海水资源开发和利用

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1、海水资源的开发和利用 第一节第一节 开发利用金属资源和海水资源开发利用金属资源和海水资源 第二课时第二课时海水蒸馏原理示意图海水蒸馏原理示意图 低温蒸馏海水淡化具有设备的一次性投资低温蒸馏海水淡化具有设备的一次性投资低、热电消耗低、传热效率高、操作弹性大、低、热电消耗低、传热效率高、操作弹性大、产品水的纯度高、装置的安全性好等诸多优点，产品水的纯度高、装置的安全性好等诸多优点，是世界各国竞相发展的淡化技术。它利用电是世界各国竞相发展的淡化技术。它利用电厂、化工厂或石油化工厂的低品位余热或仅厂、化工厂或石油化工厂的低品位余热或仅仅利用电能，生产纯度极高的蒸馏水仅利用电能，生产纯度极高的蒸馏水(5

2、(5ppmppm),),以作为锅炉的补充用水、生产过程的工艺用水以作为锅炉的补充用水、生产过程的工艺用水或者大规模的市政供水，适合于大中型海水淡或者大规模的市政供水，适合于大中型海水淡化使用。化使用。海水淡化海水淡化太阳能蒸发海水示意图：太阳能蒸发海水示意图：海洋化学资源：食盐、镁、溴、淡水等海洋化学资源：食盐、镁、溴、淡水等科学探究：科学探究：1 1、如何将海水中的溴离、如何将海水中的溴离子变成溴单质？并设计方案。子变成溴单质？并设计方案。实验方法实验方法:(1)(1)用蒸馏法将海水浓缩用蒸馏法将海水浓缩.用硫酸将浓缩的用硫酸将浓缩的海水酸化海水酸化.(2)(2)向酸化的海水中通入适量的氯气

3、向酸化的海水中通入适量的氯气,使溴使溴离子转化为溴单质离子转化为溴单质.(3)(3)向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸气气,将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内塔内.(4)(4)向吸收塔中的溶液内通入适量的氯气向吸收塔中的溶液内通入适量的氯气.(5)(5)用四氯化碳用四氯化碳(或苯或苯)萃取吸收塔中溶液里萃取吸收塔中溶液里溴单质溴单质.化学方程式化学方程式:2NaBr+Cl2=Br2+2NaClBr2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO42HBr+Cl2+=Br2+2HCl2、如何证明海带中有碘离子？、如何证明海带中有碘离

4、子？实验方法：实验方法：、取约干海带，用刷子去净其表面上的附着物。、取约干海带，用刷子去净其表面上的附着物。把海带剪碎后用适量酒精湿润，放入坩埚中。把海带剪碎后用适量酒精湿润，放入坩埚中。、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，、点燃酒精灯将海带灼烧至完全成灰，停止加热，使海带灰冷却至室温。使海带灰冷却至室温。、将海带灰转移至小烧杯中，加入约、将海带灰转移至小烧杯中，加入约10蒸馏水，蒸馏水，搅拌。用小烧杯盛着将混合物煮沸约，冷却搅拌。用小烧杯盛着将混合物煮沸约，冷却后过滤。后过滤。、在滤液中滴入几滴约、在滤液中滴入几滴约moL的硫酸，再加入的硫酸，再加入约质量分数为的约质量分数为的22溶

5、液，观察现象。再溶液，观察现象。再向溶液中加入几滴淀粉溶液，再观察现象。向溶液中加入几滴淀粉溶液，再观察现象。实验现象：实验现象：加入加入H2O2溶液后，溶液由无色变为深黄溶液后，溶液由无色变为深黄色；加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色；加入淀粉溶液后，溶液又变为深蓝色。色。化学方程式：化学方程式：2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2H2O实验说明：实验说明：在海带中碘与有机基团在海带中碘与有机基团(R)(R)结合成碘化物结合成碘化物(RI)(RI)，海带，海带燃烧后的灰中燃烧后的灰中RIRI转化为转化为KIKI、NaINaI等，当加入等，当加入H H2 2O O2 2（在酸（在酸

6、性条件下）时可生成单质碘。性条件下）时可生成单质碘。2H+H2H+H2 2O O2 2+2I+2I-=I=I2 2+2H+2H2 2O O生成的单质碘可用生成的单质碘可用CClCCl4 4萃取。萃取。海带灼烧若不完全，其灰的滤液会呈浅褐色，所以应海带灼烧若不完全，其灰的滤液会呈浅褐色，所以应将海带灼烧完全。将海带灼烧完全。将海带剪碎后，再用酒精润湿，可使海带易于灼烧完将海带剪碎后，再用酒精润湿，可使海带易于灼烧完全，灼烧时产生的烟也较少，并缩短灼烧时间。全，灼烧时产生的烟也较少，并缩短灼烧时间。海带如果用水浸泡，碘化物会部分溶解而损耗，因此海带如果用水浸泡，碘化物会部分溶解而损耗，因此用干海带

7、比湿海带的实验效果好。用干海带比湿海带的实验效果好。问题和讨论提示：问题和讨论提示：实验中的下述现象可以说明海带的成分中含有碘：实验中的下述现象可以说明海带的成分中含有碘：滴加淀粉试液后，溶液变为蓝色；加入滴加淀粉试液后，溶液变为蓝色；加入CClCCl4 4并振荡后，并振荡后，CClCCl4 4层呈黄色。层呈黄色。知识拓展知识拓展 ：海洋生物资源：海洋生物资源大陆架的浅海海底大陆架的浅海海底：石油、天然气、煤、硫、石油、天然气、煤、硫、磷等磷等近岸带的滨海砂矿近岸带的滨海砂矿：砂、贝壳等建筑材料和金砂、贝壳等建筑材料和金属矿产属矿产多数海盆中：多数海盆中：深海锰结核深海锰结核知识拓展：知识拓展：海底矿产资源海底矿产资源海洋能源海洋能源具有商业开发价值的：具有商业开发价值的：潮汐发电和波浪发电潮汐发电和波浪发电海洋油、气开发国际合作和工程招标