内容正文:
跨学科实践活动8 海洋资源的综合利用与制盐
【内容结构】
【针对训练】
[项目式学习]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”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。
【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化学资源(或矿产资源、动力资源、生物资源等)(写一种)。
(2)海水中的氯、钠、镁、钾、溴等11种元素(选填“元素”“原子”或“单质”),占海水所溶解物质总质量的99.8%以上,从中可以提取50多种化学物质。
(3)海底矿产资源有可燃冰(答一种)。
化学资源(或
矿产资源、动力资源、生物资源等)
元素
可燃冰
活动二:了解海水淡化
【采访专家】同学们来到××大学,聆听有关专家介绍海水淡化的常用方法和最新研究:目前海水淡化的主流方法有多效蒸发海水淡化技术和反渗透技术,除盐率可高达96%。
【交流心得】
(4)将海水蒸发淡化的过程属于物理变化。
物理
(5)反渗透膜淡化海水过程如图所示,原理相当于实验操作中的过滤。
过滤
(6)淡化后的海水属于软水,其中可溶性钙、镁化合物的含量减小(选填“增大”“减小”或“不变”)。
减小
活动三:模拟海水晒盐
海水晒盐的目的是从海水中获取NaCl。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,点燃酒精灯加热海水,同时用玻璃棒不断搅拌。一段时间后有晶体析出,停止加热。
【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),对海水晒盐的过程进行分析。
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g NaCl 35.7 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8
CaCl2 30.1 37.8 51.7 103.3 111.0 120.1
(7)海水晒盐利用的原理是蒸发 结晶。
(8)海水晒盐过程中析出的主要物质是氯化钠,原因是氯化钠的溶解度受温度影响不大,蒸发过程中结晶析出,氯化钙的溶解度随温度升高而增加,且受温度影响较大,蒸发过程中,氯化钙溶解在水中,不易析出;剩余海水为氯化钠的饱和(选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
蒸发
饱和
氯化钠的溶解度受温度影响不大,蒸发过程中结晶析出,氯化钙的溶解度随温度升高而增加,且受温度影响较大,蒸发过程中,氯化钙溶解在水中,不易析出
(9)实验停止后,剩余海水温度恢复至20 ℃,此时海水中NaCl的质量分数为26. 5%(精确到0.1%)。
(10)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,增加了分离它们的难度和成本。
26.5%
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,增加了分离它们的难度和成本
$$