海水资源开发利用学案
海水资源开发利用学案
张家口市第一中学高一化学组 张俊清
一、海水水资源的利用:【阅读教材P90海水水资源的利用及资料并回答】 1、海水水资源的利用包括哪几部分? 。 2、海水直接利用。包括、和。 3、海水淡化主要有哪些方法?、、。 【设问】蒸馏的原理是什么?蒸馏装置如何? 【例1】一位遇上海难的水手,随着木排在海上漂流。他用完了淡水,感到异常口渴,但他不
喝海水,因为他知道喝海水会致命。理由是( )。 A. 海水有苦涩味,根本喝不下去
B. 海水中含有多种盐,能使肠胃腐烂致人死亡 C. 海水中有许多微生物,有些微生物能致人死亡
D. 海水会造成水分从血液和组织内脱离出来,进入肠胃中,使人脱水死亡 二、海水化学资源的利用
1、海水制盐
浓缩的海水结晶得,再加工得和工业盐。
2、海带提碘
海带中的碘元素主要以 的形式存在,提取时用适当的 将其氧化成 ,再萃取出来。常见的氧化剂有: ,选择的是 。 证明海带中含有碘,实验方法:
(1)用剪刀剪碎海带,用酒精湿润,放入坩锅中。 (2)灼烧海带至完全生成灰,停止加热,冷却。
(3)将海带灰用玻璃棒转移到小烧杯中,加蒸馏水,搅拌、加热、静置。
(4)取上层清液于试管中,滴加稀H2SO4及H2O2,振荡,观察现象,然后将其分成两份。 (5)一份中加入几滴淀粉溶液,振荡,观察现象。另一份中滴加CCl4液,振荡,观察现象。 证明含碘的现象: 。
离子反应方程式: 。
【练习】海带中含碘元素。从海带中提取碘有如下步骤:①通入足量Cl2;②将海带焙烧成灰
后加水搅拌;③加CCl4振荡;④用分液漏斗分液;⑤过滤。合理的操作顺序是( ) A.①②③④⑤ B.②⑤①③④ C.①③⑤②④ D.②①③⑤④ 三、布置作业
查资料了解①海水的其他淡化方法;②从海水中提取其它元素如钾、镁、溴等,任选一题写一篇小论文。 【资料】
一、海水淡化方法
海水直接利用包括沿海工业冷却用水、生活用水和耐盐植物灌溉。这是海水资源开发的一个领域。据预测, 2000年时美国工业用水的1/3将由海水提供。我国今后也要发展海水直接利用工程。在沿海地区,特别是在电力、冶金、化工等行业推广海水冷却方法,同时推广在生活领域中使用海水,如冲洗、除尘、消防、灌溉、印染等。目前青岛市已有20多个单位直接利用海水,年用海水量占全市工业用水量的67%,上海石化总厂每小时用海水量达100×10 4 t,青岛、大连、天津等城市的发电、石油、化工等部门每年直接利用海水达50×10 8 m 3 。
海水淡化现有 20多种技术方法。目前技术纯熟、经济效益较好的是蒸馏法、电渗析法和反渗透法。蒸馏法即通过将海水加热蒸发,再把蒸汽冷凝得到淡水。这是传统的方法,目前生产能力最大。这种技术正朝着容量大型化(日产10×10 4 t以上)和目的多重化的方向发展,如利用淡化后的浓缩海水提取有用物质,利用发电厂余热进行海水淡化等。我国已进行了日产百吨的淡化装置试制,具备了设计和研制大、中型蒸馏淡化装置的技术能力。
太阳能海水蒸馏器 第二次世界大战中,美国国防部制造了许多军用海水淡化急救装置,供飞行员和船员落水后取水用,这种装置实际上是一种简易的太阳能蒸馏容器。20世纪60年代,美
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国在佛罗里达的戴托纳海滩,建立了供大规模太阳能蒸馏研制工作用的特殊实验站。希腊、阿尔及利亚、澳大利亚等国也进行了许多太阳能蒸馏试验。世界上最大的池式太阳能蒸馏器在希腊的帕特莫斯,玻璃总面积为8651平方米,最大日产量为40立方米淡水。 太阳能蒸馏器结构简单,主要由装满海水的水盘和覆盖在它上面的玻璃或透明塑胶盖板构成。水盘表面涂黑,装满待蒸馏的水,盘下绝热,水盘上覆盖的玻璃或透明塑胶盖板下缘装有集水沟,并与外部集水槽相通。太阳辐射透过透明盖板,水盘中的水吸热蒸发为水蒸气,与蒸馏室内空气一起对流。由于盖板本身吸热少,温度低于池中温水,水蒸气上升并与盖板接触后凝结成水滴,沿着倾斜盖板借助重力流到集水沟里,而后再流到集水器中。池式太阳能蒸馏器中海水的补充可以是连续的,也可以是断续的。虽然它有很多不同的结构形式,但基本原理是一样的。这类蒸馏器是一种理想的利用太阳能进行海水淡化的装置。
二、 海洋资源的分类 (国家海洋局发布) 三、我国的三大盐场
我国的三大盐场分别是长芦盐场,布袋盐场,莺歌海盐场。
长芦盐场 我国海盐产量最大的盐场,主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸,其中以塘
沽盐场规模最大,年产盐119万吨。长芦盐场南起黄骅,北到山海关南,包括塘沽、汉沽、大沽、南堡、大清河等盐田在内,全长370公里,共有盐田230多万亩,年产海盐300多万吨,产量占全国海盐总产量的四分之一。长芦盐区的开发历史悠久。远在明朝时期,在沧县长芦镇就设置了管理盐课的转运使,统辖河北全境的海盐生产。到清代,虽然将这一机构转移至天津,但是袭用旧名,一直称长芦盐区。这里海滩宽广,泥沙布底,有利于开辟盐田;风多雨少,日照充足,蒸发旺盛,有利于海水浓缩;这里盐民善于利用湿度、温度、风速等有利气象要素,具有丰富的晒制海盐经验。上述这些条件,都为该盐场大规模发展制盐业,提供了良好的基础。长芦盐场所产之盐,数量大,质量好,颗粒均匀,色泽洁白,中外驰名。
布袋盐场 布袋盐场 台湾省最大的盐场。在台湾岛西南沿海。这里海滩平直,地势缓斜,
且冬半年干燥少雨,常常两三个月滴雨不下,日照充分,季风强劲,对晒制海盐十分有利,是台湾唯一晒制海盐理想岸段。目前从大肚溪以南的鹿港到高雄附近的乌树林,连绵分布着一系列盐场,总面积达4000多公顷,其中以布袋、七股、北门、台南、高雄5大盐田最为著名。布袋盐场在嘉义县西部布袋镇附近,其盐田面积虽不及北门盐田,但年产量却大大超
过北门。这里海水含盐量高达35‰以上,约等于长江口外的7倍多,是我国含盐度最高的水域之一。布袋一带海水含盐度所以很高,主要是因为沙滩广布,河流注入淡水量少,全年日照时间长,气温高,蒸发快,使海水出现相对的高浓度。布袋附近海岸,因有上述优越条件,所以自古以来就是我国台岛盐场富集区,每年生产着60多万吨食盐,素被人们誉为“东南盐仓”。所产之盐成本低、色泽纯白,堪称上品。
莺歌海盐场 莺歌海盐场位于乐东西南海滨,是海南岛最大的海盐场,在华南地区也是首
屈一指。 盐场建在山海之间,尖峰岭的连绵群山挡住了来自北方的台风云雨,使这里长年烈日当空,有充分的光热进行盐业生产 四、水立方用水节水方案
泳池换水自动控制 为确保“水立方”的水质达到国际泳联最新卫生标准,泳池的水将采用砂滤——臭氧——活性炭净水工艺,全部用臭氧消毒。据介绍,臭氧消毒不仅能有效去除池水异味,而且可消除池水对人体的刺激。此外,泳池换水还将全程采用自动控制技术,提高净水系统运行效率,降低净水药剂和电力的消耗,可以节约泳池补水量50%以上。此外,泳池和水上游乐池将采用防渗混凝土以防渗漏。 洗澡水用于冲厕及灌溉
除了泳池用水,“水立方”的其他用水也十分节约。洗浴等废水,将经过生物接触氧化、过滤,再用活性炭吸附并消毒后,用于场馆内便器冲洗、车库地面的冲洗以及室外绿化灌溉。仅此一项就可每年节约用水44530吨水。此外,为了减少水的蒸发量,“水立方”的室外绿地将在夜间进行灌溉,采用以色列的微灌喷头,建成后可以节约用水5%。
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