中可能會遇到哪些困難？
總量巨大但濃度極低，要耗費(fèi)大量能源和時(shí)間進(jìn)行富集、分離和提純
海水資源的分布特點(diǎn)：廣闊性、多樣性、分散性
問題2. 海水淡化都有哪些方法，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？
二、海水資源的開發(fā)利用
海水資源
水資源
化學(xué)資源
礦產(chǎn)資源
生物資源
能源
空間資源
海水資源的特點(diǎn)：
分散性
廣闊性
多樣性
水資源的利用
⑴直接利用
⑵海水淡化
蒸 餾 法
電滲析法
離子交換法
1、水資源的利用
蒸餾法海水淡化
海水蒸餾原理示意圖
原理：加熱到水的沸點(diǎn)，液態(tài)水變?yōu)樗羝c海水中的鹽分離，水蒸汽冷凝得到淡水
優(yōu)點(diǎn)：歷史最久，技術(shù)和工藝比較成熟；
缺點(diǎn)：成本較高
①原理：利用各成分的沸點(diǎn)不同，分離互溶液態(tài)混合物的物理分離方法。②裝置及儀器名稱
拓展：蒸餾
蒸餾燒瓶
溫度計(jì)
冷凝管
牛角管或尾接管
錐形瓶
蒸餾時(shí)在燒瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止液體暴沸
冷凝管中水從下口進(jìn)，上口出
溫度計(jì)的水銀球位于蒸餾燒瓶支管口處
蒸餾燒瓶須墊石棉網(wǎng)加熱或水浴加熱
直形冷凝管瓶
球形冷凝管瓶
蛇形冷凝管瓶
冷凝管的種類
溴及其化合物在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料和阻燃劑等的生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
溴是海洋元素，地球上99%的溴元素分布在海洋中，以Br-的形式存在。海水中的溴元素含量約為67mg/L。
CF2ClBr
二氟一氯一溴甲烷
從海水中提取溴——吹出法
教材101
【思考與討論1】該流程中是Br-如何轉(zhuǎn)化成Br2？
溴元素由化合物變?yōu)閱钨|(zhì)，化合價(jià)升高，發(fā)生了氧化反應(yīng)，所以用氧化劑把Br-氧化為Br2
【思考與討論2】用熱空氣吹出的物質(zhì)是什么？利用該物質(zhì)的什么性質(zhì)呢？
溴，有揮發(fā)性
【思考與討論3】根據(jù)教材中海水提溴的工藝流程圖，思考和討論每一環(huán)節(jié)的作用，寫出氧化和吸收環(huán)節(jié)主要反應(yīng)的離子方程式。
海水提溴
①海水提溴的方法(吹出法)
工藝流程 基本操作 濃縮
氧化
吹出
吸收
蒸餾
海水曬鹽和海水淡化的過程中副產(chǎn)物Br－得到濃縮
向濃縮的海水中通入Cl2，將Br－氧化成Br2
2Br -＋Cl2=Br2＋2Cl－
利用溴的揮發(fā)性，通入熱空氣和水蒸氣，吹出溴蒸氣
吹出的溴蒸氣用SO2吸收。SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋SO42-＋2Br－
再用Cl2將HBr氧化得到產(chǎn)品溴后蒸餾分離
從海水中獲取氯化鈉還可以用于哪些工業(yè)生產(chǎn)？你能寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？
思考交流：下圖為從海水中提取鎂的工業(yè)設(shè)備圖,請結(jié)合你所掌握的知識畫出海水提鎂的工業(yè)流程圖，并寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
主要的化學(xué)反應(yīng)原理
CaCO3 CaO＋CO2↑
CaO＋H2O==Ca(OH)2
Ca(OH)2＋MgCl2==Mg(OH)2↓＋CaCl2
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑
思考交流：請結(jié)合視頻講解畫出海帶提碘的工業(yè)流程圖，并寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
(1)海帶中提碘
①工藝流程：海帶→浸泡→氧化→過濾→提純→碘單質(zhì)。
②主要的化學(xué)反應(yīng)原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O。
或Cl2＋2I－=I2＋2Cl－
稀硫酸的作用：
增強(qiáng)H2O2的氧化性；
抑制I2與水反應(yīng)
拓展：萃取分液
①萃取：物質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解度不同,將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，從而實(shí)現(xiàn)分離的方法。
儀器：分液漏斗
萃取劑：苯、四氯化碳等（不能用酒精）
萃取劑的選擇條件：
與原溶劑不互溶
與被萃取的物質(zhì)不反應(yīng)
被萃取的物質(zhì)在萃取劑中的溶解度比原溶劑大
②分液：將兩種互不相溶的液體分離的操作
注意：分液可單獨(dú)進(jìn)行，但萃取之后一般要進(jìn)行分液。
建立方法模型
任 務(wù)
核心問題
原料
產(chǎn)品
如何分離出產(chǎn)品？
物料是否能夠循環(huán)使用？
原料預(yù)處理
物質(zhì)轉(zhuǎn)化
產(chǎn)品分離
如何選取原料？
如何處理原料？
1、從資源、成本角度考慮；
2、從反應(yīng)速率、提高效率角度。
1、從元素價(jià)態(tài)的角度分析是否需要選取氧化劑或還原劑？
2、從成本、環(huán)保的角度選取最合適的試劑。
根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物的性質(zhì)及含量，選取合適的分離提純方法。
如何控制反應(yīng)條件？
如何選取氧化劑？還原劑？
知識、方法
三、新能源的開發(fā)
(1)從海水中提取鈾和重水，鈾和重水是核能開發(fā)的重要原料。
(2)潮汐能、波浪能是待開發(fā)的新型能源。
(3)開發(fā)海洋藥物。

展開更多......

收起↑