【高中化学】海洋能源概述
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。
人教版高中化学必修二课件4.1.2海水资源的开发利用

海水中制金属镁
第一步:制石灰乳:贝壳 煅烧 CaO 水 石灰乳
第二步:海水 石灰乳 Mg(OH)2 盐酸、浓缩、脱水 MgCl2 电解 Mg
化学反应:
a. MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2 ↓ + CaCl2 b.Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + H2O c. MgCl2(熔融) 通电 Mg + Cl2
高中化学课件
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海水资源的开发利用
一、海水资源
1、海洋水资源:海水中 水的储量约为1.3×109亿 吨,约占全球总水量的 97%。
2、化学资源:含元素80多种, 海洋资源中,利用潜力最大的是 海水中的化学资源。目前,在陆 地上发现的100多种化学元素, 在海水中已找到80多种,其中 70多种可供提取。如,氯化钠 (即食盐)有4亿亿吨,镁约有 1800万亿吨,钾有500万 亿吨,溴约有90万亿吨,核燃 料约40亿吨-50亿吨。
5、空间资源:海洋可利用空间包括海上、海中、海 底三个部分。海洋空间利用已从传统的交通运输扩大 到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领 域。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。
二、海水资源的利用: 1、海水的淡化:
海水淡化的方法: ①蒸 馏 法(最先使用,技术成熟,但成本高)
海水中碘总量大,浓度低,不直接海水提碘。某些植物能富集碘,可从海带提碘。
海带提碘:
原理:海带灼烧后的碘元素主要以I-的形式存 在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃 取出来。 用H2O2做氧化剂,反应的离子方程式是: 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
人教版高中化学必修第二册精品课件第八章第一节第2课时 海水资源的开发利用 煤、石油和天然气的综合利用

1.煤的综合利用
(1)煤的组成
有机物
碳元素
无机物
(2)煤的利用
隔绝空气加强热
煤的焦化
化学变化
出炉煤气 煤焦油 焦炭
可燃性气体
化学变化
C+H2O(g) CO+H2
2.天然气的组成和利用 (1)天然气的组成和利用
CH4 燃料
(2)天然气水合物
又称为“可燃冰”,是天然气与水在高压、低温条件下形成的类冰状结晶物
第八章
第2课时 海水资源的开发利用 煤、石油和天然气的综合利用
01 基础落实•必备知识全过关
内
容
索
02 重难探究•能力素养全提升
引
03 学以致用•随堂检测全达标
素养目标
1.通过海水提溴工艺流程图的设计与分析,形成工业上提取物质的一般思 路和方法,发展证据推理与模型认知的学科核心素养。 2.从化学的角度分析从自然资源到产品的转化途径,认识化学方法在实现 物质转化中的作用和贡献,感受化学科学在生产、生活中的应用价值,发展 科学态度与社会责任的学科核心素养。
答案 D
解析 煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,煤在空气中加热,
会与O2反应生成CO2,A错误;煤是由有机物和少量无机物组成的混合物,通 过干馏得到苯、甲苯、二甲苯等有机物,B错误;反应②是碳和H2O(g)反应 生成CO和H2,该反应是吸热反应,C错误;利用CO和H2合成CH3OH的化学方 程式为CO+2H2==CH3OH,理论上反应物中原子可全部转化到生成物中,故 原子利用率均达到100%,D正确。
(2)海水提溴
①过程主要包括:氧化→吹出→吸收→蒸馏。
②氧化、吸收环节主要离子方程式: Cl2+2Br-==Br2+2Cl-
海洋为主题的高中化学相关核心知识

海洋为主题的高中化学相关核心知识摘要:1.海洋与化学的关系2.海洋中的化学元素及其重要性3.海洋化学资源的开发与利用4.海洋环境保护与化学技术应用5.高中化学相关核心知识总结正文:在我们的星球上,海洋占据了约71%的表面面积,它是地球上生命和化学元素的摇篮。
高中化学课程中,海洋主题的相关知识占据了重要地位。
本文将从以下几个方面介绍海洋与化学的关系,以及高中化学相关的核心知识。
一、海洋与化学的关系海洋是地球上化学元素的大宝库,其中包括了自然界中几乎所有的化学元素。
这些元素在海洋中以各种形式存在,形成了丰富的海洋化学资源。
同时,海洋中的生物、化学和物理过程相互交织,共同塑造了海洋环境的稳定与繁荣。
二、海洋中的化学元素及其重要性1.溴:溴是海洋中最丰富的卤素元素,具有很高的化学活性。
它在医药、农业和工业领域有广泛应用,如制备灭火剂、合成药物等。
2.碘:碘是人体必需的微量元素,主要来源于海洋。
海洋生物如海带、海藻等富含碘,可通过食物链传递给人。
3.镁:镁是生物体细胞内的重要元素,对维持生命活动具有重要意义。
海洋水中含有丰富的镁,可用于制备轻合金、防火材料等。
4.稀土元素:稀土元素在海洋中分布广泛,具有独特的物理、化学性质。
它们在磁性材料、新能源、高科技领域具有重要应用价值。
三、海洋化学资源的开发与利用1.溴资源的开发:通过海水提取、离子交换等方法从海水中提取溴,应用于医药、化工等领域。
2.镁资源的开发:利用海水中的镁离子,通过晒盐、结晶等方法提取氢氧化镁,进一步制备轻合金等材料。
3.稀土资源的开发:采用离子交换、萃取等方法从海水中提取稀土元素,应用于高科技领域。
四、海洋环境保护与化学技术应用1.海洋污染治理:采用化学方法处理海洋污染物,如絮凝剂用于油污吸附、生物降解剂用于降解有机污染物等。
2.海洋生态保护:通过化学技术促进海洋生态修复,如使用生物制剂促进珊瑚生长、投放有益微生物改善水质等。
五、高中化学相关核心知识总结1.海洋化学元素分布与循环:掌握海水、生物体中化学元素的含量、分布及循环规律。
能源概览5盐差能

能源概览5盐差能盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能,是以化学能形态出现的海洋能,是海洋能中能量密度最大的能量密度最大的一种可再生能源。
盐差能盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能,是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。
主要存在与河海交接处。
同时,淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。
据估计,世界各河口区的盐差能达30TW,可能利用的有2.6TW。
中国的盐差能约为1.1×10^8kw,主要集中在各大江河的出海处,同时,中国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利用。
盐差能的研究以美国、以色列的研究为先,中国、瑞典和日本等也开展了一些研究。
但总体上,对盐差能这种新能源的研究还处于实验室实验水平,离示范应用还有较长的距离。
[1]在淡水与海水之间有着很大的渗透压力差,一般海水含盐度为3.5%时,其和河水之间的化学电位差有相当于240m水头差的能量密度,从理论上讲,如果这个压力差能利用起来,从河流流入海中的每立方英尺的淡水可发0.65kw·h的电。
一条流量为1m3 /S的河流的发电输出功率可达2340kw。
从原理上来说,这种水位差可以利用半透膜在盐水和淡水交接处实现。
如果在这一过程中盐度不降低的话,产生的渗透压力足可以将盐水水面提高240m,利用这一水位差就可以直接由水轮发电机提取能量。
如果用很有效的装置来提取世界上所有河流的这种能量,那么可以获得约2.6TW的电力。
更引人注目的是盐矿藏的潜力。
在死海,淡水与咸水间的渗透压力相当于5000m的水头,而盐穹中的大量干盐拥有更密集的能量。
研究过程在20世纪70年代至80年代,各国开展了许多调查研究,以色列和美国的科学家对水压塔和强力渗透系统均进行了实验研究,中国西安冶金建筑学院也于1985年对水压塔系统进行了试验研究。
上水箱高出渗透器约10m,用30kg干盐可以工作8-14h,发电功率为0.9-1.2w。
海水资源的开发利用(精品课件)高一化学精品课堂(人教版2019)

2023年5月22日星期一
【思考与讨论6】请绘制出运用“吹出法”从海水中制备溴的工业流程图?
酸和Cl2 空气 SO2和H2O Cl2和H2O
富集
海 (浓缩) 氧
吹
吸
蒸
冷
水
化
出
收
馏
凝
Br2
室
塔
塔
塔
器
工业原料 富集
物质转化、分离提纯
的工艺流程如图:
(1)步骤①反应的离子方程式是 2Br-+Cl2==Br2+2Cl- 。
(2)步骤③反应的化学方程式是
SO2+Br2+2H2O==H2S。O4+2HBr
从理论上考虑,下列也能吸收Br2的是
ABC 。
2
2SO3
2O
(3)步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,
思考:实验过程中发现忘加沸石了,怎么办?
②电渗析法 成本低,但未能大量生产
(电渗析法是利用电场的作用,强行将离子向电极处吸引,致使电极中间部位的 离子浓度大为下降,从而制得淡水的。)
+-
③离子交换法
离子交换树脂可以把阴阳离子分别交换出来,使水得到纯化。
目前正迅速发展,需要不断更新离子交换树脂 HR + Na+ = NaR + H+
“吹出法”海水提溴
环节
作用
化学方程式(或离子方程式)
氧化 吹出 吸收
蒸馏 冷凝
用氯气氧化海水中的溴离子 用空气将生成的溴 吹出
用SO2作还原剂使溴转化为氢 溴酸,以使其与空气分离 再用氯气将氢溴酸氧化为溴 后蒸馏分离
高二地理选修海洋能的开发利用

三、海洋能开发利用
2、波浪能及利用 波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。 波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及
迎波面的宽度成正比。 波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。 波浪能实质上是吸收了风能而形成的。能量传递
速率和风速有关,也和风与水相互作用的距离有关。
波浪 波浪
波浪 波浪
我国盐差能资源的特点 1、地理分布不均。长江口及其以南的大江河口沿岸 的资源量占全国总量的92.5%。 2、沿海大城市附近资源最富集,特别是上海和广东 附近的资源量分别占全国的59.2%和20%; 3、资源量具有明显的季节变化和年际变化。(汛 期多)
4、山东半岛以北的江河冬季均有1-3个月的冰封期, 不利于全年开发利用。
材料一 :一般在海河交汇处,当淡水与海水相遇时,淡水会自
(1)荷兰“盐差能”蕴藏量丰富,请分析原因。
波能浪量然能 传是递地海速洋率向中和分风海布速最有水广关的,渗可也再和透生风能与并源水相产互作生用的渗距离透有关压。 ,这种能量被称为“盐差能”。
(1)荷兰“盐差能”蕴藏量丰富,请分析原因。
实验表明,当海水含盐度为3.5%时, 波浪发电是波浪能利用的主要方式,此外,波浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化以及制氢等。
前景与现状 由于常规电站廉价电费的竞争,建成投产的商业 用潮汐电站不多。然而,由于潮汐能蕴藏量的巨大和 潮汐发电的许多优点,人们还是非常重视对潮汐发电 的研究和试验。
中国的潮汐发电站: 广东—顺德、东湾、山东—乳山、上海—崇明
1913年德国在北海海岸建立了第一座潮汐发电站. 1957年我国在山东建成了第一座潮汐发电站.
无污染的能量。 “盐差能”属清洁能源,利于环境保护;
②潮差足够大----取决于河口喇叭形的形状 5000~800米以下的深层水温在5°C以下,表深层水温差在20~24°C,蕴藏着丰富的温差能资源。 (1)临海,海域广阔(海岸线长);
2024版(完整版)化学《海洋化学资源》课件

(完整版)化学《海洋化学资源》课件•海洋化学资源概述•海水中的化学元素及化合物•海洋矿物资源•海水淡化与海水直接利用目录•海洋化学资源的提取与加工技术•海洋化学资源的环境影响与保护01海洋化学资源概述定义海洋化学资源是指海水中所含有的各种化学元素、化合物以及溶解在海水中的气体等,具有经济价值和开发潜力的自然资源。
分类根据化学性质和用途,海洋化学资源可分为盐类资源、海水淡化资源、溴碘资源、镁资源、钾资源、铀资源等。
特点海洋化学资源具有储量大、分布广、种类多、品位低等特点。
其中,许多元素在海水中的含量虽然很低,但总量却非常巨大。
价值海洋化学资源在国民经济和社会发展中具有重要价值。
例如,盐类资源是化工原料的重要来源;海水淡化可以解决沿海地区淡水资源短缺的问题;溴碘资源可用于医药、农药、染料等领域;镁资源可用于制造轻质合金、冶炼金属等;钾资源可用于制造钾肥,提高农作物产量;铀资源可用于核能发电等。
海洋化学资源的开发与利用现状开发方式目前,海洋化学资源的开发方式主要包括海水淡化、海水提溴、海水提镁、海水提钾等。
其中,海水淡化技术已经相对成熟,并在一些国家和地区得到广泛应用。
利用现状随着科技的进步和经济的发展,海洋化学资源的开发利用规模不断扩大。
目前,全球已有多个国家建立了海水淡化厂,并实现了商业化运营;同时,溴碘资源的提取技术也在不断改进和完善,提高了资源的利用率和经济效益。
此外,镁资源和钾资源的开发利用也取得了一定的进展。
02海水中的化学元素及化合物海水中的主要化学元素常量元素钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硫(S)、氯(Cl)等,是海水中的主要组成元素,以离子或溶解态存在于海水中。
微量元素铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钴(Co)等,虽然含量较低,但对海洋生物的生长和代谢具有重要作用。
海水中的溶解氧和营养盐溶解氧海水中溶解的氧气是海洋生物呼吸和有机物氧化分解的必需物质,其含量受到温度、盐度和生物活动等因素的影响。
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【高中化学】海洋能源概述
浩瀚的大海,不仅蕴藏着丰富的矿产资源,更有真正意义上取之不尽,用之不竭的海洋能源。
它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源,也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。
它有自己独特的方式与形态,就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。
直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。
这是一种“再生性能源”,永远不会枯竭,也不会造成任何污染。
潮汐能是潮汐运动产生的能量。
它是人类最早使用的海洋动力资源。
在唐代的沿海地区,中国出现了利用潮汐研磨的小作坊。
后来,在11-12世纪,潮汐磨坊也出现在法国、英国和其他国家。
20世纪,潮汐能的魅力达到顶峰,人们开始知道如何利用涨落海水的潮差发电。
据估计,全球海洋潮汐能超过20亿千瓦,每年可产生12400万亿度的电力。
今天,世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达5.44亿度。
一些专家断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。
而另一些专家则着眼于普遍存在的,浮泛在全球潮汐之上的波浪。
波浪能主要是海水在风的作用下沿水平方向周期性运动产生的能量。
波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高,一个波高5米,波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。
据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20-30亿千瓦。
每年发电量可达9-万亿度。
除了潮汐能和波浪能之外,洋流也能起作用。
由于洋流遍布海洋,纵横交错,不断流动,它们的能量也相当可观。
例如,世界上最大的暖流墨西哥洋流在流经北欧时提供了约600吨煤炭。
据估计,世界上可用的洋流能量约为5000万千瓦。
此外,利用洋流发电并不复杂。
因此,为当前的工作做出贡献仍然是一个有利可图的职业,当然,这也是一个有风险的职业。
把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙。
这就是海洋温差能,又叫海洋热能。
由于海水是一种热容量很大的物质,海洋的体积又如此之大,所以海水容纳的热量是巨大的。
这些热能主要来自太阳辐射,另外还有地球内部向海水放出的热量;海水中放射性物质的放热;海流摩擦产生的热,以及其他天体的辐射能,但99.99%来自太阳辐射。
因此,海水热能随着海域位置的不同而差别较大。
海洋热能是电能的来源之一,可转换为电能的为20亿千瓦。
但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪,直到1926年,他的学生克劳德才实现了老师的夙愿。
此外,在河流河口,淡水和海水之间的盐度差异鲜为人知。
世界上可利用的盐度差能约为26亿千瓦,其能量甚至大于温差能。
盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放的能量。
由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。
作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。
资料来源:江西省教师网。