海水资源综合利用

学习引导者：双桥学校王小平从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中是“历史留给人类的资源储备”海洋是美丽的，也是富饶的8.6海洋资源的综合利用学习目标：1、了解海洋中蕴藏着丰富的资源2、树立保护环境、与自然和谐相处的意识帮你解读▲海洋资源通常包括为化学资源、矿产资源、生物资源、动力资源等。▲海洋化学资源是指海水中所蕴含的可供人类利用的各种化学元素。如：▲人类利用海洋资源的形式主要有：利用海水直接作为工业冷却水源；海水淡化，开发食盐、镁、溴等化学资源；发展海洋捕捞业，并通过海洋养殖、增殖等途径实现可持续利用；开发大陆架浅海海底的丰富石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源，在近海岸的滨海砂矿中，开发砂、贝壳等建筑材料和金属矿产，潮汐发电和波浪发电等。一、海水中蕴藏的资源及其开发意义空间资源：交通、海上作业、旅游。我国拥有18000公里的大陆海岸线，管辖的海域面积近300万平方公里。海洋水资源：占全球水量的97％。低盐度海水灌溉农作物的试验各国均在进行。化学资源：含元素80多种，1000T海水中含32T食盐、3T氢氧化镁、4T芒硝、0.5T钾、65公斤溴等。矿产资源：锰结核、可燃冰、砂和砾石，用于冶金、燃料、建筑、石英砂用制玻璃等。生物资源：海洋生物品种繁多。我国就有20278种，其中入药的有700种。能源：波浪、潮汐、海流等动能和温差能、盐度差能等的存储量高达天文数字。是用之不竭的可再生能源。海洋水资源及其淡化海水中的化学资源海洋中的矿产资源导读思考题（三）：4、海洋资源包括哪些？海洋中的资源可以再生吗？在开发和利用海洋资源的同时应如何保护海洋资源？海洋资源包括：海水化学资源、海底矿物资源、海洋生物资源和海洋动力资源。海洋中的资源除煤、石油、天然气等化石燃料外大多可再生。为保护海洋资源，世界各国采取了多种措施，如海洋环境立法、建立海洋自然保护区、加强海洋环境监测、提高消除海洋污染的技术水平等。下图说明了人类活动对海洋造成了什么危害?应采取什么措施?海洋污染模式图课堂练习：（1）、“自我挑战”1、2题。（2）、海底矿物是人类的共同财富，请以“怎样科学合理地开发海底矿物”为题，展开讨论。本节课小结：通过本节学习，我们了解了海水资源综合利用的一般思路－－浓缩富集、分离提取。虽然海水资源十分丰富，但由于所需的技术比较复杂，成本也较高，因此开发和利用的程度远远不够，期待着在座的各位同学，在此领域有所作为；值得我们注意的是：环境的破坏、无节制的开发都将造成海水资源的损失。因此保护环境，爱护海洋，会使我们的明天更美好。作业：就海水的综合利用前景写一篇小论文或调查报告设问与质疑：1、地球上的水资源很丰富，为什么淡水资源日益短缺？2、人们采用什么方法解决淡水资源危机问题？3、用什么方法能除去海水中的盐得到淡水？海水淡化常用蒸馏法返回原处海水淡化多级闪急蒸馏法结晶法高分子淡化膜法结晶法是在海水中加入极易挥发的物质－－丁烷，丁烷挥发时带走海水的热量使海水结冰，从而使水和盐分离。返回原处返回原处全球水量中，97％是又苦又咸。3％的淡水的绝大部分又冻结在极地、高山的冰雪中。深埋在地下、悬浮于空气中的淡水也无法直接利用。其结果是，大约只有0．007％的存在于江、河、湖泊、水库和浅地层中的淡水是人类可以利用的。目前，全世界大约三分之一的人口生活在缺水状态中，据预测2025年，全世界三分之二的人口将生活在缺水状态中。有一份权威研究报告说：“除非我们改进淡水供给政策，否则我们将可能因缺水而引起大规模冲突，发生大灾难。”海水资源及其淡化返回原处含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年海水中的化学资源海水中溶有哪些物质？从“海水中的化学资源”图可以得到哪些信息？（请阅读课文及图片后回答）水96.5﹪溶解的盐分3.5﹪Cl－55.06﹪Na+30.61﹪SO42-7.67﹪Mg2+3.69﹪Ca2+1.15﹪K+1.10﹪其他0.72﹪海水中的化学资源导读思考题(一)：讨论1、海水中含量较多的元素是什么？主要以什么微粒形式存在于海水中？从含量的角度看有什么共同特点？答：相对较多的是H、O、Cl、Na、Mg、S、Ca、K等。除氢、氧外主要以离子形式存在于海水中，因为多形成盐，溶解于水电离产生离子；共同特点是：总储量大、浓度稀。答：应想办法先提高它们的浓度，以便提取。一般方法是蒸发水浓缩，另一种思路是采用生物的或人工的办法富集所需要的元素。2、海水中化学资源的利用首先要解决的问题是什么？为什么？你认为应怎样解决为好？二、海水资源的综合利用1、制盐方法“煮海为盐”2、粗盐的成分及精制（1）粗盐的成分：（一）如何从海水中提取NaCl答：除含有Cl－、Na＋外最有可能还有的是Mg2+、Ca2+、SO42－及泥沙等。（2）请设计粗盐精制的实验方案（2）在滤液中加稍过量的BaCl2，加稍过量的Ca(OH)2，再加入稍过量的碳酸钠溶液，过滤；除BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3沉淀）答（1）溶解，过滤（除泥砂）（3）在滤液中加入稍过量的盐酸，（除CO32-）（4）蒸发结晶（得纯NaCl晶体）人类提取海水中的各种元素，来大量制备对我们有用的物质。(1)如何从海水中提取金属镁？(2)其工艺流程是什么？涉及到哪些重要化学反应？导读思考题（二）：海水或卤水氢氧化镁氯化镁镁石灰乳盐酸通电MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl2=Mg+Cl2↑通电思考与讨论：海水中本来就有氯化镁，为什么不直接将海水进行电解来制取金属镁？海水中氯化镁含量很低含有氯化钠、氯化钙等杂质返回原处导读思考题（三）：1、海底蕴藏着哪些矿物资源？2、为什么“可燃冰”被誉为21世纪能源？3、什么是锰结核？锰结核里主要有哪些元素？4、海洋资源包括哪些？海洋中的资源可以再生吗？在开发和利用海洋资源的同时应如何保护海洋资源？导读思考题（三）：1、海底蕴藏着哪些矿物资源？煤、石油、天然气等化石燃料；天然气水合物～可燃冰；锰结核（含有锰、铁、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素。返回原处海洋中的矿产资源导读思考题（三）：2、为什么“可燃冰”被誉为21世纪能源？可燃冰在海底储量大，产能多，且燃烧后几乎不产生任何残渣或废气。全世界“可燃冰”的储量估计可达1.87×1017ｍ3，而1ｍ3“可燃冰”可释放164ｍ3甲烷，是目前煤、石油、天然气总储量的2倍。导读思考题（三）：3、什么是锰结核？锰结核里主要有哪些元素？锰结核锰结核是70年代才大量发现的著名的深海矿产。褐色的锰结核，外观象土豆，切片来看，一层层的又象葱头。这种结核体往往是以贝壳、珊瑚、鱼牙、鱼骨为核心，把其它物质聚集在周围。生长速度很缓慢，大约1000年生长1毫米，有的100万年才生长4毫米。锰结核含有锰、铁、镍、铜、钴、钛等20多种元素。其经济价值很高，估计在太平洋的分布面积约为1800万平方公里。这样就含有炼锰钢用的锰有4000亿吨，炼不锈钢的镍有164亿吨，炼超硬度钢的钴有58亿吨，用途广泛的铜有88亿吨……。返回原处煮海为盐返回原处