1.5 设计海水淡化装置 课件-2026-2027学年北师大版物理八年级上册

该初中物理课件聚焦物态变化核心知识，以复习水的三态变化为起点，通过分析自然界水循环现象，衔接海水淡化装置设计，构建从理论到实践的学习支架，帮助学生掌握汽化、液化原理及应用。 其亮点在于以生活化实验为载体，引导学生用塑料盆、保鲜膜等材料设计海水淡化装置，体现科学探究过程，结合水循环实例深化物理观念。采用小组讨论、实验优化等方法，学生能提升动手与科学思维能力，教师可高效落实核心素养教学。

北师大版2024版物理八年级上册【精做课件】 授课教师： . 班 级： 8年级（ ）班 . 时 间： . 2026/7/26 1.5 设计海水淡化装置 第一章 物态及其变化 北师大版八年级物理上册1.5《设计海水淡化装置》专项作业 一、设计背景与物理原理 海水含有大量盐类杂质，无法直接饮用。本次装置设计依托本章汽化、液化核心物态变化知识，利用水和盐的物理性质差异完成海水淡化。盐的沸点极高，常温、加热条件下无法变成气体，而水可以吸热发生汽化变成纯净水蒸气；水蒸气遇冷后发生液化，凝结为液态纯净水，盐分被彻底截留，最终实现海水净化。 核心物理原理：海水吸热汽化（蒸发）→ 纯净水蒸气遇冷液化 → 得到可饮用淡水，全程为物理变化，贴合八年级物态变化知识点。 二、实验器材（生活易得材料） 大号透明塑料盆、小号空塑料杯、保鲜膜、橡皮筋、小石块（重物）、盐水（模拟海水）。 三、装置整体结构 整套装置结构简单、分层清晰，分为三个核心区域，适配实验原理： 1. 海水汽化区：大塑料盆，盛装模拟海水，为汽化过程提供水源，留存盐分杂质； 2. 冷凝液化区：密封保鲜膜顶层，作为低温冷凝界面，让水蒸气液化成淡水水珠； 3. 淡水收集区：盆中央的小水杯，汇聚收集液化后的纯净淡水。 四、装置组装与实验步骤 1. 在大号塑料盆中倒入适量盐水（模拟海水），水量不超过盆体二分之一，避免液面过高接触收集杯； 2. 将干净的空小水杯直立放置在大盆正中央，确保杯口高于盐水液面，防止盐水混入收集杯； 3. 用保鲜膜完全覆盖大盆盆口，用橡皮筋扎紧边缘，保证装置完全密封，防止水蒸气外泄； 4. 将小石块轻轻压在保鲜膜正中央（小水杯正上方），使保鲜膜中心微微凹陷，形成倾斜滑落坡面； 5. 将组装好的装置放置在阳光充足、温度较高的环境中，静置2–3小时，观察实验现象。 五、实验过程与现象分析 1. 汽化过程：阳光照射使装置内温度升高，大盆中的盐水吸收热量，发生缓慢的蒸发现象（汽化），变成无色透明的水蒸气。水中的盐类杂质无法汽化，全部留在大盆的水中，实现水与盐分的分离。 2. 液化过程：装置内的纯净水蒸气接触温度较低的保鲜膜内壁，遇冷放热，发生液化现象，凝结成无数细密的液态小水珠，均匀附着在保鲜膜内侧。 3. 淡水收集过程：保鲜膜中心呈倾斜状态，细小水珠不断汇聚、变大，在重力作用下沿坡面滑落，最终滴入中央的小水杯中。 六、实验现象与实验结论 实验现象：静置一段时间后，保鲜膜内壁布满液态水珠，水珠持续滴落至小水杯中；大盆内盐水浓度逐渐升高，杯中的收集水无色无味、无咸味。 实验结论：利用水的汽化和液化物态变化，可以有效去除海水中的盐分和杂质，成功实现海水淡化，证明汽化吸热、液化放热的规律可应用于净水实践。 七、装置优缺点分析 1. 优点 材料环保易得、成本低、操作安全简单，适合初中生动手实操；装置可视化强，能直观展示汽化、液化全过程，贴合课本知识点；全程密封，无水资源浪费，净水原理清晰易懂。 2. 缺点 依靠自然阳光升温，汽化速度慢，海水淡化效率较低；保鲜膜密封性和导热性一般，少量水蒸气易外泄，冷凝效果有限。 八、装置优化改进方案 1. 吸热提速：在大盆外侧包裹黑色卡纸，黑色物体吸热能力更强，可快速提升装置内部温度，加快海水蒸发速度； 2. 优化冷凝：用光滑透明玻璃盖板替代保鲜膜，密封性、导热性更好，能提升液化冷凝效率； 3. 辅助加热：将装置放置在温暖室内或温水浴上方，稳定提升环境温度，缩短实验时间。 九、知识点总结 本装置是物态变化知识的生活化综合应用，核心考查汽化吸热、液化放热两大核心考点。蒸发是任意温度下都能发生的平缓汽化现象，本装置利用自然蒸发实现海水汽化；水蒸气遇冷液化放热，形成纯净淡水，两种物态变化相互配合，完成海水淡化。 整个过程无新物质生成，属于物理变化，同时印证了“汽化吸热制冷、液化放热”的规律，完美结合课本理论与生活实践，是本章物态变化的经典实操应用案例。 课前导入 复习：水的三态变化 自然界中水循环是怎么样的？ 【想一想】 任务一 认识自然界的水循环 地球表面的各种水体在不停地转化。 浩瀚的海洋、奔腾的江河、平静的湖泊、皑皑的冰山雪岭，还有那漂浮的云彩……地球上的水在不停的运动着、变化着，形成了一个巨大的循环系统。 图解水循环的过程 任务一 认识自然界的水循环 ① 水循环把大气圈、水圈、岩石圈和生物圈有机地联系起来，使地球上的各种水体处于不断更新状态，维持了全球水的动态平衡。 ② 水循环通过对地表太阳辐射的重新分配，使得不同纬度热量收支不平衡的矛盾得以缓解。 水循环的意义 任务一 认识自然界的水循环 水循环的意义 ③ 水循环的强弱及路径，直接影响到各地的天气过程，乃至区域的基本气候特征。 ④ 水循环是海陆间联系的主要纽带，陆地径流源源不断地向海洋输送大量的泥沙、有机物和无机盐类。 ⑤ 在水循环的驱动下，地表物质被侵蚀、搬运和堆积，地貌得到发育、演化，形成了多姿多彩的地表形态。        任务一 认识自然界的水循环 水循环的意义 任务一 认识自然界的水循环 任务一 认识自然界的水循环 1. ［2024·武汉期中］水是人类生存环境的重要组成部分。 甲、乙和丙分别是水的三种状态，它们三者之间转化过程的 吸热、放热情况如图所示。下列说法不正确的是( ) B A. 甲是水蒸气 B. 由甲到丙是升华过程 C. 露的形成是由甲到乙的过程 D. 由乙到甲的过程有两种方式 考试考法 8 2.［2024·广州期末］如图所示是大自然中水循环的示意图。江、 河、湖、海以及大地表层中的水不断蒸发变成水蒸气。当含有 很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气的温度降低凝成小水滴 或凝成小冰晶，这就是云。在一定的条件下，云中的小水滴或 小冰晶越来越大，就会下落。在下落过程中，小冰晶又变成小 水滴，与原来的水滴一起落到地面，这就形成了雨。 考试考法 9 （1）请依次写出上文加下划线部分涉及的物态变化的名称： ______、______、______。 液化 凝华 熔化 （2）上面三种物态变化中，需要吸热的是______。 熔化 考试考法 10 （3） 我国属于缺水的国家，节约用水应从我做 起，请你写出生活中的一项节水措施： _________________ _____________。 用洗菜的水冲厕所（合理即可） 返回 考试考法 11 任务一 认识自然界的水循环 小组活动：组内自由讨论。 问题如下： 云，雾，雨，露，雪，霜，冰雹等天气现象 是如何形成？他们的形成过程中涉及到了哪 些物态变化呢？请根据以前学习过的内容尝试总结。 每组派一名同学。作为代表发言。      任务二 了解海水的主要成分 海水中含有大量盐类，其中大部分是氯化钠（食盐的主要成分）。大量饮用海水会引起人体脱水，甚至可能危及生命。 右图所示的是海水晒盐（书33页）。用海水晒盐是人类利用海洋资源的重要方式。在化学上称为“蒸发结晶”       想一想：海水晒盐包含了什么物态变化？  任务三 设计并制作海水淡化装置 海水淡化常见方法有冷冻法，反渗透法和蒸馏法。 蒸馏法的原理先把海水加热，使海水产生水蒸气。再让水蒸气遇冷液化成蒸馏水。 用蒸馏法设计并制作海水淡化装置。 右图为实验室淡化海水的简易装置。 根据右图，和小组同学进行讨论。 想一想，如何利用生活中的物品，进行海水淡化。 任务三 设计并制作海水淡化装置 用蒸馏法设计并制作海水淡化装置。 如图所示的是用塑料瓶，易拉罐，灯泡制作的简易海水淡化蒸馏装置。 海水中的水经过加热后汽化，通过导管到达小饮料瓶。在小饮料瓶中受冷液化后，流入大饮料瓶中，最后进行过滤。 任务三 设计并制作海水淡化装置 知识总结 知识总结 任务二 了解海水的主要成分 3. 食盐的主要成分为氯化钠，纯净的氯化钠是无色透明的固 体，熔点是，沸点 ，味咸，易溶于水。氯化钠 大量存在于海水中，可通过蒸发结晶海水来制取氯化钠。下 列说法正确的是( ) B A. 氯化钠溶于水，这是熔化现象 B. 氯化钠为晶体 C. 利用海水煮盐主要是利用了液化现象 D. 温度为 时，氯化钠为液态 考试考法 19 4. 小明暑假去旅游，在海边看到人们用海水“晒 盐”，即选取大片的海滩，构建盐田，一段时间后，盐田中的 水逐渐变少，粗盐也就出来了。小明想，如果水能快点变少， 粗盐也就能出得更快。可是水变少的快慢跟哪些因素有关呢？ 为此，小明进行了如下探究，在4块相同的玻璃板上各滴一 滴完全相同的酒精，如图A、B、C、D所示，并测出它们变 干所用的时间分别为、、、 。 考试考法 20 A B C D （1）“水变少”的过程其实是物理学中的______（填物态变化 名称）现象。 （2）分析A、B实验，能得出结论：_____________________ __________________________。 汽化 在其他条件相同时，液体的表面积越大，蒸发越快 考试考法 21 （3）分析A、D实验，能得出结论：_____________________ __________________________________。 在其他条件相同时，液体表面空气流动速度越快，蒸发越快 【点拨】分析A、D实验可看出，在其他条件（酒精、温度、 液体表面积）相同时，D中液体表面空气流动速度更快，A中 酒精变干所用时间比D中酒精变干所用时间长，可以得出结 论：在其他条件相同时，液体表面空气流动越快，蒸发越快。 考试考法 22 （4）结合上述实验现象及数据，猜想一下，海边盐田应尽 可能建在__________________处。 宽阔、向阳和有风 【点拨】根据影响蒸发快慢的因素，要想使蒸发加快，应将海 边盐田尽可能建在宽阔（可增大海水表面积）、向阳 （可提高海水温度）、有风（可加快海水上方空气的流动速度） 处。 返回 考试考法 23 任务三 设计并制作海水淡化装置 5. ［2024·张掖月考］淡水资源缺乏已是一 个世界性的普遍现象，利用太阳能、海水等 资源获得淡水具有重要的战略意义。如图所 示为小明设计的太阳能海水淡化器简易示意 C A. 先升华后液化 B. 先汽化后凝固 C. 先汽化后液化 D. 先液化后汽化 图，在海水淡化过程中，发生的物态变化是 ( ) 返回 考试考法 24 6. 如图所示是利用太阳能 蒸馏技术淡化海水的原理示意图。在 地面上挖一水池，往池内灌海水，完 成设备的安装，即可得到淡水。这是 蒸发 液化 因为阳光照射使池内海水加快______, 形成水蒸气；水蒸气 在塑料膜上______形成水滴。 返回 考试考法 25 7.常用的海水淡化方法有冷冻法、反渗透法和蒸馏法。如图 所示的两种装置中，属于反渗透法装置的是____；蒸馏法淡 化海水的过程为水蒸气淡水，其中 过程会______ 热量， 过程会______热量。 乙 吸收 放出 返回 考试考法 26 Lavf57.71.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) $