海洋化学资源
化学《海洋化学资源》课件
海洋化学资源的研究意义
资源保障
研究海洋化学资源有助于了解和掌握其分布 、储量、品位等特征，为资源的合理开发和 利用提供科学依据。
环境保护
通过研究海洋化学资源的形成、转化和迁移 规律，有助于揭示海洋环境的演变过程，为 海洋环境保护和污染治理提供理论支持。
经济发展
海洋化学资源的开发利用对于促进沿海地区 经济发展、优化产业结构、提高人民生活水 平具有重要意义。同时，随着科技的进步和 深海开发技术的不断发展，海洋化学资源的 开发前景将更加广阔。
分类
根据化学性质和用途，海洋化学 资源可分为海水资源、海底资源 和海洋生物资源三类。
海洋化学资源的特点与价值
特点
海洋化学资源具有种类繁多、含量巨大、分布广泛、开发潜力大等特点。
价值
海洋化学资源在国民经济、社会发展、国家安全等方面具有重要价值，如食盐 、钾盐、镁盐等是重要的化工原料，海水淡化是解决水资源短缺的有效途径， 海底多金属结核等是未来金属矿产资源的重要来源。
海洋化学资源利用的技术创新与发展
提取与分离技术
01
研究和发展高效、环保的提取与分离技术，提高海洋化学资源
的利用率和附加值。
深加工技术
02
通过化学合成、生物转化等手段，对提取的化学物质进行深加
工，生产高附加值的产品。
废弃物处理与资源化利用
03
针对海洋化学资源开发过程中产生的废弃物，研究和发展废弃
物处理与资源化利用技术，实现资源的循环利用。
海洋化学资源开发与利用的挑战与机遇
挑战
深海环境复杂，资源开发技术难度大；海洋化学资源种类繁 多，提取分离技术有待突破；海洋环境保护与资源开发的平 衡问题。
机遇
随着科技的不断进步，深海探测、资源开发等技术不断完善 ，为海洋化学资源的开发提供了有力支持；全球对清洁能源 、生物医药等领域的需求日益增长，海洋化学资源在这些领 域具有广阔的应用前景。
海洋资源化学
海洋资源化学
海洋资源化学是研究海洋环境中各种化学资源的分布、形成机制、提取利用及其环境效应的学科。
它涉及的内容广泛，主要包括以下几个方面：
1. 海洋无机化学资源：如海水中的溶解盐类（主要是氯化钠）、稀有金属元素（如锂、铀、锰、钴等）、以及非传统矿产资源（如深海沉积物中的锰结核、富集在海水或海底的稀土元素）。
2. 海洋有机化学资源：包括海洋生物资源中的天然产物，如从海洋动植物和微生物中提取的各种活性化合物，这些化合物在医药、化工等领域具有重要价值，例如抗肿瘤药物紫杉醇、抗病毒药物、生物酶抑制剂等。
3. 海洋能源资源：研究可再生能源的开发与利用，如潮汐能、波浪能、海洋温差能及海洋生物质能（如藻类产生的生物燃料）。
4. 海洋环境保护与修复：关注海洋环境污染问题，研究污染物在海洋环境中的行为、转化规律以及对生态系统的影响，并探索污染治理技术和生态修复方法。
5. 海洋新材料：基于海洋资源研发新型功能材料，比如从海洋生物中提取的生物胶原蛋白、壳聚糖等可用于生物医药和环保材料领域。
海洋资源化学不仅关注资源的开发和利用，同时强调可持续发展，注重保护海洋生态环境，在发掘和利用海洋资源的过程中实现经济效益与生态效益的和谐统一。
海洋中的化学资源
海洋中的化学资源
1. 盐和矿物质：海水中含有丰富的盐和矿物质，其中包括氯、钠、钾、钙、镁、铁、锌等。
2. 石油和天然气：海底沉积物中的石油和天然气资源是海洋中的重要化学资源。
3. 海洋生物资源：海洋中生长着丰富的海洋生物，包括海藻、海绵、珊瑚、贝类、鱼类等，它们都含有丰富的蛋白质、脂肪和维生素等成分，可作为人类的食品和药剂来源。
4. 海洋矿藏：海底中还蕴藏着大量的矿物质资源，如锰结核、铜、金、银、钴等。
5. 海水利用：海洋中的淡水资源可用于人类的生产和生活，在海洋中进行盐化处理，将海水转变为淡水，可为人类提供一种重要的水资源。
6. 稀土元素：海洋中还含有大量的稀土元素资源，这些元素在磁性材料、石油催化和电子设备等领域中应用广泛。
7. 海洋能源：海洋中还包含有大量的潮汐能、波浪能和海流能等能源资源，这些能源都具有非常广阔的应用前景。
海洋资源化学
农业用水
海水富含硝酸盐、磷酸盐、矽酸盐等营养物 质，且水质纯净，不含作物常见的病菌，有 利用植物的生长。
海水灌溉 的优点
用海水直接灌溉省去了兴修水利之苦。
地球上荒废的大量盐碱地和滨海湿地可得到使 用，给发展农业和粮食生产提供新的土地资源 。
海洋深层水
海洋学上一般将海水分为三层：“海洋表层水”为水深
（一）海水直接利用
海水直接利用就是指海水代替淡水做工业、农业 商业和城市生活用水，环节沿海地区淡水资源短 缺的矛盾。
海水养殖 海水灌溉 游泳 浴池
工业
农业
城市
商业
冷却
冲厕
水淬
洗涤 净化 除尘
洗刷
消防
工业用水
工业用水主要是冷却用水，在沿海工业城市中 工业用水占城市总用水量的80%。因此，用海 水代替淡水做工业冷却用水可以节省城市用水 淡水用量的一半用水。国外的大型冶金、化工、 火电和核电站等需要消耗大量冷却水的工程项 目，大都尽可能建在海边，直接利用海水作为 冷却水。我国沿海城市早在20世纪30年代就 开始用海水做冷却用水，但发展规模小，发展 速度慢，至今海水年用量只有60×108，远远 落后于发达国家的利用水平。
重水资源。构成水分子的氢原子如果是氢的同位 素氘(2H或D)或氚(3H或T) ，这样的水就是 重水。重水发生核聚变可以释放出巨大的能量， 是核反应堆的减速剂和传热介质，也是制造氢弹 的原料。海水中重水的总储量2500 ×1012 t。 现在较大规模地生产重水的方法有蒸馏法、电解 法、化学交换法和吸附法等。 目前全世界还没有核融合的发电厂，一旦受控热 核聚变技术和从海水中大规模提取重水的技术能 够实现，建成以氖为原料的热核电厂。海洋就能 够为人类提供取之不尽用之不竭的新能源。人类 持续发展所遇到的能源问题，或许就一劳永逸。
海洋化学资源
海洋矿物资源
锰结核：富含锰、铁、铜等元素的矿物团块分布广储量巨大 海底热液矿床：由海底热液作用形成的矿床主要含有铜、锌、银等金属 钴结壳：生长在海底的富钴结壳具有较高的工业价值 富钴锰结壳：富含钴和锰的结壳具有较好的开采前景
海洋生物资源
海洋生物资源包括浮游植物、 游泳动物、底栖生物等
海洋生物资源具有多样性包括 鱼类、贝类、甲壳类等
添加标题
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添加标题
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促进经济发展：海洋化学资源在工 业、农业、医药等领域具有广泛应 用如海水淡化、海藻养殖等
推动科学研究：海洋化学资源为科 学研究提供丰富的素材有助于推动 人类对海洋的认知和探索
海水资源
海水淡化：利用海水脱盐技术 提取淡水解决人类用水需求
海水提溴：从海水中提取溴用 于化工、医药等领域
未来展望：加强国际合作共同 保护和合理利用海洋资源实现
可持续发展目标
挑战：海洋污染、过度捕捞和 气候变化对海洋生态系统的影 响
应对措施：制定合理的海洋保 护政策加强科技研发提高资源
利用效率
汇报人：
对环境的影响
海洋污染：开发过程中可能产 生污染物影响海洋生态平衡
生物多样性减少：过度开发和 污染可能导致生物种群数量减 少
气候变化：海洋化学资源开发 可能加剧全球气候变化
资源枯竭：过度开采可能导致 海洋化学资源枯竭
海洋环境的复杂性：海洋化学资源 的开发需要克服深海、高温、高压 等极端环境条件。
跨国公司在海洋化学资源开发方面展开激烈竞争争夺市场份额和资源控制权。
国际组织和机构在促进海洋化学资源开发方面发挥重要作用推动全球海洋经济的可持续 发展。
各国在海洋化学资源开发方面的技术交流与合作共同提高海洋化学资源开发利用水平。
《海洋化学资源》PPT课件
海洋环境保护的法律法规与政策
国际法规
国际社会已经制定了一系列保护海洋环境的国际法规，如 《联合国海洋法公约》等，各国也有义务遵守这些法规。
国内法规
我国也制定了《海洋环境保护法》等一系列法律法规，对 海洋化学资源的开发和海洋环境的保护进行规范和管理。
政策措施
政府还出台了一系列政策措施，如加强海洋环境监测、推 广清洁生产技术、实施排污总量控制等，以促进海洋环境 的保护和可持续发展。
海洋矿产资源的开采与加工技术
海洋油气资源的开采
01
包括海上钻井、采油、集输等技术。
海洋固体矿产的开采
02
如海底多金属结核、富钴结壳等资源的开采技术。
海洋矿产资源的加工
03
包括矿物分离、提纯、冶炼等加工技术。
海洋生物资源的开发与利用技术
海洋生物活性物质的提取
如从海洋生物中提取药物、保健品等。
海洋生物基因资源的利用
市场前景广阔
海洋化学资源的开发利用具有巨大的市场潜力，特别是在高端化学品和新材料 领域，将创造巨大的经济价值。
海洋化学资源的科技创新与产业升级
科技创新推动资源开发
通过先进的科技手段，提高海洋化学 资源的开发效率，降低成本，实现资 源的可持续利用。
产业升级提升附加值
通过技术创新和产业升级，提高海洋 化学资源产品的附加值，增强产业竞 争力。
包括铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌 (Zn)等，虽然含量较低，但对海洋生 物的生长和代谢过程同样至关重要。
海洋中元素的地球化学循环
元素的输入
包括河流、大气沉降、海底岩石 风化等自然过程，以及人类活动 如排放废水积 物埋藏以及海水与海底岩石的相互 作用等途径。
海洋化学资源在维持海洋 生态平衡、调节气候等方 面发挥着重要作用。
海洋化学资源概况
引言：海洋化学资源是指存在于海洋中的各种化学元素和化合物，包括海水、海洋沉积物、海藻、海洋生物等。
这些资源拥有广泛的应用领域，从食品工业、医药领域到能源和环境保护等方面都有着重要的意义。
本文将对海洋化学资源进行概述，介绍其类型、分布、利用和挑战。
概述：海洋化学资源非常丰富多样，包括海洋化学元素和化合物。
海洋化学元素主要包括氧、氮、磷、硅等，它们是构成海洋生态系统的重要组成部分。
海洋化合物则涵盖了海洋中的有机和无机物质，如蛋白质、多糖、有机酸、无机盐等。
这些资源不仅支持着海洋生物的生长发育，还具有广泛的应用前景。
正文：1.海洋水体中的化学资源1.1海水中的溶解氧和二氧化碳1.2海水中的盐度和溶解盐1.3海水中的重金属和有机污染物1.4海水中的营养物质和微量元素1.5海水中的放射性物质和稀土元素2.海洋沉积物中的化学资源2.1沉积物中的有机质2.2沉积物中的矿物质和金属元素2.3沉积物中的磷和硅2.4沉积物中的稀土元素和放射性同位素2.5沉积物中的有害物质和污染物3.海洋生物中的化学资源3.1海洋生物中的蛋白质和多糖3.2海洋生物中的有机酸和酶3.3海洋生物中的抗氧化物质和抗菌物质3.4海洋生物中的生物活性物质和天然产物3.5海洋生物中的微量元素和稀有元素4.海洋化学资源的利用4.1食品工业的应用4.2医药领域的应用4.3能源和化工领域的应用4.4环境保护和污染控制的应用4.5新材料研发和生物技术的应用5.海洋化学资源面临的挑战5.1过度开发和过度利用5.2海洋污染和生态破坏5.3气候变化和海洋酸化5.4法规和管理的缺失5.5资源可持续利用的问题总结：海洋化学资源是一种重要而丰富的自然资源，具有广泛的应用前景。
海洋水体中的化学资源，沉积物中的化学资源和海洋生物中的化学资源都具有独特的特点和潜力。
海洋化学资源的利用也面临着一系列的挑战，需要通过科学研究、合理开发和管理来实现其可持续利用。
这对于海洋经济的发展和环境保护都具有重要意义。
海洋化学资源
夹杂白色顆粒状 “可燃冰”的海底 沉积物放入水中随 即冒出大量气泡
天然气水合物燃烧
未来能源，21世纪 能源
在线测试：
点燃 CH4 + 2O2 ==== CO2 + 2 H2O 试写出甲烷（ CH4 ）燃烧的化学反应方程式
由你决定：
海底矿物是人类共同财富，请以 “怎样科学合理地开发海底矿物 ” 为题，展开讨论。登录互联网，整 理、收集有关信息。
盐酸
简单表示从海水中提取镁的过程 为：
石灰乳
通电
有关化学反应方程式：
MgCl2+ Ca(OH)2== Mg(OH)2↓+ CaCl2 1. Mg(OH)2+ 2HCl == MgCl2+ 2H20 通电 1. MgCl2 === Mg + Cl2↑ 我 挚爱着教育事业 喜欢和学生们在一起 看着他们成长………
）
A．蒸馏法
B．过滤法
C．淡化膜法 D．多级闪急蒸馏法
B
B
02
海洋资源不包括下列那种资源（ ）
A、化学资源 C、矿产资源
B、人力资源 D、动力资源
如图，海水淡化可采用膜分离技术对淡化膜右侧的
海水加压，水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池，
而海水中的各离子不能通过淡化膜，从而得到淡水。
对加压后右侧海水成分变化进行分析，正确的
使海水结冰，从而使水 和盐分离
01 海洋资源
02 化学资源
03
海底矿物 资源
04
海洋生物 资源
05
海洋动力 资源
06
水、食盐、 氯化镁
07
鱼、虾、 蟹
08
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MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 ↓ + CaCl2
Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O MgCl2 通电 Mg + Cl2
海水中本来就有MgCl2，可为什么 又有“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化 过程呢？
（1）分离其中的NaCl等物质，获得比较 纯净的 MgCl2
甲烷燃烧的化学方程式：
点燃
CH4 + 2O2
CO2 +2H2O
锰结核
含锰、铁、镍、铜、钴、 钛等20多种金属元素， 总量可达30000亿吨
锰结核
世界大洋海底石油和锰结核分布
海底石油分布 海底锰结核分布 中国多金属结核资源矿区
美国石油开采
海水
地球上可供人类使用的淡水不到总水量的1％
如何把海水中的盐 除去而得到淡水呢？
鱼
虾
贝
蟹
海参
海龟
海豚
水母
海葵
海星、珊瑚
海洋资源的类型： • 海洋生物资源
潮起潮落
海洋发电
世界上最大的潮汐能电站—法国朗斯潮汐电站
海洋资源的类型：
• 海洋生物资源 • 海洋动力资源 •海水化学资源 • 海底矿产资源
一、海水中的物质
海水中含量最多的物质是: H2O 含量前两位的金属元素是: Na 、Mg
海洋污染主要有：
倾倒工业废料、生活污水直接排进海洋、 用生活垃圾填海、石油泄露等
在开发和利用海洋资源的同时怎样保 护海洋资源？
◆禁止向海洋倾倒各种垃圾 ◆加强海洋环境监测 ◆提高消除污染的技术水平 ◆海洋环境立法 ◆建立海洋自然保护区等
山东省东临广阔的海域，海洋是 我们省重要的旅游和经济资源，保护 海水不受污染是我们每一个公民的责 任。下列情况中，不会造成海水污染
课本36页 第1、3题
敬请各位领导、专家、同仁 多加指教！ 谢谢！
交流信箱： rizhaohdm@
通讯地址： 日照市新营中学 侯东梅
D.可燃冰中碳、氢、氧元素的质量比为 1∶20∶8
浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的化学资源， 如氯化钠、氯化镁等盐。现有两瓶无色液体， 一瓶是海水，一瓶是蒸馏水，你能将它们鉴 别出来吗？
•分别取少量，滴入AgNO3溶液，有白色沉淀产生的 是海水，无明显现象的是蒸馏水。
• 分别取少量，加热蒸发，有固体析出的是海水， 无固体析出的是蒸馏水
如何证明所 得冷凝水就 是蒸馏水？
冷水
提出问题：用什么方法能除去海水中的盐，
得到淡水？
假设猜想：蒸馏法 实验方案：
实验结论：蒸馏法可以淡化海水
交流反思：为使水蒸气的冷凝效果更好，你认为应
对实验装置做哪些改进？
为使水蒸气的冷凝效果更好，你认为 应对实验装置做哪些改进？
◆加长导管 ◆导管外面包 上湿毛巾等 ◆冰水浴
提出问题：用什么方法能从海水中 获取淡水？
假设猜想：蒸馏法 实验方案：
提出问题：用什么方法能从海水中 获取淡水？
假设猜想：蒸馏法 实验方案：1.实验原理：
加热海水至沸腾，使水汽化变成水蒸气，再冷凝得到 淡水。
2.实验仪器：
加热海水至沸腾，使水汽化变成水蒸气，再冷凝得到 淡水。
蒸馏法淡化海水
实验装置图
含量最多的非金属离子是： Cl-
海水中主要含有的盐：NaCl 、 MgCl2
如何从海水中制取镁？
海水含
？ 金属镁
有NaCl
和MgCl2
（Mg）
？ 电解
MgCl2
如何从海水中制取镁？
熟石灰
稀盐酸
海水含 试剂1 有NaCl 和MgCl2 过滤
溶液Ａ Mg(OH)2
试剂2
MgCl2
通电
Mg
转化过程中发生反应的化学方程式：
正确的是 （ C ）
A．溶质质量增加 B．溶液质量不变 C．溶剂质量减少 D．溶质质量分数不变
海洋污染
漂浮在海面上的垃圾
海洋污染主要有：
倾倒工业废料、生活污水直接排进 海洋、用生活垃圾填海
石油泄露等
2010年9月2日,墨西哥湾又一座海上石油 钻井平台发生爆炸
漂浮在海面上的石油
被石油污染的奄奄一息的海鸟
的是（ C ）
A.垃圾填海 B.油轮泄漏 C.海水晒盐 D.生活污水排入大海
我国南海海底发现有巨大的“可燃冰” 分布带。“可燃冰”的主要成分是CH4·8H2O。
请结合化学知识判断下列说法正确的是C
（A.可燃）冰能燃烧，说明水具有可燃性
B.可燃冰由四种元素组成
C.可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新 能源开辟了广阔的前景
蒸馏法淡化海水的装置
“多级闪急蒸馏”原理图
结晶法：在海水中加入一种物质使海水结冰，取
出冰融化后就是淡水
膜法淡化海水
反渗透膜法淡化海水
如左图所示，对淡化膜右 侧的海水加压，水分子可 以透过淡化膜进人左侧淡 水池，而海水中的各种离 子不能通过淡化膜，从而 得到淡水。对加压后右侧 海水成分变化进行分析，
•分别取少量，测导电性，能导电的是海水，不能 导电的是蒸馏水
认识了海洋资源 学会了海水淡化
海水中的物质海源自矿物海洋化
学
资
源
蒸馏法
知识树
2010年山东黄海海域出现大范围的
“浒 苔”
一名游客在被浒苔完全覆盖的浴场驻足观看
黄海海面被大面积的浒苔所覆盖。
作为一名中学生，有责任和义务保护好我 们的海域环境，请你就保护好海域环境问题， 向社会发出几点倡议!
（2）将MgCl2聚集（富集）起来
海洋化工产品
从海水中提取的 溴素产品
二、海底矿物
可燃冰
可燃冰
可燃冰
天然气水合物 ： 由天然气【主要成分为甲烷（CH4）】和水在低温、 高压条件下形成的冰状固体。
优点：燃烧时产生的能量多，而且几乎不产生残渣。
被誉为“未来能源”、“21世纪能源”
缺点：难以开采和运输，一旦泄露会增加温室效应。