内容正文:
第五节 设计海水淡化装置
第一章 物态及其变化
学习基础
固态
液态
气态
熔化吸热
汽化吸热
凝固放热
液化放热
升华吸热
凝华放热
温度
晶
体
的
熔
点
和
凝
固
点
液
体
的
沸
点
水在自然界有各种存在方式
一、自然界中水的循环
1、使各种水体相互转化,并使水资源不断更新、清洁。
2、使人类获得永不枯竭的水资源。
思考讨论:水循环的意义是什么?
自然界中的云、雨、雹、雪、雾、露、霜是怎样形成的?
空气中的水蒸气遇冷液化成极小的水珠或凝华成小冰晶,大量的水珠和小冰晶在高空中,形成了云。
云中的小水珠和小冰晶,相互凝聚,越聚越大,下降的过程中,冰晶熔化成水,这就是雨。
冰雹
小水珠在下降的过程中, 遇到0℃以下的冷空气,水珠快速凝固成冰晶,在上升气流带动下上升,冰晶越结越大,下落时,就是冰雹。
高空很寒冷,水蒸气急剧降温,直接凝华成小冰晶,这就是雪。
夜晚或早晨,地面气温降低,水蒸气遇冷液化成雾状小水珠,就形成雾。
水蒸气遇冷液化成小水珠附在草木、屋瓦上,便是露。
水蒸气遇冷(低于0℃)直接凝华成小冰粒附在草木、屋瓦上,便是霜。
自然界中的名称 物态变化(由空气中的水蒸气发生物态变化)
自然界中水的家庭成员
云
雨
雪
雾
露
冰雹
霜
水蒸气液化或凝华
小冰晶熔化
水蒸气液化
水蒸气凝华
水蒸气液化
水蒸气凝华
小水滴凝固
水蒸气凝华
水蒸气液化
海水晒盐的过程:
海水→(风吹日晒)→粗盐→(溶解)→盐水→(过滤)→固体杂质,得到食盐。
二、海水晒盐过程中的物态变化
原理:蒸发结晶。
晒盐过程中的物态变化:
汽化
三、设计并制作海水淡化装置
1.海水淡化的方法
(1)冷冻法:冷冻海水使之结冰,在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去。
(2)反渗透法:又称超过滤法,是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水中的盐分离出去。
(3)蒸馏法:先把海水加热,使海水产生水蒸气,再让水蒸气遇冷液化变成蒸馏水。
2.利用蒸馏法淡化海水
交流讨论:我国西北部一些干旱地区的地下水和湖水是苦咸水,盐碱度大。如果要将这样的水进行淡化,你会采取怎样的方法?将你的想法与同学交流。
实践活动:运用蒸馏法,利用身边的器材,设计并制作海水淡化装置。重点考虑以下问题:
(1)你的装置是怎样加快海水的汽化,从而获得大量水蒸气的?
(2)你的装置是如何使从海水中汽化出来的水蒸气迅速液化的?
(3)你的装置是怎样将水蒸气液化后的水收集起来,从而获得淡水的?
制作好海水淡化装置后,进行实验测试,并根据测试效果改进你的装置。
课堂小结
自我检测
1.水是人类生存环境的重要组成部分,地球上的水通过固态、液态和气态。三种状态变化不停地循环。下列关于地球的水循环的说法正确的是( )。
A.海水吸热,汽化形成水蒸气
B.空气中的水蒸气与冷空气接触,熔化形成小水滴
C.高空中的小水滴遇到更寒冷的气流,凝华形成小冰晶
D高空中的小冰晶在降落过程中液化形成雨水
A
2.关于节气的谚语,下列分析正确的是( )。
A.“惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是升华现象,该过程吸热
B.“伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是液化现象,该过程吸热
C.“霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象,该过程放热
D.“小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是凝固现象,该过程吸热
C
3.如图1.5-4是水循环示意图,请填写下列物态变化的名称或吸放热情况。
过程①发生的物态变化是_______。过程②中部分水蒸气_______形成小冰晶,部分水蒸气_______形成小水滴,同时伴随着_______热,小冰晶和小水滴混在一起就形成了千姿百态的云。过程③中,温度较高时云中的小冰晶会_______成小水滴,同时伴随着_______热,与空中下落的水滴一起形成雨。
汽化
凝华
液化
放
熔化
吸
4.人类应用物态变化规律来满足一定的需要时,可能会对生态环境造成不利影响。请举出一个实例,并谈一谈你的看法。
利用氟利昂的汽化从冰箱内吸热,利用氟利昂的液化向冰箱外放热。氟利昂会破坏臭氧层,对生态环境造成不利影响。
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