1.5 跨学科实践：设计海水淡化装置（教学课件）物理新教材北师大版八年级上册

该初中物理课件围绕汽化与液化原理，通过地球水资源数据（70%覆盖、97%咸水、<1%可用淡水）导入，引导学生从水循环（蒸发、液化）、海水晒盐（蒸发结晶）到设计蒸馏法海水淡化装置，构建自然现象到实际应用的学习支架。 其亮点在于以跨学科实践为载体，通过设计制作简易海水淡化装置的科学探究过程，运用科学思维分析汽化加快、液化迅速等问题，强化物理观念的应用。采用实践操作与交流讨论结合的教学方法，帮助学生构建知识体系，既培养探究能力和社会责任感，也为教师提供清晰的教学实施路径。

物理八年级上册 •北师大版 第一章 物态及其变化 第5节 跨学科实践：设计海水淡化装置 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 理解汽化（蒸发）和液化的物态变化过程；能运用物态变化知识解释海水淡化的基本原理。 02 科学思维 通过分析水循环和海水晒盐的原理，建立 “状态变化实现物质分离” 的科学思维；能对不同海水淡化方法进行比较和评价。 03 科学探究 经历设计、制作、调试简易海水淡化装置的完整过程；学习控制变量法，探究影响汽化和液化效率的因素。 04 科学态度与责任 认识水资源危机，树立节约用水的意识和社会责任感；培养创新精神、团队协作能力和严谨求实的科学态度。 将所学的科学原理应用于实际，设计并制作出一个能够有效工作的简易海水淡化装置 教学重难点 教学难点 教学重点 理解并掌握利用蒸馏法进行海水淡化的科学原理（汽化与液化） 汽化和液化定义 地球上的水，够我们用吗？ 一组触目惊心的数据显示真相 70% 地球表面虽有七成被水覆盖，看似是一颗“蓝色水球”，但这些水资源的分布极不均匀，且并非都能为人类所用 97% 其中绝大部分是海洋中的咸水，因含有大量矿物质无法直接饮用或灌溉。虽然海水淡化技术在进步，但成本依然高昂，难以普及 ＜1% 剩余的淡水中，大部分被冰封在极地冰川或深藏地下，人类真正能直接利用的江河湖泊淡水，不足总水量的1% 汽化和液化定义 本节课，我们要完成什么？ 本节课我们将化身小小工程师，共同完成一个挑战：设计并制作一个简易的海水淡化装置！这不仅是一次动手实践，更是对自然科学原理的深度探索与应用。 认识水循环 01 02 认识海水晒盐 03 设计海水淡化装置 任务一 认识自然界的水循环 任务一：认识自然界的水循环 海洋水 蒸发 水蒸气 液化 小水滴（聚集成云） 雨 聚集 遇冷空气 凝 固 小冰珠（冰雹） 小冰珠（雪） 湖泊、河流、地下水 径流 降水 降水、蒸发和径流是水循环过程中的三个关键环节，决定着全球的水量平衡，也决定着一个地区的水资源总量。 任务一：认识自然界的水循环 水循环可以分为海上内循环、海陆间循环和路上循环等形式。 任务二 认识海水晒盐过程中的物态变化 任务二：认识海水晒盐过程中的物态变化 为什么海水不能直接引用？ a.多种元素浓度超卫生标准 b.海水中含有大量盐类，大量饮用会引起脱水，甚至危及生命 任务二：认识海水晒盐过程中的物态变化 古法制盐 把海水引入盐田中，利用日光和风力蒸发海水，浓缩海水使食盐结晶。 任务三 设计并制作海水淡化装置 任务三：设计并制作海水淡化装置 是液态海水结冰，海水结成的冰里很少有盐，基本上是纯水。 1.冷冻法 a.人工制冷 需要消耗大量能源 b.自然结冰 受季节和天气影响较大 任务三：设计并制作海水淡化装置 利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水中的盐分离出去。 2.反渗透法 任务三：设计并制作海水淡化装置 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。 3.蒸馏法 好处：蒸馏法装置简单，效率高，所以在日常生产生活中得以大量应用 任务三：设计并制作海水淡化装置 我国西北部一些干旱地区的地下水和湖水是苦咸水，盐碱度大。如果要将这样的水进行淡化，你会采取怎样的方法？将你的想法与同学交流。 交流讨论 任务三：设计并制作海水淡化装置 运用蒸馏法，利用身边器材，设计并制作海水淡化装置。重点考虑以下问题： 实践活动 （1）你的装置是怎样加快海水的汽化，从而获得大量水蒸气的? （2）你的装置是如何使从海水中汽化出来的水蒸气迅速液化的? （3）你的装置是怎样将水蒸气液化后的水收集起来，从而获得淡水的? 制作好海水淡化装置后，进行实验测试，并根据测试效果改进你的装置。 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 1、每年的3月22日是世界水日，我们要珍惜淡水资源。如图是海水淡化的简易装置，在海水淡化过程中主要涉及到的物态变化有（　　） A．汽化、液化 B．熔化、凝固 C．汽化、凝华 D．升华、凝华 A 课堂练习 探究新知 2、 海水淡化是解决水资源短缺的重要途径。如图是太阳能蒸馏技术淡化海水的原理示意图，结合图像，淡化海水需要经历的过程：海水先_______（填物态变化名称）后液化变为淡水，液化过程需要_______热量。 汽化 放出 课堂练习 探究新知 3、如图所示，小王和同学们利用已学知识制作了一个简易的海水淡化装置，通过太阳照射容器内的海水，产生水蒸气，水蒸气在玻璃板内壁凝结成水珠，收集即可得到淡水。 (1)请简述以上过程中发生的物态变化。 (2)通过实验，同学们发现获得淡水的时间过长。请你给他们提出合理的改进建议，用于提高获得淡水的速度。 课堂练习 探究新知 答案： （1）当将海水放在太阳下照射时，海水吸热会由水变成水蒸气，发生汽化现象，水蒸气遇到冷的玻璃板会由水蒸气变成小液滴，发生液化现象，整个过程是先汽化，后液化。 （2）可以从影响液体蒸发的因素上改进该装置，可把玻璃板换成面积更大的容器，以增大液体的表面积；也可以用酒精灯对装海水的容器加热，以提高液体的温度。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“自我检测” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $