海水资源的开发利用 2021-2022学年高一化学人教版2019必修第二册课件PPT

这是一份海水资源的开发利用 2021-2022学年高一化学人教版2019必修第二册课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了海水资源的开发利用，用来冷却乏气，找一找，市场价格，海洋元素等内容，欢迎下载使用。
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。
精盐制： 钠、纯碱、氯碱工业
海水淡化（蒸馏法、电渗析法和离子交换法）
舰艇上的柴油发动机会源源不断产生大量的余热，这些热是有害的，需要时刻进行冷却，既然如此，就可以使用发动机的余热来加热海水，一举两得。 
而加热海水让其沸腾，并非我们想象的需要加热到100摄氏度，因为在93%的真空度下，海水在38.7摄氏度时就沸腾了。 　　因此，舰船上海水淡化，其过程是这样的。将海水抽上船，让发动机的余热加热到高于38.7摄氏度，接着将热海水送到真空室，海水沸腾并迅速蒸发，将蒸汽冷却，便得到了淡水。 
核电站的蒸汽在汽轮机里做功后出来的是乏气，也就是间接用蒸汽设备排放的高温凝结水中夹带（闪蒸）没有被污染的低温蒸汽，而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。
海水水资源利用
海水可以晒盐，据此请你认为如何从海水中获得淡水？
空气冷却效果差，可改用水？
冷凝管通水方向是由下而上，反过来行吗？为什么？
冷凝管通水方向如由上而下，冷凝管中不能充满水，带来两个后果：
如何分离水和酒精的混合溶液？
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温度计水银球的位置在蒸馏烧瓶支管口处
（所测温度是出口蒸气的温度）
②冷却水的方向与馏分蒸气的方向相反
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
下图分离碘与四氯化碳混合溶液的操作中有几处错误？
如何从碘的四氯化碳溶液中获得碘？
下列制取蒸馏水的实验装置与操作的说法中，不正确的是 A．温度计的水银球应插入蒸馏烧瓶中的自来水中 B．冷凝管中的水流方向是从下口进入，上口排出 C．实验中需要在蒸馏烧瓶中加入几粒碎瓷片，防止出现暴沸现象 D．蒸馏烧瓶加热时必须垫石棉网
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。
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
HR＋Na＋＝NaR＋H＋
ROH＋Cl－＝NaR＋OH－
2Cl－－2e－＝Cl2↑
2Na＋＋2e－＝Na
第一次世界大战前后，随着化学工业的发展，氯不仅用于漂白、杀菌，还用于生产各种有机、无机化学品以及军事化学品等。
20世纪40年代以后，石油化工兴起，氯气需要量激增。
如何从海水中制取精盐？
得到的盐为粗盐，如何提纯？
NaCl＋CO2＋NH3＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl
电解法的诞生要追溯到1833年。法拉第经过一系列的实验，发现当把电流作用在氯化钠的水溶液时，获得了氯气（同时有烧碱及其他物质生成）。
请写出反应的化学方程式。
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“利令智昏”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
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
每千克海水中几种氯化物的含量
5.11 g/kg0.511%
Mg1.8×1015 t
1833年，英国科学家法拉第用电解熔融氯化镁的方法制得金属镁，但在当时镁仍然是实验室的珍品。
直到1886年才在德国开始用电解方法进行镁的工业生产。
中国于20世纪50年代用熔盐电解法开始以工业规模生产镁。
如何从海水中得到无水氯化镁？
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？
能否在海边获得氢氧化钙？
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。
海水中的镁离子经过许多变化最终转变为我们所需要的单质镁，在这些变化过程中，什么元素一直围绕在我们的眼前啊？
这对我们日后提取其它物质有何指导意义？
从海水中提取MgCl2时，经历了如下的转化过程：
请分析这样做的目的是什么？
MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2
某中学化学兴趣小组设计了四种从海水中提取镁的工艺流程,你认为合理的是
在合理的提取镁的流程中，没有涉及的四大基本反应类型是　　　　　。生产中循环使用的物质是　　。
1824年，22岁法国学生巴拉尔将海中黑角菜燃烧成灰浸泡得浸取液，往浸取液中加入氯水和淀粉，溶液分为两层：
这是一种以前没有见过的现象
巴拉尔通过各种实验,从这种黄色溶液中分离出一种红棕色气体，该气体冷凝后成为液体。
1826年8月14日，法国科学院审定了巴拉尔的报告后，充分肯定了他的实验结果，并建议将新元素称为溴。
溴：沉睡海底千年的美人
2. 易挥发（刺激性气味，有毒）
3. 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
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！
几种溶液中Br－的浓度
设你是化学家巴拉尔，再重温一次科学发现之旅。
请你设计实验方案，从海水中提取溴单质。
（海水中溴元素以溴离子存在，海水的pH约为8）
Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2
能否在海水中直接通入氯气?
卤水中能否直接通氯气?
如何将生成的溴分离再来?
吹出的溴为粗溴，如何将其提纯?
Br2＋2SO2＋2H2O＝2H2SO4＋2HBr
如何将HBr转化为溴单质?
写出纯碱吸收(产物之一是溴酸钠)和硫酸酸化的方程式。
3Br2＋3Na2CO3＝5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑
NaBrO3＋5NaBr＋3H2SO4＝3Br2＋3Na2SO4＋3H2O
1815—1825年，法国巴拉德和德国凯尔勒维格先后发明此法。1907年德国库比尔斯基进行重大改时。
我国于20世纪70年代利用此法。
世界上最大的海上潮汐能电站：爱尔兰Strangfrd湾的SeaGen电站
与风力发电相类似，风力带动涡轮旋转产生电流，潮汐能发电用的也是流体的动能，只不过它用的流体为潮汐流或洋流。装机容量有1.2兆瓦的SeaGen电站，实际上它是由一对涡轮组成，每个涡轮直径有66英尺长(即20米)，可以旋转180度，维修时可以将它们提升至水面上。小插图是正常工作情况下的涡轮。
最大的波浪能电厂：葡萄牙
世界上第一座也是唯一的一座商用波浪能电厂有500英尺(约150米)长，11英尺(约3.5米)宽，它像蛇一样蜿蜒，部分漂浮于海面部分侵入海里。该工程耗资1300万美元，目前发电量为2.25兆瓦，西班牙计划扩大规模以使总发电量达到21兆瓦。
这节课我学到了什么？（用一句话表示）
海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是
A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收
皮江法是1940 年左右发展起来的一种炼镁方法, 是我国金属镁冶炼其最具代表性、应用最广泛的硅热还原法工艺。
请写出还原炉内发生反应的化学方程式。
2MgO＋Si＋CaO＝2Mg＋CaSiO3