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1、 第 一 節(jié) 開 發(fā) 利 用 金 屬 資 源 和 海 水 資 源 二、海水資源的開發(fā)和利用教 學(xué) 目 標(biāo) ：了 解 海 水 資 源 開 發(fā) 和 利 用 的 前 景及 化 學(xué) 在 其 中 可 以 發(fā) 揮 的 作 用 。 1、 海 水 資 源 的 廣 泛 性 ： 海 洋 約 占 地 球 表 面 積 71% 海 洋 中 的 資 源 ： 動 物 :（ 魚 類 、 海 獅 、 海 馬 、 貝 類 植 物 :（ 海 草 、 海 帶 礦 物 :（ 各 種 鹽 、 NaCl、 MgCl2 . 海 底 金 屬 結(jié) 核 礦 、 石 油 水 : （ 水 資 源 及 各 種 溶 解 的 鹽 類 海水中蘊藏的資源及其開

2、發(fā)意義海洋水資源：海 水 中 水 的 儲 量 約 為 1.3 109億 噸 ，約 占 全 球 總 水 量 的 97 。 化學(xué)資源：含 元 素 80多 種 ， 海 洋 資 源 中 ， 利 用 潛 力最 大 的 是 海 水 中 的 化 學(xué) 資 源 。 目 前 ， 在 陸 地 上 發(fā) 現(xiàn)的 多 種 化 學(xué) 元 素 ， 在 海 水 中 已 找 到 多 種 ，其 中 多 種 可 供 提 取 。 如 ， 氯 化 鈉 （ 即 食 鹽 ） 有 億 億 噸 ， 鎂 約 有 萬 億 噸 ， 鉀 有 萬億 噸 ， 溴 約 有 萬 億 噸 ， 核 燃 料 約 億 噸 億 噸 。礦產(chǎn)資源：海 洋 中 所 貯 存 的 各

3、 種 礦 物 約 500億 噸 。通 常 只 要 每 平 方 米 有 5 的 礦 物 。 錳 結(jié) 核 、 可 燃 冰 、砂 和 礫 石 ， 用 于 冶 金 、 燃 料 、 建 筑 、 石 英 砂 用 制 玻璃 等 。 空間資源：海 洋 可 利 用 空 間 包 括 海 上 、 海 中 、 海 底三 個 部 分 。 海 洋 空 間 利 用 已 從 傳 統(tǒng) 的 交 通 運 輸 擴(kuò) 大到 生 產(chǎn) 、 通 信 、 電 力 輸 送 、 儲 藏 、 文 化 娛 樂 等 諸 多領(lǐng) 域 。 我 國 擁 有 18000公 里 的 大 陸 海 岸 線 ， 管 轄 的海 域 面 積 近 300萬 平 方 公 里 。能

4、源：海 水 運 動 中 蘊 藏 著 巨 大 的 能 量 ， 包 括 潮 汐 能資 源 、 波 浪 能 資 源 、 海 流 能 資 源 、 溫 差 和 鹽 差 能 資源 、 海 上 水 能 資 源 ， 它 們 都 屬 于 可 再 生 能 源 ， 而 且沒 有 污 染 。 生物資源：由 魚 、 蝦 、 貝 、 藻 等 組 成 的 海 洋 生 物 資源 ， 除 了 直 接 捕 撈 供 食 用 和 藥 用 外 ， 通 過 養(yǎng) 殖 、 增殖 等 途 徑 還 可 實 現(xiàn) 可 持 續(xù) 利 用 。 海 洋 生 物 品 種 繁 多 ，我 國 就 有 20278種 ， 其 中 入 藥 的 有 700種 。 知識拓

5、展 ：海 洋 中 的 生 物 資 源 海 洋 中 的 礦 產(chǎn) 資 源 海 洋 能 源具 有 商 業(yè) 開 發(fā) 價 值 的 ： 潮 汐 發(fā) 電 和 波 浪 發(fā) 電 海洋油、氣開發(fā) 從 太 空 觀 察 地 球 ， 看 到 地 球 上 有 七 片 陸地 “ 漂 浮 ” 在 一 大 片 藍(lán) 色 的 海 洋 之 中海 洋 是 “ 歷 史 留 給 人 類 的 資 源 儲 備 ”海 洋 是 美 麗 的 ， 也 是 富 饒 的 海 水 中 的 水 1.3X109 億 噸 占 地 球 總 水 量 97% （ 3%在 陸 地 、 淡 水 ） 海 水 中 除 了 水 以 外 ， 還 含 有 80多 種 元 素 ，有

6、的 含 量 很 大 （ 如 NaCl ） 有 的 含 量 很 少（ 如 Au） 2、 海 水 資 源 的 多 樣 性 ： 海 水 中 溶 解 和 懸 浮 大 量 的 無 機(jī) 物 和 有 機(jī) 物 按 含 量 計 ： 含 O、 H及 Cl、 Na、 S、 C、 F、 B、Br、 Sr共 13種 元 素 的 質(zhì) 量 占 總 水 量 的 99%， 其 余1%為 70多 種 含 量 微 少 的 元 素 。 3、 海 水 資 源 的 分 散 性 ： 海 水 因 為 量 太 大 、 面 太 廣 ， 大 多 數(shù) 元 素 盡管 總 量 很 大 但 由 于 太 分 散 ， 含 量 極 微 少 如 ： 海 水 中

7、金 元 素 總 含 量 約 為 50000000t（ 5千 萬 噸 ） 但 一 頓 海 水 中 只 含 金 元 素0.000004g（ 10億 分 之 四 克 ） （ 百 分 之 0.000004克 ） 4、 海 水 資 源 的 利 用 ： 主 要 有 ： 1. 海 水 的 淡 化 （ 咸 水 淡 水 ） 2.直 接 利 用 海 水 進(jìn) 行 循 環(huán) 冷 卻 （ 作 冷 卻 用 水 ） 5、 海 水 的 淡 化 ： （ 1） 海 水 淡 化 的 途 徑 : 從 海 水 中 提 取 淡 水 從 海 水 中 分 離 出 鹽 （ 2） 海 水 淡 化 的 方 法 : 蒸 餾 法 （ 最 先 使 用 ，

8、 技 術(shù) 成 熟 ， 但 成 本 高 ） 電 滲 析 法 （ 成 本 低 ， 但 未 能 大 量 生 產(chǎn) ） 離 子 交 換 法 （ 目 前 正 迅 速 發(fā) 展 ， 但 需 要 不 斷 更 新 離子 交 換 樹 脂 ） 蒸 餾 法 所 用 的 裝 置 及 原 理 原 理 ： 加 熱 到 水 的 沸 點 ， 使 水 汽 化 變 成 水 蒸 氣 ， 再 冷 凝 得 淡 水 。 注 意 ： 圖 4-3海 水 蒸 餾 原 理 示 意 圖進(jìn)冷 卻 水 出 太陽能蒸發(fā)海水示意圖： 6、 海 水 的 綜 合 利 用 （ 1） 海 水 制 鹽 生 產(chǎn) NaCl （ 2） NaCl的 水 溶 液 制 NaOH

9、（ 3） 制 金 屬 Na （ 4） 制 Na2CO3 2 NaOH + CO2= Na2CO3 + H2O 2NaCl + 2H2O 電 解 H2 + Cl2 + 2NaOH 2NaCl（ 熔 融 ） 電 解 2Na + Cl2 海 水 曬 鹽 （ 煮 海 為 鹽 ） 海 水 提 鎂 的 步 驟 為 ：貝 殼 生 石 灰 石 灰 乳 氫 氧 化 鎂 氯 化 鎂 鎂寫 出 有 關(guān) 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 方 程 式 ： a、 ； b、 ； c、 ； d、 ； e、 。煅 燒 a 水 b 海 水 c de （ 5） 從 海 水 中 制 金 屬 鎂海 水蒸 發(fā) MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg

10、(OH)2 + CaCl2k Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O MgCl2 通 電 Mg + Cl2 粗 鹽 水 、 重 結(jié) 晶 精 鹽母 液 Mg(OH)2 鹽 酸 、 濃 縮 MgCl2 H2O 脫 水 MgCl2 電 解 Mg貝 殼 煅 燒 CaO 水 石 灰 乳 閱 讀 課 本 P91 思 考 與 交 流 ： 1、 推 測 海 水 提 溴 的 步 驟 和 實 驗 裝 置 ； 2、 寫 出 相 關(guān) 的 化 學(xué) 方 程 式 。濃 縮 海 水 溴 單 質(zhì)氫 溴 酸 單 質(zhì) 溴通 入 Cl2 通 入 空 氣 ， SO 2吸 收通 入 Cl 2 2NaBr + Cl2=

11、Br2+2NaCl2H2O + Br2+SO2= H2SO4+2HBr2HBr + Cl2= Br2+2HCl海 水 提 溴 的 實 驗 室 模 擬 裝 置 （ 6） 科 學(xué) 探 究 1.從 海 水 中 提 取 溴 (寫 出 有 關(guān) 的 化 學(xué) 方 程 式 ) 2 NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2 k Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2 實 驗 探 究 ： 2.如 何 證 明 海 帶 中 存 在 碘 元 素 實 驗 4-2 實 驗 方 法 ： 1、 取 約 3克 的 干 海 帶 ， 用 刷 子 去 凈

12、其 表 面 上 的 附 著 物 ， 把 海 帶剪 碎 后 ， 用 適 量 酒 精 浸 濕 ， 放 入 坩 堝 中 2、 把 泥 三 角 放 在 鐵 三 腳 架 上 ， 將 坩 堝 放 在 泥 三 角 上 ， 點 燃 酒精 燈 將 海 帶 灼 燒 至 完 全 成 灰 ， 停 止 加 熱 ， 使 海 帶 冷 卻 至 室 溫 。 3、 將 海 帶 灰 轉(zhuǎn) 移 到 小 燒 杯 中 ， 加 入 約 10mg蒸 餾 水 ， 攪 拌 ， 煮沸 2-3min， 過 濾 4、 在 濾 液 中 滴 入 幾 滴 3mol/ L的 稀 硫 酸 再 加 入 約 1ml3%的H2O2 ， 觀 察 現(xiàn) 象 5、 再 向 溶

13、 液 中 加 入 幾 滴 淀 粉 溶 液 ， 再 觀 察 現(xiàn) 象 實 驗 現(xiàn) 象 ： 加 入 H 2O2后 ， 溶 液 由 無 色 變 為 深 黃 色 ， 再 加 入 淀 粉溶 液 后 ， 溶 液 又 變 為 深 藍(lán) 色 化 學(xué) 方 程 式 ： 2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O 海 帶 提 碘 ：海 帶 海 帶 灰 溶 解 過 濾灼 燒 殘 渣含 I-的 溶 液稀 H2SO 4 H2O 2含 I 2的 溶 液含 I2的 有 機(jī) 溶 液 萃 取 圖 4-5 海 水 綜 合 利 用 聯(lián) 合 工 業(yè) 體 系 一 例 作 業(yè) : P93 習(xí) 題 : 1. 2. 3. 4.