7.4 跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)：海洋資源的綜合利用與制鹽-【知識(shí)精研】九年級(jí)化學(xué)科粵版（2024）下冊(cè)

第七單元

溶液7.4跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)：海洋資源的綜合利用與制鹽（一課時(shí)）物質(zhì)分離的一般思路與方法的應(yīng)用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：

1.認(rèn)識(shí)海洋資源及利用情況。2.從海水中獲取粗鹽（結(jié)晶）。3.體驗(yàn)粗鹽提純的過程與方法。4.初步學(xué)習(xí)分離混合物的方法

二、【教學(xué)重點(diǎn)】：掌握除去粗鹽中難溶性雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法。三、【教學(xué)難點(diǎn)】：過濾和結(jié)晶分離混合物的原理和方法。II問題探討我國(guó)是一個(gè)海洋大國(guó)（渤海、黃海、東海和南海），柯柯和悅悅對(duì)海洋展開了討論。II項(xiàng)目活動(dòng)1認(rèn)識(shí)海洋資源生物資源化學(xué)資源礦產(chǎn)資源能源資源生物資源：海洋中含有以魚蝦為主的生物資源;化學(xué)資源：海水中含有氯化鈉、氯化鎂、硫酸鎂、溴化鈉、溴化鎂等化學(xué)資源;礦產(chǎn)資源：海底蘊(yùn)藏豐富的石油和天然氣資源，沿海的礦砂沉積物中還含有石英砂、金、鉑、金剛石、鐵砂、錫砂、稀有元素礦砂等礦產(chǎn)資源;能源資源：海洋還能產(chǎn)生潮汐能、波浪能等能源資源。II項(xiàng)目活動(dòng)1認(rèn)識(shí)海洋資源海洋是巨大的資源寶庫(kù)，我國(guó)在積極開發(fā)和利用海洋資源的同時(shí)，也采取了多種保護(hù)海洋資源的措施，比如建立海洋自然保護(hù)區(qū)、加強(qiáng)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、制定《中華人民共和國(guó)海洋環(huán)境保護(hù)法(2022年修正)》等海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)調(diào)查與交流>>>P52海洋資源的綜合利用與制鹽日期:________地點(diǎn):________調(diào)查對(duì)象:_________[調(diào)查目的]認(rèn)識(shí)海洋資源的開發(fā)、利用與保護(hù)。[調(diào)查任務(wù)]1.查閱資料了解海洋中的各種資源及其應(yīng)用。2.調(diào)查我國(guó)海水制鹽的方法及食用鹽的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。3.了解開發(fā)利用海洋資源的過程中需要遵守的保護(hù)海洋的相關(guān)法律法規(guī)。[調(diào)查方式]___________________________[調(diào)查結(jié)果與討論]將搜集到的相關(guān)信息記錄下來，在課堂上交流討論，或在課后以報(bào)告、圖片、視頻、展板等形式展示，并與同學(xué)分享。潮汐能風(fēng)能波浪能鹽差能上網(wǎng)查閱等II項(xiàng)目活動(dòng)2從海水中獲取粗鹽●結(jié)晶：飽和溶液析出晶體(crystal)的過程叫作結(jié)晶(crystallization)。硫酸銅晶體飽和溶液結(jié)晶冷卻溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化改變明顯。如：硝酸鉀（KNO3）蒸發(fā)溶劑溶質(zhì)的溶解度隨溫度變化改變不明顯。如：氯化鈉（NaCl）II項(xiàng)目活動(dòng)2從海水中獲取粗鹽●資料卡片：

我國(guó)明代著作《天工開物》在作咸卷中記載了海鹽制取之法:“凡淋煎法，掘坑二個(gè)，一淺一深。淺者尺許，以竹木架蘆席于上，將帚來鹽料(不論有灰無灰，淋法皆同)，鋪于席上。四圍隆起，作一堤垱形，中以海水灌淋，滲下淺坑中深者深七、八尺，受淺坑所淋之汁，然后入鍋煎煉?！短旃ら_物》記載的制鹽法海水儲(chǔ)水池粗鹽母液氯化鈉及雜質(zhì)多種化工產(chǎn)品(將泥沙沉降)現(xiàn)代是利用海水曬鹽的方法得到粗鹽。(也叫苦鹵，是氯化鈉的飽和溶液)蒸發(fā)池結(jié)晶池II項(xiàng)目活動(dòng)2從海水中獲取粗鹽實(shí)踐活動(dòng)>>>P53●活動(dòng)目的：從海水中獲取鹽。日曬濃縮加熱溶解粗鹽水過濾海水粗鹽濃縮海水蒸發(fā)難溶性雜質(zhì)鹽水鹽j精鹽●實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：從海水中獲取粗鹽除去粗鹽中的難溶性雜質(zhì)除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)●任務(wù)：【實(shí)驗(yàn)7-6】從海水中獲取粗鹽實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟現(xiàn)象1.獲得海水向1.5L塑料瓶中注入海水。靜置后瓶?jī)?nèi)海水澄清，底部有少量難溶性固體。2.濃縮海水將獲得的海水倒入敞口容器，通過日曬濃縮至500mL,獲得濃縮海水。濃縮后的海水有少量白色晶體析出。3.獲得粗鹽將裝有濃縮海水的敞口容器放在灶臺(tái)上加熱，記錄不同時(shí)刻的結(jié)晶現(xiàn)象，獲得粗鹽。隨著加熱時(shí)間增加，不斷有粗鹽晶體析出。4.收集粗鹽將粗鹽轉(zhuǎn)移至潔凈的容器中保存，供“項(xiàng)目活動(dòng)3”使用。討論與交流>>>P52利用海水中化學(xué)資源的含量和溶解度差異，可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離提純(如圖7.4-3)。1.海水曬鹽時(shí)，工人們不會(huì)等到鹽田中海水全部曬干才收集鹽，而是在有鹽析出，鹽田內(nèi)還有部分水時(shí)就開始收集鹽了，為什么?為了避免溶液沸點(diǎn)升高導(dǎo)致的水分蒸發(fā)變慢以及防止其他鹽類（氯化鎂、硫酸鎂等）混入增加分離難度和成本。討論與交流>>>P52利用海水中化學(xué)資源的含量和溶解度差異，可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離提純(如圖7.4-3)。2.我們應(yīng)該如何利用溶解度差異設(shè)計(jì)方案，從海水中獲取粗鹽，并除去粗鹽中的雜質(zhì)得到氯化鈉呢?通過溶解、過濾和蒸發(fā)結(jié)晶等物理方法將它們分離，從而得到純凈的氯化鈉。II項(xiàng)目活動(dòng)3粗鹽轉(zhuǎn)化成精鹽●1、除去制得的粗鹽中的難溶性雜質(zhì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究>>>P55●目的：除去制得的粗鹽中的難溶性雜質(zhì)●提出問題[實(shí)驗(yàn)7-7]粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除怎樣將粗鹽中的難溶性雜質(zhì)去除?●進(jìn)行實(shí)驗(yàn)通過認(rèn)真分析可知，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)要經(jīng)歷以下步驟:①粗鹽溶解，②過濾，③蒸發(fā)，④稱量、計(jì)算產(chǎn)率。每一步驟的具體操作方式應(yīng)當(dāng)是怎樣的呢?II項(xiàng)目活動(dòng)3粗鹽轉(zhuǎn)化成精鹽●1、除去制得的粗鹽中的難溶性雜質(zhì)實(shí)驗(yàn)示意圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟觀察與記錄1.粗鹽溶解稱取3.0g粗鹽，加入燒杯中，倒人10mL水，用玻璃棒攪拌使其溶解。所得混合物是否渾濁，其成分有哪些?

。渾濁，沙子，氯化鈉等II項(xiàng)目活動(dòng)3粗鹽轉(zhuǎn)化成精鹽●1、除去制得的粗鹽中的難溶性雜質(zhì)實(shí)驗(yàn)示意圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟觀察與記錄2.過濾準(zhǔn)備好放有濾紙的漏斗，在鐵架臺(tái)上安裝好過濾裝置,進(jìn)行粗鹽溶液的過濾。該操作除去了什么雜質(zhì)?

。濾紙上有

。濾液是否澄清?

。三靠:1、燒杯嘴靠在玻璃棒的中下部2、玻璃棒輕靠三層濾紙一側(cè)3、漏斗末端尖嘴緊靠燒杯內(nèi)壁二低：1、濾紙邊緣低于漏斗邊緣2、液面低于濾紙邊緣一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁難溶性雜質(zhì)泥沙澄清II項(xiàng)目活動(dòng)3粗鹽轉(zhuǎn)化成精鹽●1、除去制得的粗鹽中的難溶性雜質(zhì)實(shí)驗(yàn)示意圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟觀察與記錄3.蒸發(fā)濾液倒入蒸發(fā)皿中,加熱，加熱過程中不斷攪拌至出現(xiàn)較多晶體時(shí),停止加熱。蒸發(fā)過程中觀察到有

析出；所得物質(zhì)是純凈物嗎?

。玻璃棒不斷攪拌：防止因局部溫度過高，造成液滴飛濺。出現(xiàn)較多晶體時(shí),停止加熱:利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。白色晶體不是純凈物II項(xiàng)目活動(dòng)3粗鹽轉(zhuǎn)化成精鹽●1、除去制得的粗鹽中的難溶性雜質(zhì)實(shí)驗(yàn)示意圖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟觀察與記錄4.稱量、計(jì)算產(chǎn)率用玻璃棒將固體轉(zhuǎn)移到潔凈的紙片上稱量，計(jì)算產(chǎn)率。所得固體與原固體有什么差別?

。此次實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是

。更潔白、干凈II項(xiàng)目活動(dòng)3粗鹽轉(zhuǎn)化成精鹽●分析與討論3.粗鹽提純后的產(chǎn)物是純凈物還是混合物?產(chǎn)物中還含有哪些物質(zhì)?1.實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行過濾和蒸發(fā)應(yīng)掌握什么要領(lǐng)?過濾：三靠?jī)傻鸵毁N。蒸發(fā)：加熱過程中不斷攪拌至出現(xiàn)較多晶體時(shí),停止加熱。2.玻璃棒在本實(shí)驗(yàn)各步驟中分別起什么作用?1.粗鹽溶解——攪拌，加速溶解2.過濾——引流3.蒸發(fā)——攪拌，防止局部溫度過高造成液滴飛濺4.稱量、計(jì)算產(chǎn)率——轉(zhuǎn)移食鹽混合物，產(chǎn)物中還含有可溶性的雜質(zhì)，如：氯化鎂，硫酸鎂等II項(xiàng)目活動(dòng)3粗鹽轉(zhuǎn)化成精鹽●反思與評(píng)價(jià)“溶解一過濾一蒸發(fā)”的方法適合分離什么特點(diǎn)的混合物?這類操作特別適用于將混合物中的可溶性物質(zhì)與不溶性物質(zhì)進(jìn)行分離。II項(xiàng)目活動(dòng)3粗鹽轉(zhuǎn)化成精鹽●2、除去制得的粗鹽中的可溶性雜質(zhì)探究活動(dòng)>>>

P57[實(shí)驗(yàn)7-8]粗鹽中可溶性雜質(zhì)的去除●目的：除去制得的粗鹽中的可溶性雜質(zhì)?！裉岢鰡栴}：怎么將粗鹽中的可溶性雜質(zhì)去除?●數(shù)據(jù)處理：以除去粗鹽中的硫酸鎂為例，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，表7-6為某粗鹽的部分配方及70℃時(shí)氯化鈉和硫酸鎂的溶解度?？赏ㄟ^加入一定量的70℃的水，溶解硫酸鎂來除雜。為盡可能使硫酸鎂完全溶解，計(jì)算可加入的水的最小質(zhì)量。II項(xiàng)目活動(dòng)3粗鹽轉(zhuǎn)化成精鹽●2、除去制得的粗鹽中的可溶性雜質(zhì)●進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：1.稱量:稱量3g粗鹽，或按照表7-6的配方取2.7g氯化鈉和0.3g硫酸鎂配成粗鹽。2.溶解并過濾:將粗鹽放到濾紙上，加入一定量70℃的水(不少于計(jì)算所得的最小質(zhì)量)，并趁熱過濾①。3.烘干:將濾紙上的精鹽轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿上烘干。4.計(jì)算產(chǎn)率:稱量精鹽質(zhì)量，并計(jì)算產(chǎn)率。思路與方法指引>>>

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物質(zhì)分離的一般思路與方法的應(yīng)用從海水中獲得鹽和淡水的過程，就是物質(zhì)分離的過程。其主要步驟包括:分析混合物成分、比較各成分的性質(zhì)差異、明確分離方法。下圖以粗鹽提純?yōu)槔?，闡述物質(zhì)分離的一般思路與方法的應(yīng)用。分析混合物成分比較各成分的性質(zhì)差異分析混合物成分粗鹽成分:氯化鈉、可溶質(zhì)、難溶性雜質(zhì)溶解性比較:1.氯化鈉和可溶性雜質(zhì)溶解度較大，難溶性雜質(zhì)溶解度較小。2.氯化鈉和可溶性雜質(zhì)在相同度時(shí)，溶解度有差異。分離方法:溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶II項(xiàng)目活動(dòng)4海水淡化除了上述的海水制鹽以外，海水淡化也是海水綜合利用的重要方向。海水淡化的方法中，蒸餾法的歷史最悠久，技術(shù)和工藝也比較成熟，其原理就是通過加熱海水使之沸騰汽化，再把水蒸氣冷凝成淡水(裝置如圖7.4-4)。進(jìn)水口出水口知識(shí)視窗>>>

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常見的海水淡化方法我國(guó)海水淡化技術(shù)包括反滲透法(膜法)和低溫多效蒸餾法(熱法)。反滲透法是用淡化膜將淡水和海水隔開后，往海水一側(cè)施加大于滲透壓的壓力，水分子會(huì)通過淡化膜向淡水一側(cè)滲透，而海水中體積較大的離子則無法通過，從而達(dá)到分離目的(如圖7.4-5)。低溫多效蒸餾法是采用熱源為70℃的水蒸氣，通過多次的蒸發(fā)和冷凝，從而得到多倍于加熱水蒸氣量的蒸餾水。II項(xiàng)目活動(dòng)4海水淡化家庭小實(shí)驗(yàn)>>>P59制作海水淡化器在海水制鹽的過程中有大量的水蒸發(fā)，收集蒸發(fā)的水可得到淡化水，可見海水制鹽與海水淡化是海水綜合利用的一體兩面。你能否利用實(shí)驗(yàn)室或生活中的器材設(shè)計(jì)并制作一款簡(jiǎn)易的海水淡化器(如圖7.4-6)，在太陽(yáng)能或熱能的作用下同時(shí)獲得淡水和鹽?1.關(guān)于海洋資源綜合利用的說法，錯(cuò)誤的是()。A.海洋中有豐富的資源B.海洋資源的利用，包含了海水淡化和制鹽等C.海底蘊(yùn)藏的可燃冰作燃料時(shí)不會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)D.在合理開發(fā)海洋資源的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意保護(hù)環(huán)境2.暴曬海水可以得到粗鹽，關(guān)于曬鹽原理的說法正確的是()。A.利用陽(yáng)光與風(fēng)力，使氯化鈉蒸發(fā)出來B.利用陽(yáng)光與風(fēng)力，使水分蒸發(fā)，析出鹽C.日光照曬后，氯化鈉的溶解度變小D.受熱時(shí)海水發(fā)生分解，食鹽析出CB3.蜂蜜可看作是葡萄糖和果糖等物質(zhì)溶解在水中的溶液，如果蜂蜜中含糖的質(zhì)量大于該溫度下糖的溶解度，可能會(huì)析出白色結(jié)晶，這叫作蜂蜜的“結(jié)晶化”。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(