2026年中考化学一轮复习教学素材：低温多效蒸馏技术淡化海水

**基本信息** 以低温多效蒸馏技术为载体，系统整合物质变化、分子性质及技术原理，构建“概念-原理-应用”逻辑链条，强化真实情境问题解决。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |原理理解|1-3题|选择为主，考查蒸馏法特性及核心机制|从水的沸点特性切入，推导低温蒸发与多效热能回收原理| |微观分析|4-6题|填空与选择结合，涉及分子变化与性质|基于物理变化本质，关联分子间隔与运动速率微观解释| |技术应用与拓展|5-7题|科普阅读题，涵盖技术优势与改进|整合技术优势（水质、适应性），延伸至环保建议与资源利用|

【教学素材】 低温多效蒸馏技术淡化海水 湖北省石首市文峰初级中学 刘涛（正高级教师） 【知识链接】低温多效蒸馏（LT－MED）是一种利用低温热源进行海水淡化或水处理的蒸馏技术，其核心特征是将原料海水的最高蒸发温度控制在70℃以下，并通过多个蒸发器串联实现热能的多重利用。其装置操作温度低，预处理要求简单，系统热效率高，产水水质纯净。主要应用于海水淡化，生产高纯度淡水，也可用于制药、化工、电子及实验室等领域以制取高纯度蒸馏水。 一、工作原理与核心优势 低温多效蒸馏通过“低温”和“多效”两个关键机制实现高效制水，特别适合有低品位热源的场景。 （1）低温蒸发机制：利用真空泵或射汽抽气器降低设备内部气压，使海水在‌低于70℃的环境下即可沸腾蒸发，无需高温加热，避免高温导致的设备结垢和腐蚀。 （2）多效热能回收：将多个蒸发效体串联，前一个蒸发器产生的二次蒸汽不作为废气排放，而作为下一个蒸发器的加热热源，热量被多次循环利用，显著降低能耗。 二、主要技术优势： （1）水质优良：产水含盐量可低至5mg/L以下，水质纯净，优于生活饮用水标准。 （2）适应性强：对海水水质、水温不敏感，预处理简单（仅需筛网过滤和少量阻垢剂），不易结垢和腐蚀。 （3）操作弹性大：系统可在设计值的40%～110% 负荷范围内稳定运行，维护简单可靠。 【同步训练设计】 1．海水淡化处理技术是指将水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的工序。蒸馏法海水淡化利用了水的特性是（ ） A．水的密度比海水小 B．水的沸点比海水中其他成分低 C．水的颜色是透明的 D．水可以溶解多种物质 2．低温多效蒸馏法是一种节能的蒸馏淡化技术，其核心原理是（ ） A．利用外部热源持续加热单一蒸发器，使海水蒸发冷凝成淡水 B．前效产生的二次蒸汽作为后效热源，形成多级蒸发—冷凝循环 C．通过降低蒸发器内部压力使海水直接沸腾，无需外部热源 D．将海水冷冻至结冰后融化，分离出淡水与盐分 3．2026年6月8日是第18个“世界海洋日”。如图所示为一种用蒸馏法淡化海水的流程，已知减压可以降低水的沸点。下列说法不正确的是（ ） A．从①处进入的海水的作用为冷却 B．从②处流出的浓海水直接排放到海洋中 C．从③处流出的淡水还不能直接饮用 D．从④处通入热蒸气是加热海水，使之蒸发 4．低温多效蒸馏（LT—MED）技术淡化海水流程图（如图1）通过将一系列蒸发器串联，利用前一个蒸腾器蒸腾出来的蒸汽作为下一个蒸腾器的热源，从而实现能量的高效利用。 （1）从微观角度分析，海水淡化过程中，水分子本身 （填“发生”或“没发生”）改变，该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）相比于直接高温蒸馏，低温多效蒸馏法的主要优势在于 。 （3）低温多效蒸馏技术因其节能高效的特点被广泛应用于海水淡化领域，以下关于该技术的描述中正确的是 （填序号） A．低温多效蒸馏技术通过串联多个蒸发器，利用前一效的蒸汽作为后一效的热源，实现热能的梯级利用 B．该技术通常在高于70℃的条件下运行，以提高蒸发效率 C．低温操作可显著降低设备腐蚀和结垢速率，延长设备使用寿命 D．低温多效蒸馏技术适用于与电厂余热结合的水电联产工程，可有效利用低品位热源 E．该技术的造水比（即每单位蒸汽产生的淡水量）通常较低，经济性较差 5．阅读科普短文，回答问题。 低温多效蒸馏技术 工业应用的海水淡化方法主要是蒸馏法和膜法。蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸馏法海水淡化技术是最早投入工业化应用的淡化技术，特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高。 蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低等优点。多效蒸馏法是最早使用的海水淡化技术，但由于结垢和腐蚀等问题，一直未得到广泛的使用。针对这些缺点，多效蒸发、多级闪蒸等技术应运而生。 低温多效蒸馏海水淡化是通过模拟自然界水循环，利用真空低温‌和‌多效串联技术，将海水加热蒸发并冷凝成淡水的过程。 （1）低温多效蒸馏技术淡化海水，主要发生 （填“物理”或“化学”）变化。请从微观角度解释蒸汽冷凝成淡水的过程 。 （2）海水淡化的副产品之一是食盐，食盐的主要成分氯化钠的化学式为 。 （3）检验所获取的淡水是否为软水，常用的试剂是 。 （4）蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，技术和工艺比较完备，但由于使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大。为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进建议 。 6．海水淡化是实现水资源利用开源增量的技术，可以增加淡水总量。蒸馏法淡化海水如图1所示，海水在加热条件下蒸发，水蒸气遇塑料薄膜后重新凝结成水海水。 （图1） （1）海水蒸发冷凝得到淡水的过程中，发生变化的是 （填字母）。 A．分子的质量 B．分子的种类 C．分子间的间隔 D．分子运动速率 （2）查阅资料进一步了解水的相关知识，并在老师的指导，完成了水的体积随温度变化的研究，得到如图2所示曲线。若水的温度从8℃降到2℃的过程中，水的密度发生的变化是 。 （3）海水淡化是实现水资源利用的开源增量技术。关于海水淡化说法正确的是 （填字母） A．海水淡化是利用海水蒸发后冷凝的原理进行的 B．海水淡化只能通过热法实现 C．海水淡化过程中，盐分会被完全去除，产生纯净水 D．海水淡化技术不能增加淡水总量 7．阅读科普短文，回答问题。 海水淡化技术是目前人类获取淡水资源的一种有效方式，与传统的海水淡化技术（将海水加热至沸腾，利用蒸发和冷凝的原理，将海水中的盐分去除）相比，太阳能海水淡化技术具备不消耗化石能源、无污染、所获得的淡水杂质含量低等诸多优点。 热带沿海地区光照充足且光照时间长，可在热带沿海地区建设太阳能海水淡化厂。为了进一步提高太阳能海水淡化技术中的太阳光利用率，研究人员提出了一种新型氧化石墨烯（GO）基薄膜界面光热蒸发技术，如图所示。未经改性的氧化石墨烯基薄膜在水溶液中会出现层间膨胀，导致盐离子能够通过薄膜；而改性后的氧化石墨烯基薄膜的层间通道可以有效截留盐离子，并为水的供应和蒸气的逸出提供有效途径，最后通过冷凝收集淡水。该技术完全由太阳能驱动，离子去除效率高，成本低。 （1）传统的海水淡化技术发生的是 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）太阳能海水淡化技术相比传统海水淡化技术的优势是 。 （3）如用未经改性的氧化石墨烯基薄膜淡化海水，向淡化后的海水中加入硝酸银溶液，发生反应的化学方程式为 。 （4）GO基薄膜下方海水的盐浓度 （填“大于”“等于”或“小于”）上方的。 （5）根据图文材料，分析热带沿海地区建设太阳能海水淡化厂的有利条件是 。 （6）提出爱护海洋资源的一条建议 。 参考答案 1～3．B、B、B； 4．（1）未发生；物理；（2）降低能耗（或利用余热，提高能源利用率等）；（3）ACD。 5．（1）物理；水蒸气中的水分子之间间隔变小，水分子本身没有改变；（2）NaCl；（3）肥皂水；（4）充分利用潮汐能、风能、太阳能等清洁能源（合理即可）。 6．（1）CD；（2）先减小后增大；（3）A。 7．（1）物理；（2）不消耗化石能源、无污染、所获得的淡水杂质含量低（合理即可）；（4）大于；（5）光照充足且光照时间长；（6）禁止向海洋乱排未处理达标的污水. 学科网（北京）股份有限公司 $