内容正文:
跨学科实践活动8 海洋资源的综合利用与制盐
导学案(人教版九年级化学下册 第九单元 溶液)
一、四维核心素养
化学观念:认识海洋是资源宝库,树立资源综合利用意识。科学思维:依据溶解度差异建立分离提纯思路,会选择结晶方法。科学探究:经历海水晒盐与粗盐提纯,掌握过滤、蒸发操作。科学态度与责任:关注海洋资源开发与保护,养成严谨求实、可持续的态度。
二、重难点
重点:海水制盐的原理;依据溶解度受温度影响程度选择蒸发结晶或降温结晶;粗盐提纯的步骤与操作。难点:运用溶解度知识分析海水晒盐中晶体的析出,理解利用溶解性差异实现分离的方法;规范完成粗盐提纯实验、注意安全。
三、课前预习案
(一)自主阅读,完成填空
1.海洋是一个巨大的资源宝库,其中溶解在海水中的各种盐类属于______资源;海洋中还有丰富的矿产资源、______资源和动力资源。
2.海水中含量最高的盐类物质是______,它也是人体生理活动必需的物质。
3.海水晒盐时,利用风吹日晒使海水中的______蒸发,海水逐渐变为氯化钠的______溶液,继续蒸发便有食盐晶体析出,这种结晶方法称为______结晶。
4.蒸发结晶适用于溶解度受温度影响______的物质;而降温结晶适用于溶解度受温度影响______的物质。
5.氯化钠除用作食盐外,在医疗上还可用于配制______,在工业上是生产烧碱、氯气等的重要______。
6.海水是含有多种物质的______物(填“纯净”或“混合”),其中溶解的盐类使海水带有一定的______味。
7.从海水中获取淡水的方法称为海水______,它与晒盐不同:晒盐主要得到______,而淡化主要得到______。
(二)概念辨析,判断正误
1.饱和溶液是指在一定温度下、一定量的溶剂里不能再溶解该溶质的溶液。( )
2.海水晒盐利用了氯化钠的溶解度受温度影响很小的性质。( )
3.饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液。( )
4.海水晒盐得到的食盐晶体可直接食用,不需要再进行提纯。( )
(三)选择题,巩固溶液与溶解度概念
1.下列有关饱和溶液的说法正确的是( )
A.饱和溶液不能再溶解任何溶质
B.改变条件后,饱和溶液可能变为不饱和溶液
C.饱和溶液一定是浓溶液
D.硝酸钾的饱和溶液不能再溶解其他物质
2.海水晒盐能够析出食盐晶体,主要原因是( )
A.海水中的氯化钠溶解性很小
B.水分蒸发后溶剂减少,氯化钠不能全部溶解
C.氯化钠的溶解度随温度升高而减小
D.海水是纯净物
3.关于溶解度的说法,正确的是( )
A.溶解度是指一定温度下,某物质在溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量
B.物质的溶解度随温度升高一定增大
C.氯化钠的溶解度受温度影响很大
D.判断某物质结晶方法时,需要参考其溶解度受温度影响的情况
(四)思考与简答
海水晒盐为什么能够得到食盐晶体?请从溶剂变化和氯化钠溶解度的角度简要说明。
四、课中探究案
(一)探究一:海水制盐的原理
1.海水晒盐时,把海水引入盐田后,水分逐渐蒸发,食盐晶体逐渐析出,其根本原因是( )
A.氯化钠的溶解度随温度升高而显著增大
B.溶剂不断减少,氯化钠以晶体形式从溶液中析出
C.海水晒盐过程中发生了化学变化
D.海水是纯净物
2.海水晒盐得到的是______盐,其中除氯化钠外,还含有泥沙等难溶性杂质和少量可溶性杂质。
3.从海水中提取氯化钠,主要利用的是海水蒸发后氯化钠______析出的原理,这与氯化钠的溶解度受温度影响很小的性质有关。
4.下列关于海水晒盐的说法,错误的是( )
A.海水晒盐属于物理变化
B.晒盐过程中没有改变氯化钠的化学性质
C.海水晒盐后剩余的母液中含有较多其他盐类
D.海水晒盐得到的盐可直接大量食用
5.填一填:海水晒盐的主要流程是海水引入盐田,经过日晒蒸发,当海水达到______状态后继续蒸发,便有______析出。
6.想一想:海水晒盐后剩下的母液中仍含有较多其他可溶性盐类,这些母液还能继续利用吗?请说明理由。
(二)探究二:粗盐提纯
1.粗盐提纯的基本步骤依次为______、______、______。
2.除去粗盐中泥沙等难溶性杂质,应选用的实验操作是______。
3.实验探究:某同学进行粗盐提纯实验,回答下列问题。
(1)溶解时用玻璃棒搅拌,其目的是________________________。
(2)过滤时,液面应低于滤纸边缘,其目的是________________________。
(3)蒸发时,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热蒸干,其目的是________________________。
(4)过滤后得到的滤液若仍浑浊,可能的原因是________________________(写出一点)。
4.选择题:在粗盐提纯实验中,下列操作正确的是( )
A.溶解粗盐时加入的水越多越好
B.过滤时用玻璃棒在漏斗中不断搅拌以加快过滤速度
C.蒸发时用玻璃棒不断搅拌,防止液体受热不均
D.蒸发至水分完全蒸干后才停止加热
5.想一想:粗盐提纯后得到的“精盐”是不是纯净的氯化钠?请说明理由。
6.实验反思:在粗盐提纯的各步操作中,你认为哪一步最可能导致产量减少?请说明原因。
(三)探究三:结晶方法的选择
阅读材料:氯化钠的溶解度受温度影响很小;硝酸钾的溶解度随温度升高而明显增大。据此回答下列问题。
1.要从海水中获得氯化钠,应选用______结晶(填“蒸发”或“降温”)。
2.要提纯混有少量氯化钠的硝酸钾,较合理的方法是______结晶。
3.海水晒盐、盐井熬盐等生产食盐的方法,都是利用______结晶的原理。
4.判断依据:当一种物质的溶解度受温度影响很小时,适合采用______的方法获得晶体;当溶解度受温度影响较大时,可采用______的方法获得晶体。
5.某同学要分离硝酸钾和氯化钠的混合物,若氯化钠较多,可采用______结晶的方法先得到氯化钠;若要获得硝酸钾晶体,可采取______结晶的方法。选择依据是不同物质______的差异。
(四)探究四:氯化钠的用途与跨学科综合
1.氯化钠在生活中的主要用途是______、______等;医疗上用于配制______,维持人体细胞的正常生理功能。
2.综合思考:结合地理、生物等学科知识,说说人类应如何合理开发与保护海洋资源?(至少写出两点)
3.实验设计:请根据海水制盐的启示,设计一个从海水中提取氯化钠的简单方案,写出主要步骤和依据的原理。
4.拓展思考:除氯化钠外,海洋中还含有丰富的镁、溴等资源,请结合所学知识,谈谈合理开发利用海洋资源应注意哪些问题。
五、参考答案
课前预习案
(一)1.化学;生物 2.氯化钠 3.水分;饱和;蒸发 4.很小;较大 5.生理盐水;原料 6.混合;咸 7.淡化;食盐(氯化钠晶体);淡水
(二)1.×(饱和溶液指在特定温度和一定溶剂里不能再溶解该溶质的溶液,并非不能溶解任何物质) 2.√ 3.×(饱和溶液与浓稀没有必然对应关系) 4.×(海水晒盐得到的粗盐含泥沙等杂质,需提纯后方可食用)
(三)1.B 2.B 3.D
(四)海水晒盐时,风吹日晒使水分不断蒸发,溶剂(水)不断减少,海水逐渐变为氯化钠的饱和溶液;继续蒸发,溶剂继续减少,溶解不了的氯化钠便以晶体形式析出。因为氯化钠的溶解度受温度影响很小,所以主要靠蒸发溶剂(蒸发结晶)获得食盐晶体。
课中探究案
(一)1.B 2.粗 3.结晶 4.D 5.饱和;食盐晶体(氯化钠晶体) 6.能。母液中仍含有较多其他可溶性盐类,可进一步提取镁、溴等资源,实现海洋资源的综合利用。(合理即可)
(二)1.溶解;过滤;蒸发 2.过滤 3.(1)加快氯化钠的溶解速率;(2)防止液体流下时将滤纸冲破(或防止杂质混入滤液);(3)防止固体飞溅(或避免晶体被烧焦);(4)滤纸破损(或液面高于滤纸边缘、漏斗下端未紧靠烧杯内壁等)。 4.C 5.不是。粗盐提纯主要除去了难溶性杂质(泥沙),粗盐中还可能含有少量可溶性杂质,因此得到的“精盐”并非纯净的氯化钠。 6.示例:蒸发(或过滤)环节最可能导致产量减少,因为蒸发时加热过度会使固体飞溅、部分晶体损失,或过滤不彻底使部分氯化钠随滤渣损失。(合理即可)
(三)1.蒸发 2.降温 3.蒸发 4.蒸发溶剂(蒸发结晶);冷却热饱和溶液(降温结晶) 5.蒸发;降温;溶解度受温度影响
(四)1.调味;腌渍食品(防腐);生理盐水 2.合理开发海洋资源,同时加强海洋环境保护;控制污染物排放,防止海水污染;有计划、可持续地利用海洋资源,避免过度开采;依法保护和科学管理海洋资源等。(任答两点,合理即可) 3.主要步骤:①将海水引入蒸发池,日晒蒸发水分;②海水达到饱和状态后继续蒸发,析出食盐晶体;③过滤、洗涤、干燥得到粗盐。依据原理:蒸发溶剂使氯化钠结晶析出(蒸发结晶)。 4.注意在开发的同时保护海洋环境,减少污染排放,合理、有计划地开采资源,防止过度开发破坏生态,做到资源的可持续利用。(合理即可)
学科网(北京)股份有限公司
$