4.3 海洋的探索 讲义 2026-2027学年科学浙教版八年级上册

本初中科学讲义聚焦“海洋的探索”核心内容，系统梳理海水淡化（反渗透膜法、蒸馏法）利用物质性质差异实现分离的原理，粗盐提纯（溶解、过滤、蒸发结晶）的实验操作要点，晶体形成（蒸发结晶、降温结晶）的方法选择依据，以及海洋资源（矿物、化学、生物、动力）的分类与利用，构建从物质分离原理到实验实践再到资源应用的学习支架。 该资料以科学观念为统领，通过“目标导航-方法指导-易错辨析-随堂检测”闭环设计，突出科学思维与探究实践。如粗盐提纯强调“一贴二低三靠”操作规范，硫酸铜晶体制备引导学生基于溶解度原理选择降温结晶并控制缓慢降温，培养严谨实验态度。课中辅助教师实验教学，课后通过易错点警示和检测题帮助学生查漏补缺，强化知识应用能力。

4.3 海洋的探索 八上 · 第4章 水与人类 01 本节导航·目标清单 目标导航 方法指导 ✓ 通过海水淡化的过程，形成利用物质性质差异实现物质分离的思路与方法。 ✓ 掌握过滤的实验操作，了解晶体形成的几种方法，学会用结晶的方法制备晶体。 ✓ 了解海洋中的资源，认识不同类型海洋资源的利用情况。 ✓ 差异分离法：利用物质在溶解性/透过性上的差异（反渗透膜、过滤、蒸馏）实现分离。 ✓ 实验操作法：过滤"一贴二低三靠"、蒸发结晶"出现较多固体即停火用余热"。 ✓ 结晶法：据溶解度受温度影响大小选择蒸发结晶或降温结晶。 02 教材精研·内容全解 考点01 海水淡化与物质分类 淡化：（1）海水淡化的意义。 海水中溶有大量的盐，不能直接饮用和灌溉。海水淡化是把海水中的盐分离出来、获得淡水的过程，核心思路是利用物质性质差异实现物质分离。 图 海水淡化：反渗透膜法示意 反渗透：（2）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；它能截留水中的各种溶质，而水则能从半透膜渗出，从而取得比较纯净的水。反渗透膜淡化海水具有淡化后水质好、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。 蒸馏：（3）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。 纯净物：（4）纯净物。 仅由一种物质组成的物质叫作纯净物；举例：氧气、氢气、蒸馏水、氯化钠、铜。 比较：（5）纯净物与混合物的比较。 项目 纯净物 混合物 组成 仅由一种物质组成 由两种或两种以上物质组成 举例 氧气、氢气、蒸馏水、氯化钠、铜 河水、矿泉水、天然水（含多种物质） 分离思路 — 利用性质差异（如反渗透、过滤、蒸馏）分离 图 纯净物与混合物的比较 考点02 粗盐提纯（过滤与蒸发结晶） 日晒法：（1）日晒法获取原盐。 我国的海盐生产一般采用日晒法：利用滨海滩涂，筑坝开辟盐田，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。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，必须经过进一步提纯才能成为可食用的精盐。 提纯步骤：（2）探究实践：粗盐的提纯。 过程为：溶解 → 过滤 → 蒸发结晶 → 转移。 图 粗盐提纯探究实践 过滤：①过滤。 把滤纸折成圆锥形放入漏斗中，若滤纸边缘高出漏斗口要用剪刀剪去部分，确保滤纸边缘比漏斗口稍低；用滴管滴水润湿滤纸，用玻璃棒把滤纸紧贴在漏斗壁上；把备好的悬浊液倒入漏斗，倾倒时用玻璃棒引流，注意液面不能超过滤纸边缘，漏斗下端要紧贴烧杯壁。操作要点可记为"一贴二低三靠"：一贴——滤纸紧贴漏斗内壁（防止气泡使液体流速减慢）；二低——滤纸边缘低于漏斗口、液面低于滤纸边缘；三靠——烧杯嘴靠玻璃棒、玻璃棒下端靠三层滤纸一侧、漏斗下端尖嘴靠烧杯内壁。 图 过滤（滤纸折叠：三层/一层） 图 过滤（引流与"二低三靠"） 蒸发：②蒸发结晶。 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。玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅。 图 蒸发结晶（蒸发皿/酒精灯/玻璃棒） 转移：③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。 图 转移晶体 误差：（3）误差分析。 产率偏高：蒸发后的固体中含有水分。 产率偏低：①溶解搅拌时液滴溅出；②过滤时液体洒出；③未洗涤玻璃棒或烧杯；④蒸发过程中局部过热造成液滴飞溅；⑤蒸发后转移固体不彻底；⑥粗盐未充分溶解。 考点03 晶体与结晶·制备硫酸铜大晶体 概念：（1）结晶的概念。 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。 方法：（2）结晶的方法。 项目 蒸发溶剂法（蒸发结晶） 冷却热饱和溶液法（降温结晶） 概念 通过蒸发溶剂使物质结晶析出 通过降低热饱和溶液的温度使物质结晶析出 适用条件 溶解度受温度变化影响较小的固体物质 溶解度受温度变化影响较大的固体物质 图 日晒法：盐田中蒸发结晶析出食盐 图 结晶方法示例：盐田（日晒法）/凹穴玻璃片（降温结晶） 制备：（3）探索活动：制备硫酸铜大晶体。 原理：①硫酸铜的溶解度随温度的升高而增大，且受温度变化影响很大；冷却热饱和溶液时溶解度减小，无法再溶解的硫酸铜以晶体形式析出。②晶体的析出生长必须要有核心（晶核、晶种），粒子才能一层层有规则地堆积；反复结晶可使晶体越长越大。③制备较大颗粒晶体需控制：晶种少、晶形完整、防震防尘、降温缓慢（震动会妨碍粒子有序排列，使晶形不完整）。 制备小晶体：配制一定温度下的热饱和硫酸铜溶液（关键要估计一定量水中该温度下配制饱和溶液所需晶体质量，可参考硫酸铜溶解度表）；静置、缓慢冷却（用棉花或塑料泡沫保温）、析晶；容器口盖清洁白纸、用棉花围起烧杯，静置一夜缓慢降温，析出硫酸铜小晶体。 图 制备小晶体（配制热饱和溶液→静置冷却析晶） 图 硫酸铜溶解度表（估计饱和溶液所需晶体质量） 小晶体"长"成大晶体：①选晶——在晶体里选择几颗几何形状完整的小晶体备用（晶种选择是关键：用纯净硫酸铜、防灰尘落入、饱和溶液静置避免振荡）。②用线把小晶体绑好，悬吊在饱和溶液里，静置过夜，如此反复操作几次，晶体越长越大。 图 选晶：选取几何形状完整的小晶体作晶种 图 小晶体长大：晶核悬吊于热饱和溶液中反复结晶 讨论：①影响结晶速度的因素——蒸发越慢、环境温差越大、附着物越粗糙，越有利于晶体形成。②影响晶体生长的因素——是否悬吊晶种会影响晶体大小和形状（晶体沿晶种生长，杯底晶体较少）；温度降低的速度影响晶体大小和形状（降温缓慢有利于大晶体形成）。 考点04 海洋中的资源与利用 四类资源：（1）海洋为人类提供丰富的资源。 ①海洋矿物资源：石油、煤、铁、铝钒土、锰、铜、石英岩等。②海水化学资源：氯、钠、镁、硫、碘、铀、金、镍等。③海洋生物（水产）资源：鱼类、虾类、贝类、藻类等。④海洋动力资源：潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能等。 利用方式：（2）人类对海洋资源的利用。 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大量海洋资源，为生存和发展提供有力保障。 进程：（3）我国海洋探索的进程。 近年来我国海洋科考取得巨大进展，尤其是深海探测技术迅速发展，为建设海洋强国提供重要支撑。 03 避坑指南·易错辨析 易错警示 蒸馏水是纯净物，河/矿泉/天然水是混合物：判断看"是否仅由一种物质组成"，不能凭"看起来清"判断。 反渗透法靠半透膜"截留溶质、透过水"；蒸馏法靠"加热汽化再冷凝"，二者原理不同。 过滤"一贴二低三靠"缺一不可：滤纸紧贴漏斗壁、边缘低于漏斗口、液面低于滤纸边缘；玻璃棒引流、下端靠三层滤纸、漏斗尖嘴靠烧杯壁。 蒸发结晶不是"蒸干才停"：出现大量固体即停止加热，用余热蒸干，避免固体飞溅或分解。 结晶方法看溶解度受温度影响：影响不大→蒸发结晶（如食盐）；影响大→降温结晶（如硝酸钾、硫酸铜）。 制备大晶体三关键：热饱和溶液、完整小晶种（晶核）、缓慢降温且防震防尘；反复悬吊结晶使晶体长大。 析出晶体后的母液仍是该溶质的饱和溶液（如硫酸铜母液仍呈蓝色），并非无色。 海洋资源四分类要分清：矿物/化学/生物(水产)/动力，利用方式含海水淡化、海浪发电等。 04 实战演练·随堂检测 1. 下列水中属于纯净物的是（ ） 图 物质分类：蒸馏水(纯净物)/河水·矿泉水·天然水(混合物) A.河水 B.蒸馏水 C.矿泉水 D.天然水 2. 粗盐中难溶性杂质的去除过程中，涉及称量、溶解、过滤、蒸发等过程。下列说法不正确的是（ ） A.称量时粗盐放在天平左盘的称量纸上 B.粗盐溶解时，要用玻璃棒不断搅拌 C.蒸发时，在滤液恰好蒸干时停止加热 D.过滤时漏斗下端尖嘴紧靠烧杯内壁 3. 下列关于结晶的说法不正确的是（ ） A.结晶是指有规则几何形状的晶体从溶液中析出的过程 B.不同物质的晶体从溶液中析出后，其几何形状可能不相同 C.结晶必须在蒸发溶剂的时候才能进行 D.把硝酸钾晶体从其溶液中结晶出来最好采用冷却热饱和溶液法 4. 小科同学在完成硫酸铜晶体的制备和生长实验时，为了获得大的硫酸铜晶体，采取了如图所示的实验方法，下列选项中有关做法和现象错误的是（ ） 图 硫酸铜大晶体制备与生长实验装置 A.选择热饱和硫酸铜溶液比用冷的饱和溶液效果好 B.选择几何形状完整的小晶体作为晶核，对晶体的生长更有利 C.晶体长大后，蓝色的硫酸铜溶液会变为无色 D.重复以上图中实验步骤，晶体会越长越大 参考答案 【实战演练】 第1题： B 解析：蒸馏水仅由水一种物质组成，属于纯净物；河水、矿泉水、天然水中都含有多种物质，属于混合物。 第2题： C 解析：蒸发时，应待蒸发皿中出现较多固体时停止加热，利用余热将剩余液体蒸干，而非恰好蒸干时停止加热；A、B、D 操作均正确。 第3题： C 解析：结晶的方法有蒸发溶剂结晶和冷却热饱和溶液结晶，所以结晶可以在蒸发溶剂时进行，也可以在冷却热饱和溶液时进行，并非必须在蒸发溶剂时才能进行；A、B、D 说法均正确。 第4题： C 解析：硫酸铜溶解度随温度升高而增大，降温时溶液中会有晶体析出，析出晶体后的溶液仍是硫酸铜溶液，还是蓝色，故 C 错误；A（热饱和溶液效果好）、B（完整小晶体作晶核更有利）、D（反复操作晶体越长越大）均正确。 学科网（北京）股份有限公司 $