7.4 跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年新教材九年级化学下册同步备课（科粤版2024）

7.4 跨学科实践活动： 海洋资源的综合利用与制盐 1 学习目标 讲授新课 了解海洋中蕴藏着丰富的资源；认识结晶现象。 01 初步学习使用过滤、结晶、蒸发的方法对混合物进行分离；利用溶解性差异进行物质的分离、提纯。 02 利用物质的溶解性，设计粗盐提纯的方案，掌握物质分离的一般思路与方法。 03 情境导入 海洋中有哪些资源？ 你能提出一些保护海洋的建议吗？ 如何从海水中获得盐？ 我国是一个海洋大国，柯柯和悦悦对海洋展开了讨论。 项目任务 利用海水制取精盐。 项目指南 ◉认识海洋资源：通过调查与交流了解海洋资源的开发与综合利用。 ◉利用海水资源：设计并实施海水制盐的方案，将获得的粗盐转化成精盐，学习海水淡化常见方法，制作海水淡化器。 ◉展示交流：展示制盐方案和精盐。 01 认识海洋资源 认识海洋资源 海洋资源 生物资源 化学资源 矿产资源 能源资源 以鱼虾为主 海水中含有氯化钠、氯化镁、硫酸镁、溴化钠、溴化镁等 海底蕴藏丰富的石油和天然气资源 沿海的矿砂沉积物中还含有石英砂、金、铂、金刚石、铁砂、锡砂、稀有元素矿砂等 海洋还能产生潮汐能、波浪能等 02 从海水中获取粗盐 结晶 饱和溶液析出晶体的过程叫作结晶。 溶质从溶液中结晶出来的两种方法 1. 冷却结晶法： 在较高温度形成的饱和溶液，因降温使溶质超过其溶解量的限度时，会析出一定形状的固体。 （适用于溶解度随温度变化改变明显的溶质） 溶解度/g 温度/℃ 硝酸铵 硝酸钠 硝酸钾 氯化铵 氯化钾 硼酸 氯化钠 溶质从溶液中结晶出来的两种方法 2. 蒸发溶剂结晶法： 饱和溶液因蒸发溶剂使溶质超过其溶解量的限度而析出。 (适用于溶解度随温度变化改变不明显的溶质） 溶解度/g 温度/℃ 硝酸铵 硝酸钠 硝酸钾 氯化铵 氯化钾 硼酸 氯化钠 溶质从溶液中结晶出来的两种方法 冷却 饱和 溶液 结晶 蒸发溶剂 溶质的溶解度随温度变化改变明显 溶质的溶解度随温度变化改变不明显 在实际生产中，利用结晶的方法，可从含杂质的混合物中分离或提纯得到我们需要的物质，如海水晒盐。 结晶的应用——海水晒盐 原理：利用风吹日晒使海水中的水分蒸发到一定程度形成饱和溶液，进而析出粗盐，同时得到母液。 流程： 海水 蒸发池 结晶池 日晒 粗盐 日晒 蒸发、结晶 母液 引入 实践活动 活动目的 从海水中获取盐。 实验设计：小组合作以流程图形式设计从海水中获取粗盐，并除去粗盐中杂质的实验方案。箭头指向产物，箭头上方标明操作。 过滤 （溶解） 加热 海水 浓缩海水 粗盐 精盐 日晒 浓缩 （ ） （ ） 盐水 滤渣 粗盐 从海水中获取粗盐 除去粗盐中的可溶性杂质 混合液 蒸发 除去粗盐中的难溶性杂质 实验 7 – 6 从海水中获取粗盐 实验用品：海水、1.5 L 塑料瓶、敞口容器、热源（如灶台） 实验流程： 实验内容与步骤 现象 1.获得海水：向1.5L塑料瓶中注入海水。 2.浓缩海水：将获得的海水倒入敞口容器，通过日晒浓缩至500mL，获得浓缩海水。 静置后瓶内海水澄清，底部有少量难溶性固体。 浓缩后的海水有少量白色晶体析出。 实验内容与步骤 现象 3.获得粗盐：将装有浓缩海水的敞口容器放在灶台上加热，记录不同时刻的结晶现象，获得粗盐。 4.收集粗盐：将粗盐转移至洁净的容器中保存，供“项目活动3”使用。 随着加热时间增加，不断有粗盐晶体析出 讨论与交流 利用海水中化学资源的含量和溶解度差异，可以对物质进行分离提纯。 物质 含量/% 淡水 96.575 氯化钠 2.696 氯化镁 0.328 硫酸镁 0.210 海水中部分化学资源的含量 氯化钠、氯化镁、 硫酸镁的溶解度曲线 讨论与交流 1. 海水晒盐时，工人们不会等到盐田中海水全部晒干才收集盐，而是在有盐析出，盐田内还有部分水时就开始收集盐了，为什么？ 海水中氯化钠的含量高，氯化镁和硫酸镁的含量低，当海水蒸发时，氯化钠先达到饱和，继续蒸发水分，氯化钠结晶析出，当还有部分水时，结晶析出的是氯化钠，氯化镁和硫酸镁基本不析出，此时收集，得到相对纯净的氯化钠。 2. 我们应该如何利用溶解度差异设计方案，从海水中获取粗盐，并除去粗盐中的杂质得到氯化钠呢？ 讨论与交流 粗盐中的氯化钠能溶于水，其中含有难溶性杂质，可利用溶解、过滤、再蒸发的方法除去粗盐中的难溶性杂质。 03 粗盐转化成精盐 1.除去制得的粗盐中的难溶性杂质 实验 7 – 7 粗盐中的难溶性杂质 称取粗盐/g 精盐/g 3.0 　 2.5g 实验内容和步骤 观察与记录 ① 粗盐溶解：称取 3.0 g 粗盐，加入烧杯中，倒入 10 mL水，用玻璃棒搅拌使其溶解 所得混合物浑浊，其成分有泥沙、氯化钠溶液 实验内容和步骤 观察与记录 ② 过滤：准备好放有滤纸的漏斗，在铁架台上安装好过滤装置，进行粗盐溶液的过滤 该操作可除去难溶性杂质，滤纸上有泥沙等杂质,滤液澄清 实验内容和步骤 观察与记录 ③ 蒸发：滤液倒入蒸发皿中，加热，加热过程中不断搅拌至出现较多晶体时，停止加热 蒸发过程中观察到有白色固体析出，所得的物质仍然是混合物 实验内容和步骤 观察与记录 ④ 称量、计算产率：用玻璃棒将固体转移到洁净的纸片上称量，计算产率 所得固体与原固体相比除去了难溶性杂质，此实验的产率约为 83% 产率= ×100% 得到精盐的质量 粗盐的质量 2.5g 3.0g = ×100%=83% 分析与讨论 1. 实验过程中进行过滤和蒸发应掌握什么要领？ 过滤时应掌握的操作要领： “一贴”：滤纸紧贴在漏斗内壁上。 “二低”：滤纸边缘低于漏斗边缘；液面低于滤纸边缘； “三靠”：盛液烧杯口紧靠在倾斜的玻璃棒中部；玻璃棒斜靠在三层滤纸一边；漏斗下端紧靠接液烧杯内壁。 蒸发时应掌握的操作要领： ①所装液体量不超过蒸发皿容积的2/3； ②蒸发皿可以直接加热，加热过程中需要用玻璃棒不断搅拌， 防止局部温度过高造成液滴飞溅； ③有较多晶体析出时停止加热，用余热将剩余水分蒸干； ④实验结束后用坩埚钳将蒸发皿移到陶土网上冷却。 分析与讨论 1. 实验过程中进行过滤和蒸发应掌握什么要领？ 分析与讨论 2. 玻璃棒在本实验各步骤中分别起什么作用？ 玻璃棒在本实验各步骤中的作用： ①溶解时搅拌，加速溶解； ②过滤时引流，防止液体溅出； ③蒸发时搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅； ④称量、计算产率时转移固体。 分析与讨论 3. 粗盐提纯后的产物是纯净物还是混合物？产物中还含有哪些物质？ 粗盐提纯后的产物是混合物，产物中还含有氯化镁、硫酸镁等可溶性杂质。 反思与评价 “溶解——过滤——蒸发”的方法适合分离什么特点的混合物？ 一种成分是可溶于水（或其他溶剂）的固体，另一种成分是不溶于该溶剂的固体。例如：食盐中混有泥沙等不溶物。 1. 在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中，下列装置和操作正确的是 (　 ) D 练一练 2.除去制得的粗盐中的可溶性杂质 实验 7 – 8 粗盐中的可溶性杂质的去除 提出问题 怎么将粗盐中的可溶性杂质去除？ 数据处理 以除去粗盐中的硫酸镁为例，进行数据分析，下表（见下页）为某粗盐的部分配方及 70 ℃ 时氯化钠和硫酸镁的溶解度。 物质 质量/g 溶解度/g 氯化钠 2.7 37.5 硫酸镁 0.3 58.5 某粗盐的部分配方及70 ℃时氯化钠和硫酸镁的溶解度 可通过加入一定量的 70 ℃ 的水，溶解硫酸镁来除杂。为尽可能使硫酸镁完全溶解，计算可加入的水的最小质量。 进行实验 1. 称量：称量 3 g 粗盐，或按照上表的配方取 2.7 g 氯化钠和 0.3 g 硫酸镁配成粗盐。 2. 溶解并过滤：将粗盐放到滤纸上，加入一定量70 ℃的水(不少于计算所得的最小质量)，并趁热过滤。 3. 烘干：将滤纸上的精盐转移到蒸发皿上烘干。 称取粗盐/g 精盐/g 精盐产率 3.0 　 4. 计算产率：称量精盐质量，并计算产率。 产率= ×100% 得到精盐的质量 粗盐的质量 2.8g 3.0g = ×100%=93% 2.8g 93% 为什么和[实验7-7]中的产率不一样呢？ 硫酸镁未全部去除 思路与方法导引 分析混 合物成分 比较各成分的性质差异 明确分离方法 物质分离的一般思路与方法的应用 粗盐提纯为例： 粗盐成分： 氯化钠、可溶性杂质、难溶性杂质 溶解性比较: 1.氯化钠和可溶性杂质溶解度较大，难溶性杂质溶解度较小。 2.氯化钠和可溶性杂质在相同温度时，溶解度有差异。 分离方法： 溶解、过滤、蒸发结晶 04 海水淡化 除了上述的海水制盐以外，海水淡化也是海水综合利用的重要方向。海水淡化的方法中，蒸馏法的历史最悠久，技术和工艺也比较成熟，其原理就是通过加热海水使之沸腾汽化，再把水蒸气冷凝成淡水(装置如图)。 知识视窗 常见的海水淡化方法 1. 反渗透法（膜法）： ●使用淡化膜将淡水和海水隔开 ●向海水一侧施加大于渗透压的压力 ●水分子通过淡化膜向淡水一侧渗透 ●海水中体积较大的离子无法通过 2. 低温多效蒸馏法（热法）： ●采用热源为70℃的水蒸气 ●通过多次的蒸发和冷凝过程 ●得到多倍于加热水蒸气量的蒸馏水 家庭小实验 制作海水淡化器的过程涉及大量的水蒸发，可以通过收集蒸发的水来获取淡化水。海水制盐和海水淡化是海水综合利用的两个方面。可以利用实验室或生活中的器材设计并制作一个简单的海水淡化器，在太阳能或热能的作用下同时获得淡水和盐。 制作海水淡化器 作业布置 请完成《优翼·学练优·化学·九年级全·KY》对应课时作业。 声 明 本文件著作权为创作公司所有，仅限于教师教学及其他非商业性和非盈利性用途。如发现盗用、转卖、网络传播等侵权行为，本公司将依法追究其相应法律责任。 部分素材选自网络，如有争议，请联系删改。 $