第一篇：開發利用海水資源保障沿海地區水資源安全

開發利用海水資源保障沿海地區水資源安全

發布時間：2011-11-1

4信息來源：

□萬育生 張繼群

摘 要 21世紀，水資源短缺已成為制約我國特別是在國民經濟中占有重要地位的沿海地區經濟可持續發展的重要因素。為緩解供水需求矛盾，我國政府在大力提倡節約用水的基礎上，采取了如興建蓄水工程和跨流域調水等一系列有效措施。但上述傳統措施只能實現水資源的時空位移，而不能增加淡水資源總量。如何從占全球水量97％的海水中獲取新的淡水資源，成為國際科學界關注的熱點。在分析我國以增加可利用水資源為目的海水資源開發利用的發展、現狀和存在的主要問題的基礎上，對海水的水資源化開發和利用提出了建議。

關鍵詞 水資源 海水淡化 開發利用

一、海水的水資源化開發利用技術

海水的水資源化利用技術包括從海水中提取淡水，用海水代替淡水和海水養殖、海水農業等技術，即通常所講的海水淡化、海水直接利用和海水綜合利用等。

海水淡化的方法主要有兩類：一是從海水中析出各種化學元素，從而達到獲取淡水的目的，如電滲析法、離子交換法和壓滲法等；二是從海水中分離出淡水，如蒸餾法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法等。蒸餾淡化技術又分為低溫多效、多級閃蒸和壓汽蒸餾三種。目前反滲透法海水淡化已成為發展速度最快也較適于產業化的技術。

海水直接利用技術，主要是在防腐、防海洋生物附著等技術的基礎上以海水直接代替淡水作為工業用水、生活用水以節約淡水資源的相關技術的總稱。包括海水冷卻、海水沖廁等。海水直流冷卻技術已有近百年的發展歷史，有關防腐和防附著技術已基本成熟。據統計，城市用水中約80％是工業用水，工業用水中約80％是工業冷卻用水。開發利用海水代替淡水作工業冷卻用水，對緩解我國沿海地區淡水資源緊缺的局面，意義深遠。海水循環冷卻技術始于20世紀70年代，在美國等國家已大規模應用，是海水冷卻技術的主要發展方向。利用海水作為大生活用水(海水沖廁)代替城市生活用淡水，具有非常重要的節水意義。城市生活用水占城市用水的20％，而沖廁用水占城市生活用水量的35％40％，利用海水代替淡水作為沖廁用水，是節約水資源的一項重要措施。海水綜合利用涉及海水中微量元素的提取以及相關元素的高附加值產品的開發以及海水養殖、海水農業等方面。利用海水淡化、海水冷卻排放的濃縮海水，開展海水化學資源綜合利用，形成海水淡化、海水冷卻和海水資源綜合利用產業鏈，是實現資源綜合利用和社會可持續發展的重要體現。目前世界上海水淡化、海水直接利用和綜合利用技術已經相當成熟。

二、我國海水利用現狀

我國是一個海洋大國，擁有渤海、黃海、東海、南海四大內海，面臨太平洋和印度洋兩大洋，有1.8萬多km的海岸線。如何利用海水資源以緩解水資源危機是我國長期以來十分關注的問題。我國海水淡化技術研究始于1958年，起步時采用的是電滲析技術，以后逐步過渡到反滲透技術和蒸餾技術。1981年，我國在西沙群島建成第一個日產200m3的電滲析海水淡化站，之后，在浙江嵊泗縣、山東長島縣和大連常海縣相繼建立了千噸級的海水淡化工程。在科技部、國家計委等有關部委及地方政府的支持下，我國的海水資源開發利用技術在“八五”“九五”期間，發展很快，在一些關鍵技術領域已取得了重大突破。我國已全面掌握國際上已經商業化的蒸餾法和反滲透(膜)法等海水淡化主流技術。“十五”期間已經進入工程示范階段。目前在遼寧、山東、浙江、河北、甘肅等地已建、在建規模在500～18000m3／d海水和苦咸水淡化示范工程已達到12項。全國包括引進系統在內的反滲透海水、苦咸水(半海水)淡化產量估計日產達35000m3以上。隨著技術的進步、新材料的應用，不僅使產量提高，而且淡化成本也在大幅度降低。海水淡化的成本已從20世紀90年代的7元／m3左右降至目前的5元／m3左右。

此外，在海水直接利用方面，我國青島、大連、天津、上海、寧波、廈門、深圳等沿海城市的近百家單位均有利用海水作為工業冷卻用水的實踐。我國海水直流冷卻已有近70年的應用歷史，更先進的循環冷卻技術在我國業已取得成效，已具備了示范條件。利用海水作為大生活用水(海水沖廁)代替城市生活用淡水，是節約水資源的一項重要措施。我國香港地區20世紀50年代末開始通過立法的形式推廣海水沖廁技術，現已形成了一套完整的處理系統和管理體系。目前香港的海水沖廁已達總數的75％，每年節省淡水約為2.12億m3。目前我國海水直接利用的規模還很小，據中國水資源公報2002年全國海水直接利用量僅為216 億m3，而日本每年約為3000億m3，美國每年約為1000億m3，差距很大。

三、存在問題及對策建議

1．存在問題

盡管國家各級部門對海水資源開發利用的工作相當重視和支持，在技術可行性和經濟適用性方面，具備了產業化發展條件，但海水淡化技術的發展，由于缺乏統籌規劃等諸多問題，難以形成規模化發展和相關產業的綜合利用。從總體上看，我國海水淡化工程起步雖早，產業化進程卻較為緩慢。海水淡化相關設備國產化率低，海水淡化技術雖然有許多成果，但存在示范和顯示力度不夠，缺乏工程驗證的缺點。與發達國家相比，還存在著認識不足、規模不大、技術水平不高等問題，迫切需要加強產業化技術和政策引導，積極推動海水利用的發展。

2．從海水淡化和長距離調水的對比看急需更新的理念

海水淡化和調水都是解決區域性水資源不足的方式，兩者可以互為補充。

(1)從水源條件看，海水淡化的水源條件優于調水。我國是海洋大國，豐富的海水資源為沿海地區大規模開發利用海水資源奠定了基礎。相對海水資源，淡水資源是有限的。我國水資源分布不均，為實施調水工程提供了條件，但水資源總體緊缺，又限制了調水的開展，為避免對調出區生態系統造成破壞，就必須控制調水量。

(2)從供水范圍看，調水工程供水范圍遠遠大于海水淡化。海水淡化是先處理后輸送，輸水設施技術要求高、投資大。此外，海水淡化水源地在東部沿海地區，而我國西高東低的地形特點，決定了淡化海水的受益范圍相對有限，不適合遠距離輸送到內陸地區。調水工程的水源雖然總體上有限，但水源地分布很廣，為大范圍開展調水提供了條件，而且工程調水是先輸送、后處理，對輸水設施的技術要求低。單純從技術上講，調水工程基本上可以覆蓋內陸地區。

(3)從技術進步看，海水淡化的技術進步快。海水淡化的成本比調水工程有更大的下降空間。相對海水淡化，水利工程的技術進步潛力相對較小，建成后成本下降的空間有限。美國有資料認為，遠程調水超過40km，成本就將超過海水淡化。

發展海水利用事業，首先要進行觀念更新，打破海水不能用的舊觀念。海水利用并非全部需要淡化，也可以直接利用，海水直接利用要比淡化利用的水量更大，成本當然更低。當然，海水作為生活用水尤其是飲用水，要經過淡化處理。決定海水淡化成本高低的一個關鍵 是其能耗。近年來，隨著技術的提高以及新型能源的利用，海水淡化的成本已大大降低。反滲透技術通過膜濾器來淡化水，能耗指標較傳統的熱能方法降低了90％左右，太陽能技術和受控核聚變技術等新型能源的利用，極大地促進了淡化水成本的降低和產業規模的擴大。在遠距離調水與海水淡化比較已沒有明顯優勢的情況下，海水淡化不失為解決沿海地區生活用水、特殊工藝用水等需求的有效措施，我們應加強對海水淡化的研究，將其作為沿海城市的補充水源，納入水資源統一規劃中。

3，對策建議

(1)制定國家海水資源開發利用發展規劃。立足于水資源安全和國家可持續發展的戰略高度，通過科學論證，制定國家海水資源利用發展規劃，明確海水淡化及資源開發利用在我國水資源戰略中的地位。

(2)加強與產業界的結合，積極發展海水淡化產業。在對海水淡化現有技術適用性和經濟性進行研究的基礎上，通過建立示范工程，利用研究機構的技術優勢和大型企業的管理手段、營銷渠道，以市場經濟的模式和規律推動海水淡化產業的發展。

(3)大力發展海水直接利用及相關技術研究。海水直接利用的技術包括：業已成熟的海水直流冷卻技術，尚處于研究階段的海水循環冷卻技術。與海水直接利用有關的技術包括耐腐蝕材料、防腐涂層、防生物附著等技術。

(4)推進海水資源的綜合開發利用。我國可管理和利用的海域達1.47億hm2以上，鹽堿地0.4億hm2，灘涂近200萬hm2，發展海水養殖、海水農業在減輕對陸地的依賴，緩解用水緊張狀況方面也有積極意義。

(5)積極參與國際市場競爭。長期以來，國內海水淡化行業一直著眼于國內市場，缺乏參與國際市場競爭的意識和能力。只有參與國際市場競爭，才能促進我國海水淡化產業的形成和壯大，在實現持續的技術進步的同時，為緩解沿海地區的淡水緊缺做出更大的貢獻。

(作者單位：水利部水資源管理中心)

第二篇：開發利用海水資源 教學設計

姓名：黃麗微 學號：2008031258 班級：08化學2班

第二課時 海水資源的開發利用 教學設計

【教學目標】

★知識與技能目標

了解海水資源開發和利用的前景及化學在其中可以發揮的作用。★過程與方法目標

通過案例探究培養學生學會運用觀察、實驗、比較、分類、歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工，同時訓練學生的口頭表達能力和交流能力。激發學生學習的主動性和創新意識，從而悟出學好化學的科學方法。★情感態度與價值觀目標

體會化學在自然資源開發和利用中的意義和作用，揭示化學與可持續發展的重要關系，樹立資源保護意識及合理開發意識。【教學重點、難點】

教學重點：了解化學方法在海水資源開發中的作用。

教學難點：學生在掌握海水提取金屬的一般原理基礎上，了解適用于不同物質的提取方法。【教學過程】

【引入】 海洋約占地球表面積的 71%，具有十分巨大的開發潛力。海洋對于人類的意義，已不再局限于傳統的提供生存的自然環境、漁鹽之利、航運交通、國家安全等方面。海洋農牧化、海洋油氣開發、深海采礦、海水綜合利用等產業開發已形成規模，并顯示出巨大潛力。開發利用海洋資源，保護海洋生態環境，是解決人口、資源、環境問題的重要途徑。我國的社會和經濟發展將越來越多地依賴海洋。【資料展示】

海洋之所以被譽為人類未來的希望，是因為海洋中有豐富的資源和能源。海洋自然資源的分類有多種，《中國自然資源叢書·海洋卷》按照海洋資源的性質、特點、存在形態，將海洋資源分為 6個大類：①海洋生物資源（包括漁業資源、藥物資源、珍稀物種資源）；②海底礦產資源（包括金屬礦產資源、非金屬礦產資源、石油和天然氣資源）；③海洋空間資源（包括土地資源、港口和交通資源、環境空間資源）；④海水資源（包括鹽業資源、溶存的化學資源、水資源）；⑤海洋新能源（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、海上風能資源）；⑥海洋旅游資源（包括海洋自然景觀旅游資源、娛樂和運動旅游資源、人類海洋歷史遺跡旅游資源、海洋科學旅游資源、海洋自然保護區旅游資源）。 【板書】

一、海洋資源的分類

【講述】本節我們僅以海水資源為例，一起來探究一下海水資源的利用和海水化學資源的利用前景。【閱讀教材及資料并思考】

1、海水中水資源的利用包括哪幾部分？

2、海水淡化有哪些方法？

【資料展示】 海水直接利用包括沿海工業冷卻用水、生活用水和耐鹽植物灌溉。這是海水資源開發的一個領域。據預測，2000年時美國工業用水的1/3將由海水提供。我國今后也要發展海水直接利用工程。在沿海地區，特別是在電力、冶金、化工等行業推廣海水冷卻方法，同時推廣在生活領域中使用海水，如沖洗、除塵、消防、灌溉、印染等。目前青島市已有20多個單位直接利用海水，年用海水量占全市工業用水量的67％，上海石化總廠每小時用海水量達100×10 4 t，青島、大連、天津等城市的發電、石油、化工等部門每年直接利用海水達50×10 8 m 3。海水淡化現有 20多種技術方法。目前技術純熟、經濟效益較好的是蒸餾法、電滲析法和反滲透法。蒸餾法即通過將海水加熱蒸發，再把蒸汽冷凝得到淡水。這是傳統的方法，目前生產能力最大。這種技術正朝著容量大型化（日產10×10 4 t以上）和目的多重化的方向發展，如利用淡化后的濃縮海水提取有用物質，利用發電廠余熱進行海水淡化等。我國已進行了日產百噸的淡化裝置試制，具備了設計和研制大、中型蒸餾淡化裝置的技術能力。

我國的海水化學資源

【講述】 海水水資源的利用包括兩個方面，1、海水直接利用。

2、海水的淡化。

【板書】

二、海水水資源的利用：

1、海水直接利用即海水的循環冷卻。

2、海水的淡化。【講述】 水淡化的方法已有十幾種，主要的有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。其中蒸餾法的歷史最久，技術和工藝也比較完善，是目前海水淡化的主要方法。此法耗能大成本較高，因此可利用太陽能進行海水蒸餾淡化。

蒸餾裝置圖

要點解析：

1、圓底燒瓶不能直接加熱，需要石棉網

2、需要加入沸石，防止暴沸

3、冷卻水的方向：下進上出

4、圓底燒瓶中溶液的體積不超過容積的二分之一并且不少于三分之一。

5、圓底燒瓶不帶支管

【講述】 海水中溶存著 80多種元素，其中不少元素可以提取利用，具有重要的開發價值。我國對海水化學元素的提取都有一些研究，可以列為未來的開發產業。

【板書】

三、海水化學資源的利用

【實驗探究】 海水中幾種重要元素的提取：

1、海水提溴流程 海水→酸化、濃縮→氯氣置換溴離子得到溴單質→通入吸收塔富集→氯氣氧化→溴單質

2、海帶中碘元素的證明？（實驗4-2）

2g干海帶→剪碎并用酒精潤濕→灼燒只完全變為灰燼→冷卻→加入10ml蒸餾水，攪拌、煮沸2-3min過濾→加入幾滴稀硫酸和月1mlH2O2→加入淀粉溶液觀察現象 ●

3、海水曬鹽

海水→蒸發結晶苦鹵石和粗鹽→粗鹽溶解后依次加入過量氫氧化鈉、氯化鋇和碳酸鈉→過濾→濾液中加入適量鹽酸→蒸發結晶→氯化鈉 ●

4、海水提鎂

海水→加入適量石灰乳→氫氧化鎂→鹽酸溶解得到氯化鎂溶液→蒸發結晶得到無水氯化鎂→點解→金屬鎂

【學生活動】

1、閱讀教材，寫出有關海水提溴利用原理的化學方程式。

2、描述“海帶中碘元素的證明”實驗現象寫出相關的化學方程式。【作業】 課后習題3、4、5 【板書設計】

一、海洋資源的分類

二、海水水資源的利用：

1、海水直接利用

2、海水的淡化

三、海水化學資源的利用

1、海水提溴流程 海水→酸化、濃縮→氯氣置換溴離子得到溴單質→通入吸收塔富集→氯氣氧化→溴單質

2、海帶中碘元素的證明？（實驗4-2）

2g干海帶→剪碎并用酒精潤濕→灼燒只完全變為灰燼→冷卻→加入10ml蒸餾水，攪拌、煮沸2-3min過濾→加入幾滴稀硫酸和月1mlH2O2→加入淀粉溶液觀察現象 ●

3、海水曬鹽

海水→蒸發結晶苦鹵石和粗鹽→粗鹽溶解后依次加入過量氫氧化鈉、氯化鋇和碳酸鈉→過濾→濾液中加入適量鹽酸→蒸發結晶→氯化鈉 ●

4、海水提鎂

海水→加入適量石灰乳→氫氧化鎂→鹽酸溶解得到氯化鎂溶液→蒸發結晶得到無水氯化鎂→點解→金屬鎂

第三篇：開發利用海水資源 教學設計

“開發利用海水資源”的教學設計．．．．．．．．．．．．．王學兵

文章來源：轉載 作者：王學兵 時間：2009-2-11 11:36:09 點擊次數：724

文章編號：1005－6629(2008)04－0042－03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B 教材分析

本課程的內容是“海水資源的開發利用”，教材先通過海水資源的概況介紹使學生了解海水資源的利用廣闊前景和重大的利用價值，然后具體從兩個方面來感受海水資源的開發：一是海水資源中水的利用，二是海水資源中其他成分的開發利用，最后通過科學探究和實驗來研究如何從海水中提取有用物質，初步了解一些開發的方法和開發過程中需要克服的科學難題，培養學生實事求是、細致入微的科學研究精神。教學設計思路

本著“先概括、后具體”的演繹教學思路，具體分三部分逐層遞進：首先通過錄像、圖片和教師的講述介紹，使學生從感性方面了解前景廣闊的海水資源，初步認識海水資源的多樣性、分散性、海水資源加工開發的技術性；接下來通過幻燈片展示海水綜合利用聯合工業體系的具體實例，拓展學生的學習思維和知識視野，進一步讓學生明白海水資源同人類的生活有著日益緊密的聯系，感概學好化學這門學科對人類貢獻的重要性；最后完成課本“科學探究”和“實驗4-2”部分，讓學生充分參與實驗方案的設計和模擬化工解決資源開發的問題，學生多了一份實際體驗，將知識和感受具體化，認識知識原理和科學技術在資源開發中的重要作用。教學過程教學反思

圍繞“化學方法在海水資源開發利用中的重要作用”這一教學重點來展開，這樣既讓學生感受到了海水資源的豐富巨大，有充分開發利用的必要性和重要價值，又將知識的落腳點回到學生非常熟悉的化學基礎知識(氧化還原反應、非金屬單質的置換、蒸餾實驗、物質的檢驗實驗等)，在學生書寫化學方程式、動手操作實驗的過程中，我做好了充分的指導，督促他們準確表達化學用語，規范操作化學實驗。學生既感到親切，又有充分的自信，加深了學生對新知識的接受度。

附件：學案(含答案)

［知識疏理］

1.海水資源的利用包括_________________、_____________海水淡化的方法主要有__________、______、_______。

2.如何在海水中提取Br2、I2?用我們已有的知識進行實驗設計：

海水中提取溴單質：

海水中提取碘單質：

3.蒸餾操作過程：

(1)在蒸餾燒瓶中放少量_____，以防止____；

(2)蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過________，也不能少于_______；

(3)冷凝管中冷卻水從____口進，______口出。

蒸餾是提純或分離____________混合物的方法，此過程是__________變化。

4.［實驗4-2］

(1)用____稱量3.0g的干海帶，刷去表面的附著物，用剪刀剪碎，用____潤濕，放入_____中。點燃酒精燈，灼燒至完成成灰，停止加熱，冷卻。

(2)將海帶灰轉移到小燒杯中，向其中加入少量蒸餾水，____、煮沸約2-3min，過濾。

(3)在濾液中滴加幾滴_____，再加入1mL的_________，觀察現象為_____________。加入幾滴淀粉溶液，現象為______，說明_________。用離子方程式寫出第三步的反應：_________，氧化劑還可以選用___________。

［學習訓練］

A.基礎訓練

1.下列海洋資源中屬于可再生資源的是()

A.海底石油、天然氣 B.潮汐能

C.濱海砂礦 D.錳結核

2.下列哪種方法不能實現海水的淡化()

A.蒸餾法B.電滲析法

C.離子交換法D.電解法

3.下列屬于海水化學資源利用的是()

A.海水淡化B.海水提鹽

C.海水提溴D.海水發電

4.通入氯氣，把海水中的溴化物氧化成單質溴，該反應的離子方程式為_____________；

5.將吸收溴單質的溶液加入過量的硫酸酸化，即可得溴單質，該反應的離子方程式為________；

6.把生成的溴從溶液中吹出，用純堿(Na2CO3)溶液吸收(生成NaBr、NaBrO3、CO2)，這一過程的化學方程式為_______。

7.海水中含有氯化鎂，是鎂的重要來源之一。從海水中制取鎂，可按如下步驟進行：①把貝殼制成石灰乳，②在引入的海水中加石灰乳，沉降、過濾、洗滌沉淀物，③將沉淀物與鹽酸反應，結晶、過濾、干燥產物，④將得到的產物熔融后電解。關于從海水中提取鎂，下列說法不正確的是()

A.此法的優點之一是原料來源豐富

B.進行①、②、③步驟的目的是從海水中提取氯化鎂

C.第④步電解制鎂是由于鎂是很活潑的金屬

D.以上制取鎂的過程中涉及的反應有分解反應、化合反應和置換反應

B.提高訓練

8.人造光鹵石(KCl·MgCl2·6H2O)是鹽化工生產的中間產物。以光鹵石為原料制得金屬鎂，需下列步驟：

①過濾，②溶解，③加入適量 Ca(OH)2，④蒸發，⑤用鹽酸溶解，⑥電解熔融MgCl2，⑦在HCl氣流中強熱；正確的順序是()

A.⑤③①②④⑥⑦B.②③①⑤④⑦⑥

C.②④①③⑦⑥⑤ D.⑤③①④②⑥⑦

9.海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，碘無離子的形式存在。實驗中從海藻提取碘的流程如下圖所示

(1)指出提取碘的過程中有關的實驗操作名稱①____；寫出過程②中有關反應的化學方程式___________。

(2)提取碘的過程中可提供選擇的有機試劑為()

A.酒精、四氯化碳 B.四氯化碳、苯

C.汽油、醋酸 D.汽油、甘油

(3)為使海藻灰中的碘離子轉化為碘的有機溶液，實驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導管、圓底燒瓶、石棉網以及必要的夾持儀器、物品，尚缺少的玻璃儀器是__________。

10.隨著現代科學的不斷發展，生產和生活所需淡水日益增多，甚至超過人類所能支配的淡水量，使地球上淡水資源發生危機，這就把海水淡化問題提到了科學家的面前。磺化煤(代表式NaR)是一種鈉型離子交換樹脂,它能使海水中的Ca2+、Mg2+交換除去。

現代海水的淡化方法：使海水按順序通過兩種離子交換樹脂，其流程如圖所示。

(1)最早用于海水淡化的方法是蒸餾法，其原理是______________________。

(2)現有氫型陽離子交換樹脂(HR)和羥型陰離子交換樹脂(ROH)，則離子交換柱中應分別裝入的離子交換樹脂(填其代表式)為： A柱：_______，B柱_____。

(3)說明按上述順序裝柱的理由是_________。

學案答案

［知識疏理］

1.海水淡化海水直接利用于冷卻蒸餾法電滲析法離子交換法

2.海水濃縮→苦鹵→氯氣→溴或碘

3.(1)碎瓷片暴沸(2)2/31/3(3)下上可互溶的液體物理

4.(1)托盤天平酒精坩堝

(2)攪拌

(3)稀硫酸雙氧水溶液顏色變深淀粉變藍有碘單質生成 H2O2+2I-=I2+2OH-氯氣

［學習訓練］

A.基礎訓練

1.B2.D3.B C4.Cl2+2Br-=2Cl-+Br25.Br-+BrO3-+6H+=Br2+3H2O6.3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO27.D

B.提高訓練

8.B。提純光鹵石制備MgCl2的步驟為：先將光鹵石溶解于水，因為KCl、MgCl2均易溶于水，先后沉淀Mg2+；Mg(OH)2的溶解度比Ca(OH)2更小，故加入適量的Ca(OH)過濾后得Mg(OH)2，洗滌后溶于適量的鹽酸發生反應：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，蒸發溶液得MgCl2·6H2O，由于加熱MgCl2·6H2O的過程中，會有部分MgCl2又與H2O反應生成Mg(OH)2。而MgCl2與H2O的反應是一個可逆反應： MgCl2+2H2O

Mg(OH)2+2HCl。根據平衡移動原理，在HCl氣氛中加熱MgCl2·6H2O，使MgCl2與H2O的反應得到抑制，故能得到純凈的MgCl2。

9.(1)過濾;2NaI+Cl2 2NaCl+I2(2)B(3)漏斗、分液漏斗

10.(1)蒸餾原理：加熱蒸發海水，鹽不揮發而留在殘余物中，水蒸氣經冷凝而得淡水。

(2)HR ROH

(3)若在A中裝ROH，則海水先通過ROH，溶液中就會有較多的OH-與海水中的Mn+生成M(OH)n沉淀，造成堵塞現象，而在A中裝HR，在B中裝ROH，海水通過A中生成的H+與B中生成的OH-中和，生成水而呈中性

第四篇：《開發利用金屬礦物和海水資源》導學案

第四章第一節 《開發利用金屬礦物和海水資源》導學案

第2課時

一、學習目標：

1、了解海水淡化的方法。掌握海水的蒸餾。

2、掌握海水化學資源的開發和利用，即海水制鹽、海水提鎂、提溴、提碘。

3、通過學習自然資源的合理開發與利用，培養環保意識和節約意識。

二、學習重點、難點

1、掌握海水的蒸餾。

2、海水制鹽、海水提鎂、提溴、提碘。

三、學習過程

【預習案】

閱讀課本有關內容，歸納下列問題：

1、課本主要介紹了海水資源的開發利用的哪幾個方案？

2、海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、和離子交換法。其中蒸餾法歷史最久，技術和工藝也比較完善，最主要原理和裝置為

請歸納蒸餾適用于分離哪些混合物？蒸餾裝置的注意事項？

3、海水制鹽主要利用了哪個物質分離和提純操作方法？如制得的粗鹽含有以下雜質：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-，請歸納除雜試劑及試劑加入順序和基本原則？

4、完成教材P93第4題，歸納海水制Mg。

預習成果展示（小組隨機安排）

【探究案】

【探究1】：海帶提碘

認真觀察本實驗的演示過程，小組合作討論完成以下探究問題

1、將實驗過程轉化成實驗流程圖形式。

2、將海帶中的碘（I-）轉化成I2需加入哪類物質？用H2O2-有何優點？用什么物質檢驗有碘單質生成？

3、寫出核心化學方程式或離子方程式。

4、通過對本實驗的探究，還存在哪些疑難問題？

探究成果展示（小組隨機安排）

【探究2】：海水提溴：

根據課本P91頁的思考與交流，參考資料卡片的內容，按下列方框寫出“空氣吹出法”工業海水提溴的流程圖（可剩余空框），并寫出關鍵反應方程式。

關鍵方程式

Cl2+2Br-

Br2+SO2+H

2Cl2+2Br-

【總結反饋案】

完成下列問題：

1、下列關于海水知識不正確的是()

A．海水資源的利用包括海水水資源利用和化學資源利用

B．海水既苦又澀，不能直接利用

C．海水中某些金屬元素總儲量很大，但富集程度卻很低

D．海水淡化應同化工生產結合，同能源技術結合2、海水淡化可采用膜分離技術，如下圖所示，對淡化膜右側的海水加壓，水分子

可以透過淡化膜進入左側淡水池，而海水中的各種離子不能透過淡化膜，從而得

到淡水，對加壓后右側海水成分的變化進行分析，正確的是()

A．溶質質量增加B．溶液質量不變

C．溶劑質量減少D．溶質質量分數不變

3、某同學為了驗證海帶中含有碘，擬進行如下實驗，請完成相關問題。

(1)第1步：灼燒。操作是將足量海帶灼燒成灰燼。該過程中將使用到的硅酸鹽質實驗儀

器有________(填代號，限填3項)。

A．試管 B．瓷坩堝 C．坩堝鉗 D．鐵三腳架 E．泥三角F．酒精燈 G．燒杯 H．量筒

－(2)第2步：I溶液的獲取。操作是

(3)第3步：氧化。操作是依次加入合適的試劑。下列氧化劑最好選用________(填代號)。

A．濃硫酸B．新制氯水C．KMnO4溶液D．H2O2

第五篇：開發利用金屬礦物和海水資源第二課時

第四章第一節開發利用金屬礦物和海水資源第二課時

班級：姓名：

一、學習目標：

1、了解海水資源開發和利用的前景及化學在其中可以發揮的作用。

2、通過學習自然資源的合理開發與利用，培養環保意識和節約意識。

二、學習重點

1、了解化學方法在金屬礦物開發(主要是金屬冶煉)及海水資源開發中的作用.2、在掌握金屬冶煉的一般原理基礎上,了解適用于不同金屬的冶煉方法.三、學習過程

【基礎知識】

１．海水資源的廣闊性：海洋占地球表面積的，具有十分巨大的開發潛力．僅以海水

資源為例，海水和海水具有非常廣闊的前景．海水中水的儲量約為1.3×10億噸，約占地球總淡淡量的97%。海水中除了水以外，還含有多種常量元素和微量元

素。

２．海水資源的多樣性：海水中含有豐富的水資源；另外，海水中溶解和懸浮有大量的____________和，Ｈ Ｏ Ｃｌ Ｎａ Ｋ Ｃａ Ｓ Ｃ Ｆ Ｂ Ｂｒ

Ｓｒ等種元素超過總量的；微量元素計多種．雖然海水中的元素種

類，總儲量，但富集程度卻．

３．海水資源的利用 9

（１）海水水資源的利用海水水資源的利用主要包括和等。海水淡化的途經：從海水中提取或從海水中把都可以達到淡化海

水的目的．海水淡化的方法：主要有、、等．其中的歷史悠久，技術和工藝也比較完善，但。因此，海水淡化同結合、同結合，成為海水綜合利用的重要方向。

（２）海水化學資源的利用

【科學探究】１、海水提溴

實驗方案：

⑴用法將海水濃縮，用硫酸將濃縮的海水酸化。

⑵向酸化的海水中通入適量的，使溴離子轉化為溴單質。

⑶向含溴單質的水溶液中通入空氣和水蒸氣，將溴單質吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內。

⑷向吸收塔內中溶液內通入適量的氯氣。

⑸用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔中溶液里的單質。

化學方程式：2NaBr＋Cl2＝；

Br2＋SO2＋2H2O＝；

2HBr＋Cl2＝；

【科學探究】２、海帶中碘元素的檢驗：海帶提碘

：反應原理：海帶中的碘元素主要以I的形式存在，提取時用適當的氧化劑將其氧化成I2，再萃取出。證明海帶中含有碘，實驗方法：

(1)用剪刀剪碎海帶，用酒精濕潤，放入坩鍋中。

(2)灼燒海帶至完全生成灰，停止加熱，冷卻。

(3)將海帶灰移到小燒杯中，加蒸餾水，攪拌、煮沸、過濾。

(4)在濾液中滴加稀H2SO4及H2O2然后加入幾滴淀粉溶液。

證明含碘的現象：滴入淀粉溶液，溶液變藍色。（2I＋H2O2＋2H＝I2＋2H2O）

實驗現象及原因

－＋-

如用H2O2做氧化劑，反應的離子方程式是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

實驗注意事項：

海帶不要用水洗，以免洗去海帶中的碘；用干海帶從而易于燃燒；灼燒海帶的地方要注意通風。

【討論】：很多氧化劑都可以氧化I，用H2O2有什么好處？

練習：

1、海水淡化的方法有多種，其中歷史最久、技術和工藝較完善，是海水淡化主要方法的是（）

A．蒸餾法B．電滲析法C．離子交換法D．冷凍法

2．從海水中提取下列物質，可以不涉及化學變化的是()

A．鎂B．氯化鈉C．溴D．鉀

3．從海水中提取鎂的方法是首先使海水中的Mg轉化為Mg(OH)2沉淀。從化學知識的角度和2+-

經濟效益的角度考慮，可在海水中加入的物質是()

A．NaOHB．KOHC．CaOD．Na2O

4.海帶中含碘元素。從海帶中提取碘有如下步驟:①通入足量Cl2；②將海帶焙燒成灰后加水攪拌；③加CCl4振蕩；④用分液漏斗分液；⑤過濾。合理的操作順序是（）

A.①②③④⑤B.②⑤①③④C.①③⑤②④D.②①③⑤④

5、海水是一個巨大的化學資源寶庫，下列有關海水綜合利用的說法正確的是()

A．海水中含有鉀元素，只需經過物理變化就可以得到鉀單質

B．海水蒸發制海鹽的過程中只發生了化學變化

C．從海水中可以得到NaCl，電解熔融NaCl可制備Cl

2D．利用潮汐發電是將化學能轉化為電能

6．為了從海帶中提取碘，某研究性學習小組設計并進行了如下實驗：

(1)步驟①灼燒海帶時，除需要三腳架外，還需要用到的實驗儀器是________(從下列儀器中選出所需儀器，用標號字母填寫在橫線上)。

A．燒杯B．坩堝C．表面皿D．泥三角E．酒精燈F．干燥器

(2)步驟③的實驗操作名稱是__________ ；步驟⑥的目的是從含碘苯溶液中分離出單質碘和回收苯，該步驟的實驗操作名稱是_____________。

(3)步驟④反應的離子方程式是____________________________________________

(4)步驟⑤中，某學生選擇用苯來提取碘的理由是______________________________

（5)請設計一種檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質碘的簡單方法__________

___________________________________________________________________。

7、全球海水中溴的儲藏量豐富，約占地球溴總儲藏量的99%，故溴有“海洋元素”之稱，海水中溴含量為65 mg/L。其工業提取方法有：

(1)空氣吹出純堿吸收法。方法是將氯氣通入到富含溴離子的海水中，把溴置換出來，再用空氣將溴吹出，用純堿溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴單質。該方法涉及到的反應有①

________________________________________________________________________

(寫出離子方程式)；②3Br2＋3CO3===BrO3＋5Br＋3CO2↑；③BrO3＋5Br＋6H===3Br2＋3H2O。其中反應②中氧化劑是________；還原劑是________。2－－－－－＋

(2)空氣吹出SO2吸收法。該方法基本同(1)，只是將溴吹出后是用SO2來吸收的，使溴轉化為氫溴酸，然后再用氯氣氧化氫溴酸即得單質溴。寫出溴與二氧化硫反應的化學方程式：________________________________________________________________________。

(3)溶劑萃取法。該法是利用單質溴在水中和有機溶劑中溶解度的不同的原理來進行的。實驗室中萃取用到的實驗儀器名稱是____________。下列可以用于海水中溴的萃取的溶劑是________(填序號)。

①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸

海水中的溴元素是以Br-形式存在的，海水提溴的關鍵反應是用Cl2將Br-氧化為Br2，然后將Br2利用空氣吹出法分離出來。

8．海洋植物如海帶海藻中含有豐富的碘元素，碘元素以碘離子的形式存在。實驗室里從海洋中提取碘的流程如下：

晶態碘 ⑴指出提取的過程中有關實驗操作名稱：①；③；

⑵提取碘的過程中，可供選擇的有機溶劑是__________。

（A）水、酒精（B）四氯化碳、苯（C）汽油、乙酸（D）汽油、酒精

⑶從含碘的有機溶液中提取碘和回收有機溶劑，還需經過蒸餾。指出下圖所示實驗裝置中的錯誤之

處；①；②；

③。

⑷進行上述蒸餾操作時，使用水浴的原因

是；最后碘晶體在里聚集。