4.3 海洋的探索（第1课时）教学设计 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

该初中科学教学设计聚焦海水淡化核心知识，涵盖反渗透膜法、蒸馏法等技术及纯净物与混合物概念。通过中国海洋战略情境导入，结合视频展示技术，设计反渗透膜模拟实验，构建“情境-原理-实践”学习支架，衔接淡水资源有限性与技术应用。 特色在于融合探究实践与科学观念，学生组装反渗透膜装置并使用TDS笔测量，培养动手与数据分析能力。对比表格清晰区分纯净物与混合物，视频辅助技术理解，家庭小实验延伸课堂。增强节水意识与科技推动社会发展的态度责任，助力教师实施情境化教学，提升学生科学思维与探究实践能力。

第3节 海洋的探索（第1课时）教学设计 ——海水的淡化 【核心概念】 1.人类活动与环境 2.技术、工程与社会 【内容要求】 学习内容： 1.自然资源 2.技术与工程改变人们的生产和生活 内容要求： 1.认识淡水资源的有限性。 2.海水淡化技术对人类带来深远的影响。 【教学目标】 1.了解海水淡化的主要方法，如反渗透膜法、蒸馏法等。 2.能说出反渗透膜法的基本原理，通过探索活动理解其科学原理。 3.理解纯净物的概念，会区分纯净物与混合物。 4.初步认识海水淡化技术史及其在解决全球水资源短缺问题中的作用。 5.认识到淡水资源的宝贵，增强节约用水的意识。感受科学技术对人类社会发展的推动作用，激发学习兴趣。 【教学思路】 教学线索：情境导入——探究新知——动手实践——讨论与拓展——总结与升华 从我国拥有丰富的海洋资源，引入如何合理开发与利用为人类服务。介绍海水淡化的基本原理——分离水和盐。重点学习反渗透膜法和蒸馏法。观看海水淡化相关视频，让学生对技术有更直观的认识。再通过探索活动理解其科学原理。最后阅读海水淡化技术史，认识海水淡化技术在解决全球水资源短缺问题中的作用。感受科学技术对人类社会发展的推动作用，激发学习兴趣。 【教学过程】 一、创设情景，引入任务 【引入】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？ 二、围绕任务，探究新知 1.海水淡化是人类生存和发展的需要 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，所以海水淡化是人类追求了几百年的梦想。 截至2021年，全球海水淡化工程规模超过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。 2.海水淡化的含义 海水淡化是指将海水脱盐取得淡水的过程。海水中的“盐”是混合物，主要成分是氯化钠，其次是镁、钙、钾的硫酸盐和氯化物。盐分主要来自数百万年来陆地上岩石的风化，并通过河流输入海洋。 3.海水淡化技术 目前，全球的海水淡化技术已经日趋成熟，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 视频：反渗透膜法海水淡化 ①内涵：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。 ②功能：反渗透膜孔径非常小，能截留水中的各种溶质（如氯化钠，其次是镁、钙、钾的硫酸盐和氯化物。），而水则能从半透膜渗出，从而获得比较纯净的水。 ③优点：反渗透法具有净化水水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点，在海水淡化工程上得到了广泛应用。 科学概念： 渗透膜：渗透膜是一种具有选择透过性的薄膜。它就像一个“智能”的筛子，只允许某些物质（通常是水、小分子、离子）通过，而阻挡其他物质（如盐、大分子、细菌、病毒）。细胞膜是一种渗透膜。 渗 透：当两种不同浓度的溶液被一张半透膜隔开时，溶剂分子（通常是水）会自发地从低浓度溶液一侧，穿过半透膜，流向高浓度溶液一侧，直到两侧的浓度达到平衡。 【探索活动】 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。 知识介绍：TDS是指水中溶解的固体总量。如图为TDS检测笔。 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4.3-1所示的海水模拟淡化装置。 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。 实验结果：B水槽中净水的固体溶解物含量远小于A水槽中净水的固体溶解物含量。 实验结论：利用反渗透膜能淡化海水。 （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。蒸馏水中杂质非常少，可以将其看成是单一由水组成的。这种仅由一种物质组成的物质，叫作纯净物。 视频1：科学模拟海水淡化小实验（学生可以自己在课外完成） 视频2：多级闪蒸海水淡化 科学概念：比较纯净物与混合物 纯净物 混合物 概念 由一种物质组成 由两种或多种物质混合而成 性质 有固定的组成和固定的性质（比如固定的熔点、沸点） 组成不固定， 各成分保持原有性质 区别 不能用物理方法 分离成更简单的物质 可以用物理方法 （过滤、蒸发、蒸馏等）分离 例子 如水、氧气、铁、氯化钠 如空气、盐水、糖水、牛奶 3.海水淡化技术的发展史 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。 三、归纳总结，应用迁移 （一）课堂小结 1.说说海水淡化有哪些技术，反渗透膜淡化海水的特点、功能和优点是什么？ 2.什么是纯净物？如何区别纯净物与混合物？ 3.大规模地实现海水淡化，需要综合考虑哪些因素？ （二）随堂例题 【例1】下列水中属于纯净物的是( ) A.河水 B.蒸馏水 C. 矿泉水 D.天然水 【答案】B 【解析】蒸馏水中杂质非常少，可以将其看成是单一由水组成的。这种仅由一种物质组成的物质，叫作纯净物。 【例2】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 【答案】A 【解答】A、矿泉水中常含有一些可溶性的矿物质，故错误； B、蒸馏法得到的水中只含有一种物质，是纯净物，故正确； C、纯净的水不导电，属于绝缘体，但生活中所用的水由于含有一些矿物质，一般是能导电的，故正确； D、随着社会的发展和人口的增长，水资源已经出现严重危机，我们一定要节约用水，故正确。 【例3】化学概念间在逻辑上有如图所示的部分关系，对下列概念间的说法正确的是（　　） A．纯净物与混合物属于交叉关系 B．单质与化合物属于交叉关系 C．空气和混合物属于包含关系 D．氧化物与化合物属于并列关系 【答案】C 【解答】A、混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成；纯净物与混合物属于并列关系；故A错误； B、由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物；单质与化合物属于并列关系，故B错误； C、空气属于混合物，二者属于包含关系，故C正确； D、氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素；化合物与氧化物属于包含关系正确，故D错误。故选：C。 【板书设计】 第3节 海洋的探索（第1课时）多级闪蒸法 反渗透膜 蒸馏法 海水的淡化 技术 材料 优点 概念 需要解决的问题 意义 功能 ——海水的淡化 【课后作业】 1.完成作业本上相应内容 2.家庭小实验：盐水蒸馏，观察并记录，写一份实验小报告。 学科网（北京）股份有限公司 $