第3节 海洋的探索 第1课时（教学课件）科学浙教版2024八年级上册

该初中科学课件围绕海水淡化与海洋探索开发展开，以“沿海人口密集却难直接利用海水”的矛盾导入，通过概念阐释、重要性分析、反渗透膜法和蒸馏法原理讲解，结合模拟实验构建“问题-原理-实践”的学习支架。 亮点在于融合科学思维与探究实践，如通过反渗透膜模拟实验（TDS笔测溶解物）培养分析能力，结合中国蛟龙号、奋斗者号成就渗透态度责任，帮助学生深化理解，助力教师高效教学。

第3节 海洋的探索 （第1课时） 第4章 水与人类 科学浙教版（2024） 八年级上册 01 海水的淡化 02 海洋的探索和开发 知识目标 了解海水淡化的核心方法与原理，知晓海洋资源的开发利用途径。 认识海洋对人类的重要意义，树立保护海洋生态的责任意识。 通过模拟实验与案例分析，培养科学探究和逻辑分析能力。 科学观念： 科学思维： 态度责任： 素养目标 课堂导入 世界上大部分人口居住在离海岸线120km以内的区域，尽管海洋中有丰富的水，却不能直接饮用，所以海水淡化一直是人类追求的梦想。 那么，如何淡化海水呢？ PART 01 海水的淡化 海水的淡化 01 1、概念 海水淡化是指将海水脱盐取得淡水的过程。 2、重要性 截至2021年，全球海水淡化的产量已超过1亿吨/日，惠及100多个国家。在一些中东国家，海水淡化水是国民饮用水的 主要来源。海水淡化作为淡水资源的替代与增量技 术，越来越受到重视。 海水的淡化 01 3、主要方法 目前，全球的海水淡化技术日趋成熟，主要包括反渗透法、蒸馏法、冷冻法等几十种方法。中国的海水淡化技术已经取得突破性进展，并在全球占领了一定的市场。 （1）反渗透膜法 ①反渗透膜是模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。 海水的淡化 01 ②反渗透膜的孔径非常小，能有效截留水中的各种溶质，而水则能从半透膜渗出，从而获得比较纯净的水。 海水的淡化 01 对反渗透膜右侧的海水加压，水分子可以透过反渗透膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能通过反渗透膜，从而得到淡水。加压后，右侧海水的溶质质量、溶剂质量、溶液质量、溶质质量分数是否发生变化？如何变化？ 溶质质量不变；溶剂质量减少；溶液质量减少；溶质质量分数增大。 海水的淡化 01 1.配制0.5%的食盐水100mL，倒入A水槽。 2.用TDS笔测量A水槽中食盐水的固体溶解物含量，并记录读数。 TDS是total dissolved solids 的缩写，是指水中溶解的固体 总量。 3.连接反渗透滤芯（内含反渗透膜）、微型增压水泵和水管，组装成如图所示的海水淡化模拟装置。 海水的淡化 01 4.启动水泵抽取A水槽中的食盐水，把经过滤芯后的净水导入B水槽，废水导入C水槽（废水开关打开较小角度）。 5.几分钟后，再用清洗过的TDS笔测量B水槽中净水的固体溶解物含量，并记录读数。 海水的淡化 01 （2）蒸馏法 把水加热到沸腾，产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏法，用这种方法收集到的水就是蒸馏水。 生活中的蒸馏 野外自制蒸馏器 ①原理： 根据沸点不同，可以去除水中的可溶性杂质。 纯净物 海水的淡化 01 ②蒸馏装置 海水的淡化 01 a、烧瓶内加入放少量碎瓷片，目的是防止液体暴沸。 ③注意事项 b、温度计水银球的位置应放在蒸馏烧瓶的支管处，该位置测出的蒸汽的温度更准确。 c、冷凝管中冷却水应从下口进，上口出，这样设计有利于热量交换，使冷凝效果更好。 海水的淡化 01 海水淡化的原理并不复杂，但如果要大规模地实现海水淡化，就要综合考虑成本、能耗、效率、环保等诸多问题。 海水淡化工厂 海水的淡化 01 海水淡化技术史 15世纪，人类开始探索海水淡化方法。 2022年3月，由中国企业总承包的沙特拉比格三期海水淡化项目收到吉尼斯世界纪录证书，正式成为世界上最大的单体反渗透海水淡化项目，日产淡水高达60万吨。 16世纪，欧洲探险家在船上加热海水产生水蒸气，冷却凝结得到纯净水，这是海水淡化技术的开始。 20世纪60年代初，多级闪蒸海水淡化技术应运而生，现代海水淡化产业也由此步入了快速发展的时代。 1982年，美国的全复合膜及其卷式元件新技术问世。 20世纪50年代以后，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平。 1970年，我国研制成功微孔滤膜，之后建成了当时世界最大的电渗析海水淡化站——西沙永兴岛海水淡化站。 20世纪90年代末，中国打破国外垄断，实现了反渗透膜的国产化。 PART 02 海洋的探索和开发 海洋的探索和开发 02 1、人类对海洋资源的开发和利用 海洋是世界上食品、石油、天然气以及矿产资源的重要来源地。 海洋的探索和开发 02 人类通过渔业捕捞、水产养殖、海上油井、海底采矿、海浪发电、海水淡化等方式获取了大量的海洋资源，为人类的生存和发展提供了有力保障。人类在开发海洋的同时要尽到保护海洋的义务，避免对海洋的过度开发，减少对海洋的污染，共同维护海洋的生态环境。 海洋的探索和开发 02 2、中国的深海探测 近年来，我国的海洋科考取得了巨大进展，尤其是深海探测技术迅速发展，为我国建设海洋强国提供了重要支撑。 ①2002年，中国成功发射海洋一号A卫星。 ②2012年，中国蛟龙号深海载人潜水器下潜至7062m深处，创造了世界同类作业型载人潜水器的最大深潜纪录。 海洋的探索和开发 02 ③2021年，海斗一号在国际上首次实现深海全覆盖声学巡航探测。图为海斗一号拍摄到的海洋生物。 ④截至2023年1月，奋斗者号深海载人潜水器成功完成25次万米深潜任务，万米作业次数跃居世界首位。 海洋的探索和开发 02 可燃冰 可燃冰，又称为天然气水合物或甲烷水合物，是水和天然气在高压和低温条件下产生的一种固态物质，外形类似冰或固体酒精，点火即可燃烧，其微观上为笼型结构。可燃冰储量丰富、分布广阔，且燃烧后仅生成少量的 二氧化碳和水，污染极小，因此被国际公认为石油和天然气 的最佳替代能源。可燃冰主要分布于深海或陆域冻土中。据 探测，海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年。 海洋的探索和开发 02 中国的可燃冰主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带以及东北冻土带。2020年，蓝鲸二号海上钻井平台在南海海域试采点火成功，在水深1225米的南海神狐海域，攻克了深海浅软地层水平井钻采核心技术，创造了产气总量和日均产气量两项新的可燃冰开采世界纪录。 课堂小结 课堂练习 【典例1】科学家用石墨烯膜制成“筛子”，可以筛掉像氯化钠这一类物质。当海水流过该膜时，构成氯化钠物质的微粒被水分子包裹不能通过，独立的水分子却能通过该膜。下列关于石墨烯膜“筛掉”氯化钠的说法错误的是（　　） A．该过程可应用于海水淡化 B．“筛掉”氯化钠过程类似于过滤操作 C．“筛掉”氯化钠后的海水溶液质量增大 D．“筛掉”氯化钠后的海水中溶质质量分数变小 【解析】 A、正确该膜允许水分子通过、阻挡氯化钠微粒，可用于海水淡化。 B、正确，分离可溶性溶质与溶剂，原理类似过滤。 C、错误，“筛掉” 氯化钠后溶质减少，溶液质量随之减少。 D、正确，水的质量不变、溶质减少，溶质质量分数变小。 C 课堂练习 【典例2】蒸馏法是酿酒工艺中用于分离提纯酒精的关键步骤，其原理如图所示。烧瓶内盛有含酒精和水的酒糟，通过加热控制温度进行蒸馏。关于此过程的叙述，正确的是（　　） A．加热温度需始终高于水的沸点以确保分离效率 B．冷却水应从甲外通入以增强冷却效果 C．在烧瓶内，酒精吸热升华 D．酒精蒸气在冷凝器内液化时，内能保持不变 【解析】A、错误，分离酒精和水需控温高于酒精沸点78℃，低于水沸点100℃，不能高于水的沸点。B、正确，冷却水从甲处通入，逆流原理可让酒精蒸气与冷却水充分热交换，提升冷却效果。C、错误，烧瓶内酒精由液态变气态是汽化，升华是固态直接变气态，二者不同。D、错误，酒精蒸气在冷凝器液化时放热，内能会减小，并非保持不变。 B 课堂练习 【典例3】关于水资源的保护和利用，下列观点错误的是（　　） A．为保护有限的水资源，我们尽量开采深层地下水，避免地表水体污染 B．南水北调工程改变了水循环的地表径流 C．生活污水也会造成环境污染，不可直接排放 D．海水淡化通常用到蒸馏法和反渗透法 【解析】A、为保护有限的水资源，我们应减少开采深层地下水，避免地表水体污染，故说法错误；B、“南水北调工程”对我国“南方水多，北方水少”的状况有所改善，南水北调改变水循环中的地表径流，故说法正确；C、生活污水也会造成环境污染，不可直接排放，故说法正确；D、海水淡化的常用方法有蒸馏法和反渗透法，故说法正确。 A 第3节 海洋的探索 （第1课时） 科学浙教版（2024） 八年级上册 谢谢观看 $