4.3 海洋的探索-【牵手名师】2025-2026学年八年级科学上册同步教学课件（浙教版·新教材）

该初中科学课件聚焦海水淡化、海盐提取及海洋资源开发，课堂导入从中国海洋战略切入，通过海水淡化技术史、反渗透与蒸馏法实验衔接纯净物与混合物概念，再以日晒法、粗盐提纯实验展开海盐提取，结合结晶方法对比，形成“问题-技术-原理-应用”的学习支架。 特色在于融合探究实践与科学思维，设计反渗透模拟实验（含TDS笔测量）、粗盐提纯步骤，培养动手与分析能力。通过中国深海探测成就渗透态度责任，辅以视频参考。学生提升探究能力，教师可直接利用实验方案与资料拓展教学。

第4章　水与人类 第3节　海洋的探索 浙教版　八年级上册 科学 中国拥有长达3.26万千米的海岸线，如何“发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国”已成为一个重大的战略部署。海水如何淡化？海盐如何提取？如何让海洋成为新的牧场？ 课堂引入 一、海水的淡化 海水淡化是指将海水脱盐取得淡水的过程。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。 1. 海水淡化及其发展 内容讲解 5 阿联酋乌姆盖万海水淡化项目全景图 （全球第二大膜法海水淡化厂） 中国能源建设集团有限公司承建的 内容讲解 6 海水淡化技术史 15世纪，人类开始探索海水淡化方法。 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。 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。 内容讲解 海水淡化技术史 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。 1982年，美国的全复合膜及其卷式元件新技术问世。 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。 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。 内容讲解 2. 海水淡化技术 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。 阿联酋阿布扎比塔维勒海水淡化项目 （全球最大反渗透式海水淡化项目） 该项目由中国电建所属山东电建三公司EPC总承包 内容讲解 9 （1）反渗透法 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。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。反渗透膜淡化海水 具有淡化后水的水质好、耗能低、无污染、 工艺简单、操作简便等优点，在海水淡化工 程中得到了广泛应用。 反渗透膜 内容讲解 10 1. 配制0.5%的食盐水100 mL，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。 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。 海水淡化模拟装置 实验探究 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。 海水淡化模拟装置 实验探究 （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。 远洋船上的海水淡化装置及其工作原理 内容讲解 13 蒸馏是根据液体混合物中各组成成分的沸点不同，分离或提纯 液体混合物的方法。下图为实验室的蒸馏装置。 蒸馏 内容讲解 14 1. 蒸馏时，蒸馏烧瓶中应放入几片碎瓷片，以防止液体暴沸。 2. 操作时，将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处，以便 于观察温度的变化，确定所接收液体的种类。 3. 蒸馏时，冷凝管中要下端进水上端出水，这是因为冷凝时， 冷水需充满冷凝器，防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂，同时 逆流冷凝效果好。 蒸馏 内容讲解 15 3. 纯净物和混合物 仅由一种物质组成的物质，叫作纯净物。蒸馏水中只含水这一 种物质属于纯净物，海水中含有多种物质，属于混合物。 类型 纯净物 混合物 定义 只由一种物质组成的物质 由多种物质组成的物质 区别 成分单一，有固定的组成、性质，如沸点、熔点等 成分至少有两种，没有固定的组成、性质，各成分保持自己原有的化学性质 纯净物与混合物的比较 内容讲解 16 我们一日三餐所吃的食盐，很多来自海 盐。中国是世界上最早提取海盐的国家之一。 据《管子》记载，暮春之初，北海之民即煮 海为盐。明代学者宋应星撰著的《天工开物》 记载：“其海丰、深州引海水入池晒成者，凝 结之时扫食不加人力，与解盐同。” 内容讲解 17 二、海盐的提取 1. 日晒法生成海盐 我国的海盐生产，一般采用 日晒法。人们利用滨海滩涂，筑 坝开辟盐田（如图），通过纳潮 扬水、日照蒸发而浓缩。当氯化 钠溶液达到饱和后，析出氯化钠 晶体，即为原盐。 盐田 内容讲解 18 2. 结晶 固体溶质从它的饱和溶液中以晶体形式析出的过程称为结晶。 析出的固体称为晶体，结晶后余下的液体称为母液。 日晒法生成海盐的过程就是结晶 日晒法得到的原盐属于粗盐，粗盐成分中不仅有氯化钠，还有 氯化镁、氯化钙、泥沙等杂质，必须经过进一步的提纯才能成为可 食用的精盐。 内容讲解 19 粗盐的提纯 目标 掌握粗盐提纯的基本方法。 烧杯，天平，玻璃棒，漏斗，滤纸，滴管，蒸发皿，铁架台， 酒精灯，粗盐。 器材 实验探究 过程 1. 溶解。 称取10 g粗盐，放入烧杯中，加入30 mL水， 用玻璃棒搅拌至充分溶解，形成悬浊液。 粗盐悬浊液 玻璃棒的作用①：搅拌加速溶解 实验探究 2. 过滤。 （1）如图所示，把滤纸折成 圆锥形放入漏斗中，使之紧贴漏 斗内壁。如果滤纸边缘高出漏斗 口，要用剪刀剪去部分滤纸，使 滤纸边缘略低于漏斗口。 过滤装置 实验探究 （2）放置好漏斗，使漏斗下端管口紧贴烧杯内壁， 以使滤液沿烧杯内壁流下。 （3）用少量水润湿滤纸，用玻璃棒把滤纸紧贴在 漏斗壁上，使滤纸与漏斗壁之间没有气泡。 （4）把备好的悬浊液沿玻璃棒慢慢地倒入漏斗， 注意液面不能超过滤纸边缘。 过滤装置 玻璃棒要紧靠三层滤纸处，避免弄破滤纸，导致过滤失败。 玻璃棒的作用②：过滤引流 实验探究 参考视频 实验探究 过滤的操作要点 操作时注意做到“一贴、二低、三靠”，具体分述如下: 1.“一贴” 2.“二低” ①滤纸边缘要低于漏斗边缘，防止滤纸被水润湿 后破损。 ②漏斗内的液面应低于滤纸的边缘，防止液体从 滤纸和漏斗壁之间流下，使固体杂质混入滤液中。 滤纸紧贴漏斗内壁，防止滤纸和漏斗壁中间留有 气泡，减慢过滤速率。 内容讲解 过滤的操作要点 3.“三靠” ②玻璃棒要斜靠在三层滤纸的一侧，防止滤纸被 玻璃棒戳穿。 ③漏斗下端管口要紧靠承接滤液的烧杯内壁，防 止滤液飞溅。 ①盛有待过滤液的烧杯口要紧靠在倾斜的玻璃棒 中部，防止液体溅到漏斗外面。 内容讲解 3. 蒸发结晶。 如图所示，把滤液倒入蒸发皿，点燃酒精灯加热，并用玻璃棒搅 拌。当出现大量食盐晶体后，熄灭酒精灯，利用余热蒸发剩余的水。 玻璃棒的作用③：搅拌使散热均匀，防止液体飞溅，加速蒸发 实验探究 参考视频 实验探究 4. 转移。 冷却后用玻璃棒把蒸发皿中的食盐晶体转移到烧杯中。 玻璃棒的作用④：转移 问题讨论 本实验最后得到的食盐是否为纯净物？为什么？ 得到的食盐不是纯净物，因为过滤并不能除去粗盐中其余的可溶 性杂质（如氯化镁和氯化钙等）。 实验探究 ①蒸发溶剂法（蒸发结晶） 当饱和溶液蒸发溶剂后（设温度保持不变），溶剂的量减少， 溶剂中所能溶解的溶质的量也相应减少，便会析出晶体。 应用：一般用于将溶解度受温度变化影响不大的固体物质从其 水溶液中析出；或用于溶解度受温度变化影响较小的固体中混有少 量溶解度受温度变化影响很大的固体的混合物的分离（如氯化钠中 混有少量硝酸钾的分离）。 除了蒸发可以析出晶体外，还可以用什么方法？ 内容讲解 30 1. 配制一杯70℃左右的硫酸铜饱和溶液。用滴管吸取后滴在有 凹穴的玻璃片（点滴板）上冷却，如图所示。 2. 用放大镜或显微镜 观察，玻璃片上的溶液中 出现_______________。 观察结晶 实验探究 参考视频 实验探究 2. 用放大镜或显微镜观察，玻璃片 上的溶液中出现_________________。 蓝色的规则晶体 实验表明，冷却热饱和溶液也是常 用的结晶方法。 实验探究 ②冷却热饱和溶液法（降温结晶法） 一般物质随着温度的升高，溶解度增大，所以当把热的饱和溶 液降温时，由于溶解度减小，一部分溶质便会结晶析出。 应用：一般可以用来得到溶解度受温度变化影响较大的固体物 质，如硫酸铜、硝酸钾等。还可用于溶解度受温度变化影响很大的 固体物质中混有少量溶解度受温度变化影响较小的固体物质的分离 （如硝酸钾中混有少量氯化钠的分离）。 内容讲解 34 为什么冷却硫酸铜热饱和溶液可以得到硫酸铜晶体？ 硫酸铜的溶解度随温度降低显著减小。冷却时，因溶解度下降， 溶质过量，多余溶质会从饱和溶液中结晶析出，从而形成硫酸铜晶 体。 内容讲解 35 1. 制备硫酸铜小晶体。 （1）准备一杯200 mL、温度为70℃左右的硫酸铜饱和溶液， 用脱脂棉代替滤纸趁热过滤，得到澄清的饱和溶液。 （2）在烧杯上盖上一张白纸，用棉花把烧杯围起来，静置在 一个安静无风的室内空间，第二天可观察到烧杯中析出一些硫酸铜 小晶体。 过滤速度要快，防止饱和溶液迅速冷却析出晶体 实验探究 2. 制备硫酸铜大晶体。 选择几颗几何形状完整的硫酸铜小晶体。用线把硫酸铜小晶体 绑起来，悬挂在玻璃棒上，玻璃棒搁置在另一杯新制的、200 mL、 温度为70℃左右的澄清硫酸铜饱和溶液上，确保硫酸铜小晶体悬空 且浸没在溶液中。重复静置结晶，最后生成硫酸铜大晶体。 实验探究 3. 修饰硫酸铜大晶体。 晾干晶体后，去除多余的附着物，并用砂纸、刀片对某些硫酸 铜大晶体表面的不规则部分做适当的清理。 人体吸收硫酸铜后易造成重金属中毒，要防止误食。 实验探究 参考视频 实验探究 三、海洋的探索和开发 1. 海洋蕴藏的资源 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。 人类对海洋资源的开发和利用 内容讲解 40 2. 人类对海洋资源的开发 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。 舟山枸杞岛贻贝养殖牧场 内容讲解 41 直至今日，海洋仍然有着许多未解之谜。辽阔而深邃的海洋神 秘莫测，尤其是深海黑暗、寒冷、缺氧、高压的极端环境让人望而 却步。 那么，科学家是怎样探索海洋的呢？为了获取更多的海洋信息， 科学家发明了很多探索海洋的新技术。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。 内容讲解 42 中国的深海探测 内容讲解 43 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，如图所 示。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。 可燃冰 可燃冰的 笼型结构 内容讲解 44 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。 可燃冰 中国蓝鲸二号海上钻井平台 内容讲解 45 液体压强 海水的淡化 ①海水淡化及其发展 ②海水淡化技术（反渗透法、蒸馏法） ③纯净物和混合物 海盐的提取 ①日晒法生产海盐 ②结晶（蒸发结晶、降温结晶） ③粗盐提纯 ④制备硫酸铜大晶体 海洋的探索和开发 ①海洋蕴藏的资源 ②人类对海洋资源的开发 知识总结 46 1．如图是荒岛求生时利用海水获取饮用淡水的装置，这种淡化海水的 方法最接近于（　　） A．过滤 B．结晶 C．沉淀 D．蒸馏 D 当堂巩固 2．下列有关粗盐提纯实验的部分操作中，不正确的是（　　） C 当堂巩固 3．如图所示，在“观察结晶”实验中，将饱和硫酸铜溶液滴在凹穴 玻片上，一段时间后观察是否有晶体析出。关于该实验下列说法正确的是 （　　） A．实验时所用的饱和硫酸铜最好是常温下的溶液 B．观察是否有晶体析出，可以使用放大镜或显微镜 C．该实验主要采用蒸发结晶的方法析出晶体 D．滴到玻片上的溶液，需要10滴以上 B 当堂巩固 声　明 本课件中所用的图片、视频等素材，一部分取自电子版教材； 另一部分来源于网络，由于网络资源源头不易查询，所以未能联 系到版权所有者，若侵权，请联系删除。 宁波涌济文化发展有限公司 Lavf59.6.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Content Adaptive Encoding 3.1 $