内容正文:
第七单元 溶液
7.4 跨学科实践活动:海洋资源的
综合利用与制盐
1
课标要求 学业内容
1.认识晶体与结晶现
象。
2.初步学会使用过
滤、蒸发的方法对混
合物进行分离。
3.学生必做实验——
粗盐中难溶性杂质的
去除。 1.能利用溶解性的差异进行物质的分离、提纯,
设计粗盐提纯等物质分离的方案。
2.能通过小组合作,有意识地应用化学、技术、
工程及其他学科知识,完成实验探究及跨学科
实践活动,能体现创新意识和勇于克服困难的
品质。
3.能积极参加与化学有关的社会热点问题的讨论
并作出合理的价值判断。
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知识梳理
1.海洋资源包括______资源、______资源、______资源、______资源等。
生物
化学
矿产
能源
2.海洋生物资源以______为主;海水中含有________、________、硫酸
镁等化学资源;海底蕴藏丰富的______和________资源,沿海的矿砂沉
积物中还含有石英砂、____、铂、金刚石、____砂、锡砂等矿产资源;
海洋还能产生______能、波浪能等能源资源。
鱼虾
氯化钠
氯化镁
石油
天然气
金
铁
潮汐
3.保护海洋资源的措施有建立________________、加强海洋监测、制定
《中华人民共和国______环境保护法(2017年修正)》等。
海洋自然保护区
海洋
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4.__________析出晶体的过程叫作______。结晶方法一般有______结晶
法和__________结晶法两种。提纯溶解度受温度影响变化不大的固体物
质,一般采用__________结晶法;提纯溶解度受温度影响变化较大的固
体物质,一般采用______结晶法。
饱和溶液
结晶
冷却
蒸发溶剂
蒸发溶剂
冷却
5.海水晒盐是将海水引入蒸发池,经风吹日晒使其蒸发到______状态,
继续蒸发则会析出粗盐,同时得到______。粗盐中含______等难溶性杂
质及________等可溶性杂质。
饱和
母液
泥沙
氯化镁
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6.(1)去除粗盐中难溶性杂质:溶解、______、蒸发结晶。
(2)去除粗盐中的可溶性杂质:如硫酸镁可通过加入一定量的 的
水______后趁热过滤除去;也可使用适量的____________溶液冲洗除去。
过滤
溶解
饱和氯化钠
7.物质分离的一般思路与方法:分析混合物______、比较各成分的
_______差异、明确__________。
8.海水淡化技术包括________法(膜法)和______________法(热法)。
成分
性质
分离方法
反渗透
低温多效蒸馏
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6
问题导思
提纯含少量硝酸钾的氯化钠固体时需采用哪种结晶法?用该法提纯时,
为什么要趁热过滤?
提示:氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,可采用蒸发溶剂结晶法提
纯;硝酸钾的溶解度随温度降低而减小,且其溶解度受温度影响变化较
大,为防止溶液中的硝酸钾冷却结晶导致所得氯化钠纯度降低,过滤时
要趁热过滤。
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典例精析
知识点1 海洋资源及利用
例1 海洋是巨大的资源宝库。下列有关说法不正确的是( ) 。
A.海水淡化过程主要发生物理变化
B.海水制镁时,可以通过电解海水得到金属镁
C.可燃冰具有热值高、不产生残渣废气等优点,被称为“未来能源”
D.利用海水涨落推动水轮转动,从而可以发电
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【分析与解】 海水淡化过程,主要是物质的状态发生改变,没有新物
质生成,属于物理变化;海水制镁时,先提纯海水中的氯化镁,然后电
解熔融状态的氯化镁,制得金属镁,而不是通过电解海水得到金属镁;
可燃冰的主要成分是甲烷的水合物,可燃冰具有热值高,燃烧不产生残
渣废气等优点,被称为“未来能源”;利用海水涨落推动水轮转动,从而
可以发电。
【答案】B
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知识点2 粗盐提纯
图7-20
例2 图7-20是某同学做去除粗盐中难溶性杂质实验的部分操作示意图。
下列有关该实验的叙述错误的是( ) 。
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A.操作④中缺少玻璃棒引流待滤液体
B.操作①中玻璃棒的作用是搅拌,加
速粗盐的溶解
C.改正图中错误后上述操作的正确顺
序为③①②④
D.进行操作②时,蒸发皿中出现较多晶体时停止加热
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【分析与解】 粗盐的主要成分是氯
化钠,除去粗盐中难溶性杂质的步骤
包括溶解(把不溶物与食盐初步分
离)、过滤(把不溶物彻底除去)、
【答案】C
蒸发(使食盐从溶液中分离出来而得到食盐晶体)。改正图中错误后,
正确的操作顺序应为③①④②。
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知识点3 海水淡化
图7-21
例3 海水淡化是解决淡水资源短缺的有效措
施,主要技术有热法和膜法。结合图7-21判
断,下列有关膜法的说法正确的是( ) 。
A.水分子通过分离膜后体积变小
B.用该分离法淡化海水时发生了化学变化
C.装置中氯化钠的质量逐渐减少
D.加压可增大水分子通过速率
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【分析与解】 由膜分离微观示意图可知,
水分子通过分离膜后没有发生任何变化;用
膜分离法淡化海水过程中没有新物质生成,
【答案】D
没有发生化学变化;水分子通过分离膜进入淡水池,故右边海水池内溶液
的质量减小,但氯化钠质量不变;加压可增大水分子通过分离膜的速率。
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针对训练
1.下列操作不能用来淡化海水的是( ) 。
D
A.多级闪急蒸馏 B.使海水结晶脱盐
C.加热蒸馏 D.过滤
2.海洋中含有丰富的化学资源,下列关于海水的说法不正确的是
( ) 。
D
A.海水蒸发说明水分子在不断运动
B.海水占全球总储水量的绝大多数
C.可以用蒸馏法从海水中获得淡水
D.相同条件下海水的导电能力比纯水弱
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3.修订后的《中华人民共和国海洋环境保护法》自2024年1月1日起施行。
下列有关做法或说法正确的是( ) 。
B
A.海洋中含量最多的物质是氯化钠
B.海底的“可燃冰”属于不可再生资源
C.将船舶垃圾直接倾倒于海中
D.海洋资源非常丰富,可随意开发
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4.混合物分离的方法在生产、生活和科学实验中有着广泛的应用。下列
做法运用了结晶法的是( ) 。
D
A.除去水中的泥沙 B.分离豆浆和豆渣
C.除去混在铜粉中的铁粉 D.提纯含少量硝酸钾的氯化钠
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5.图7-22是“粗盐中难溶性杂质的去除”的实验操作示意图。
图7-22
(1)仪器 的名称为________。
(2)图中各项操作中有错误的是_______(填操作代号)。
铁架台
B、D
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(3)操作B还需用到的仪器是__________。
胶头滴管
图7-22
(4)操作C中玻璃棒的作用是______,若实验完毕所得液体依旧浑浊,
则应____________________。
(5)在操作D中,当蒸发皿中出现__________时停止加热。
引流
查找原因,重新过滤
较多晶体
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基础巩固
1.下列有关海洋资源的说法不正确的是( ) 。
C
A.海水中含有大量的盐
B.可从海水中提取用途广泛的金属镁
C.海底蕴藏着丰富的煤、石油,但没有天然气
D.海底蕴藏着大量矿产资源
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2.海洋对于人类的生存和发展具有重要意义,加强海洋生态保护,可让
浩瀚海洋持续造福人类。下列有关海洋保护的措施正确的是( ) 。
D
A.为满足人类需求,大肆捕捞海洋生物
B.船舶航行产生的少量垃圾可排入海洋
C.为防止工业废水污染淡水,可将其直接排入海洋
D.建立海洋自然保护区
3.海水晒盐得到食盐晶体利用的原理是( ) 。
C
A.冷却结晶 B.升温使氯化钠溶解度下降而析出
C.蒸发溶剂结晶 D.降温使氯化钠溶解度下降而析出
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图7-23
4.能淡化海水的反渗透法,就是利用一定加压条
件下水分子能通过淡化膜进入淡水池,而海水中
的各种离子不能通过淡化膜,从而达到淡化海水
的目的。下列关于图7-23所示的海水淡化过程中,
甲处海水的说法正确的是( ) 。
A
A.溶剂质量减小 B.溶液质量不变
C.溶质质量增大 D.溶质质量分数不变
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5.在粗盐提纯实验中,同学们称取 粗盐,经过溶解、过滤、蒸发、
转移等步骤,除去泥沙得到精盐(室温下,氯化钠的溶解度为 )。
下列操作正确的是( ) 。
D
A.溶解
B.过滤
C.蒸发
D.转移
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6.2023年8月24日,日本福岛第一核电站启动核污水排海,这一行为可
能会对海洋生态系统造成不可逆转的影响。
(1)探究海洋污染的影响。
核污染水含氚等放射性元素。氚可能会诱发人体胃肠道损伤甚至致
癌。氚的原子核由1个质子和2个中子构成,原子核外有___个电子。符
号“”表示原子核含1个质子和0个中子的氢元素,“ ”表示原子核含1
个质子和1个中子的氢元素,推测氚的符号可表示为____。
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(2)居民是否需要囤盐?
我国生产的食用盐主要有海盐、井矿盐、湖盐,其市场占比见下表。
类别 海盐 井矿盐 湖盐
占比/% 22 61 17
根据上表判断,我国居民是否需要囤盐?
____(填“是”或“否”),理由是______________________________
_____________。
否
我国食盐主要来源于井矿盐,海盐占比并不高
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图7-24
(3)海洋资源的利用和保护。
海水淡化工程在广东省取得快速发展,它可缓解淡
水资源匮乏。图7-24为太阳能海水淡化装置示意图。
①水变成水蒸气的过程中,没有发生变化的是______
(填序号)。
.分子运动快慢 .分子质量
.分子间的间隔 .分子种类
、
②利用图7-24所示装置得到淡水的方法与实验室的______(填一种净水
操作的名称)操作原理相同。
蒸馏
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③国家通过海洋辐射环境数据监测,为评估海洋安全状况提供依据。作
为中学生,我们应如何保护海洋?________________________________
___________________(举一具体实例)。
不向海洋中乱扔垃圾(或清理海岸垃圾等,合理即可)
图7-24
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能力提升
7.生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐,冬天捞碱”,结合下表数据
判断,下列说法正确的是( ) 。
温度/ 0 10 20 30
溶解度/ 氯化钠
碳酸钠
温度/ 40 50 60 70
溶解度/ 氯化钠
碳酸钠
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A.碳酸钠的溶解度比氯化钠大
B.“夏天晒盐,冬天捞碱”分别利用了蒸发溶剂结晶和降温结晶的原理
C.时,将氯化钠加入水中,形成的溶液质量为
D.碳酸钠的溶解度随温度升高而增大
√
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图7-25
8.“盐”字最早见于《周礼·天官》,其古代写法如图7-25,该
字形象地概括出古人制盐的场景。
(1)在图7-25所示的“盐”字中,“卤”指的是让卤水通过编
织的竹篓,以去除卤水中的泥沙,这一过程类似于粗盐提
过滤
蒸发结晶
(2)《华阳国志·蜀志》中有“井有二,一燥一水。取井火煮之,一斛
水得五斗盐;家火煮之,得无几也”的记载。“井火煮之”指利用天然气
燃烧产生的热量熬制食盐,反应的化学方程式为
__________________________。
纯实验中的______操作;“皿”即把卤水用器皿熬制成盐,这一过程类似
于“粗盐提纯”实验中的__________操作。
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(3)卤水中含有氯化镁等物质,如果在 时恒温蒸发卤水至刚有
晶体析出,所得溶液的组成为:溶液中含有水、 氯化
钠、氯化镁及 其他成分。请根据下表数据回答:将上述溶液
降温至 ,______(填“有”或“没有”)氯化镁析出。
温度/ 20 60 100
氯化镁的溶解度/ 54.5 61.0 73.0
没有
图7-25
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素能拓展
9.21世纪我国海洋事业的总目标是建成现代化的海洋强国。化学兴趣小
组的同学们利用寒假时间,通过参观场馆、采访专家、实验模拟等形式,
就“海洋资源的综合利用与制盐”展开了项目式学习。
活动一:认识海洋资源
【参观场馆】同学们走进海洋馆,认真学习了有关海洋资源的知识,
参观结束时海洋馆的工作人员向同学们赠送了海水样品。
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【归纳总结】
(1)海洋除蕴含着丰富的水资源外,还可为人类提供的资源是_______
_____________________________(写一种)。
化学资源(或矿产资源、生物资源等)
(2)海水中的氯、钠、镁、钾、溴等11种______(填“元素”“原子”或
“单质”),占海水所溶解物质总质量的 以上,从中可以提取50多
种化学物质。
元素
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活动二:了解海水淡化
【采访专家】同学们来到某大学,聆听有关专家介绍海水淡化的常
用方法和最新研究成果:目前海水淡化的主流方法有低温多效蒸馏技术
和反渗透技术,除盐率可高达 。
【交流心得】
(3)将海水蒸发淡化的过程属于______变化。
(4)淡化后的海水中,可溶性钙、镁化合物的含量______
(填“增大”“减小”或“不变”)。
物理
减小
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活动三:模拟海水晒盐
海水晒盐的目的是从海水中获取 。同学们在实验室中用海水样
品模拟海水晒盐。
【实验模拟】取少量海水过滤。将过滤后的海水倒入蒸发皿中,点
燃酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。一段时间后有较多晶体析出,
停止加热。
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【实验分析】同学们利用海水中两种主要物质的溶解度表
(如下表),对海水晒盐的过程进行分析。
温度/ 0 20 40 60 80 100
溶解度
/ 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8
30.1 37.8 51.7 103.3 111.0 120.1
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(5)海水晒盐过程中析出的主要物质是__________________,原因是
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________ ;剩余海水为这种物质的______溶液
(填“饱和”或“不饱和”)。
(或氯化钠)
饱和
氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,蒸发过程中结晶析出;氯化
钙的溶解度随温度升高而增大,且受温度影响变化较大,故在蒸发溶剂
的过程中氯化钙不易析出
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(6)实验停止后,使剩余海水恢复至,此时海水中 的溶质质
量分数为_______(精确到 )。
(7)若将海水完全蒸干反而不利于制盐,原因是___________________
______________________________________________________________
_______________。
若将海水完全蒸干,氯化钙等杂质会留在所得氯化钠固体中,导致得到的盐不纯,增大了除杂的难度和成本
【成果分享】通过此次项目式学习,同学们认识到,要学好知识,
用好知识,真正认识世界,合理开发资源,为报效祖国贡献自己的力量。
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