化學九年級下冊(配粵科版) 課件 7.4　跨學科實踐活動 海洋資源的綜合利用與制鹽

7.4跨學科實踐活動:海洋資源的綜合利用與制鹽一、認識海洋資源1.海洋資源包括生物資源、

資源、

資源和

資源等。

2.海洋生物資源以魚蝦為主;海水中含有

、

、硫酸鎂、溴化鈉、溴化鎂等化學資源;海底蘊藏豐富的石油和

資源,沿海的礦砂沉積物中還含有石英砂、

、鉑、金剛石、

、錫砂、稀有元素礦砂等礦產資源;海洋還能產生

能、波浪能等能源資源。

3.保護海洋資源的措施有建立

、加強海洋環(huán)境監(jiān)測、制定《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法(2017年修正)》等。

化學礦產能源氯化鈉氯化鎂天然氣金鐵砂潮汐海洋自然保護區(qū)二、從海水中獲取粗鹽1.

溶液析出晶體的過程叫作結晶。

2.結晶方法一般有

法和

法兩種。

(1)提純溶解度受溫度影響變化不大的固體物質,一般采用

的方法,如提純含少量硝酸鉀的氯化鈉時操作步驟為溶解、

、

、洗滌、干燥。

(2)提純溶解度受溫度影響變化較大的固體物質,一般采用

的方法,如提純含少量氯化鈉的硝酸鉀時操作的步驟為

、

、

、洗滌、干燥。

3.海水曬鹽是將海水引入蒸發(fā)池,經

使其蒸發(fā)到一定程度后進入

池,繼續(xù)日曬形成

溶液,進而析出

,同時得到

;粗鹽中含泥沙等難溶物及

等可溶性雜質。

蒸發(fā)溶劑結晶飽和冷卻結晶蒸發(fā)溶劑結晶蒸發(fā)結晶趁熱過濾冷卻結晶加熱溶解冷卻結晶過濾風吹日曬結晶飽和粗鹽母液硫酸鎂三、粗鹽轉化成精鹽1.過濾適用于分離

形成的混合物;結晶適用于提純

形成的混合物。

2.除去粗鹽中混有的泥沙等難溶物的操作步驟有

、

、蒸發(fā)、結晶。

3.硫酸鎂的溶解度隨溫度升高而增大,且硫酸鎂的溶解度受溫度影響變化較大。則除去粗鹽中的硫酸鎂等可溶性雜質時,實驗室常采用

溶解并

的方法,生產中則常采用

沖洗的方法。

4.實驗室進行過濾操作時,要注意“一貼二低三靠”等事項。若濾紙未緊貼漏斗內壁,可能造成的后果是

;若過濾后濾液渾濁,可能的原因有

或

或接液燒杯不干凈等。

可溶性固體固體和液體溶解過濾熱水趁熱過濾飽和氯化鈉溶液過濾速度慢濾紙破損過濾時液面高于濾紙邊緣5.蒸發(fā)氯化鈉溶液時用到的儀器主要有

等;當觀察到

時停止加熱,利用余熱將剩余液體蒸干;移取熱的蒸發(fā)皿時要用

。

6.物質分離的一般思路與方法:分析混合物

→比較各成分的

差異→明確

。

蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量晶體鐵架臺、蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈坩堝鉗成分性質分離方法四、海水淡化1.蒸餾法淡化海水的技術和工藝較成熟,其原理是通過加熱海水使之

,再把水蒸氣

成淡水。

2.我國海水淡化技術包括反滲透法(

法)和低溫多效蒸餾法(

法)。反滲透法是用

將淡水和海水隔開后,往

一側施加大于滲透壓的壓力,

會通過

一側滲透,而海水中體積較大的離子則無法通過,從而達到分離目的。低溫多效蒸餾法是采用熱源為70℃的

,通過多次的

和

,從而得到多倍于加熱水蒸氣量的蒸餾水。

冷凝沸騰汽化膜熱淡化膜海水水分子淡化膜向淡水水蒸氣蒸發(fā)冷凝粗鹽的主要成分是氯化鈉,其中含有多種不溶性雜質和可溶性雜質。(1)如硝酸鉀中混有少量的氯化鈉,可采用冷卻結晶的方法提純硝酸鉀;(2)如氯化鈉中混有少量的硝酸鉀,可采用蒸發(fā)溶劑結晶的方法提純氯化鈉。1.海水曬鹽是利用蒸發(fā)溶劑結晶法。(

)2.冷卻結晶法適合所有溶液。()3.混合物中含氯化鈉就可以選用蒸發(fā)溶劑結晶的方法,來分離提純出氯化鈉。()×√×【例1】(2024揚州)海洋是寶貴的資源。下列說法不正確的是()A.海水中含有豐富的礦物質B.海水經過濾可獲得飲用水C.海水經蒸發(fā)可獲得粗鹽D.利用海洋潮汐能可以發(fā)電解析:海水中含有豐富的礦物質資源,A正確;過濾只能除去水中的難溶性雜質,不能除去水中的可溶性雜質和細菌病毒等,不可獲得飲用水,B錯誤;海水中含有大量的氯化鈉,海水經蒸發(fā)可獲得粗鹽,C正確;海洋能產生潮汐能,可利用海洋潮汐能發(fā)電,D正確。答案:B認識海洋資源從海水中獲取粗鹽【例2】下列關于結晶和晶體的說法,正確的是()A.飽和溶液降溫析出晶體后的溶液仍然是飽和溶液B.降低飽和溶液的溫度一定有晶體析出C.從溶液中析出的晶體一定是立方體D.任何溶液蒸發(fā)溶劑后一定會析出晶體解析:飽和溶液析出晶體后,所得溶液不能再溶解該晶體,因此是該晶體的飽和溶液,A正確;對溶解度隨溫度降低而增大的物質來說,降低溫度會使其變成不飽和溶液,不會析出晶體,B錯誤;不同晶體具有不同的幾何外形,結晶時形成晶體的形狀也不同,不一定是立方體,C錯誤;對固體溶質形成的溶液蒸發(fā)溶劑后會析出晶體,但對液體或氣體溶質形成的溶液來說,蒸發(fā)溶劑不能析出晶體,D錯誤。答案:A1.根據(jù)如圖所示的溶解度曲線,回答問題:(1)隨溫度的升高溶解度明顯增大的物質是

,該物質常用

法從溶液中獲得晶體。

(2)隨溫度的變化溶解度變化很小的物質是

,該物質常用

法從溶液中獲得晶體。

(3)A中含少量B時,可用

的方法提純A。

A冷卻結晶B蒸發(fā)溶劑結晶冷卻結晶粗鹽轉化成精鹽【例3】(2024陽春模擬)如圖是某實驗小組做除去粗鹽中難溶性雜質實驗的部分操作示意圖。下列有關實驗敘述錯誤的是()A.④中缺少玻璃棒引流待濾液B.①中玻璃棒的作用是攪拌,加速粗鹽中可溶性物質的溶解C.改正圖中錯誤后上述操作順序為③①②④D.②中蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時,停止加熱解析:粗鹽的主要成分是氯化鈉,除去粗鹽中難溶性雜質是通過溶解(把不溶物與食鹽初步分離)、過濾(把不溶物徹底除去)、蒸發(fā)(食鹽從溶液中分離出來而得到食鹽的過程),改正圖中錯誤后題述操作順序為③①④②。答案:C2.(2024常平二模)粗鹽提純和溶液配制的實驗中涉及以下實驗操作,其中不規(guī)范的是()甲

乙

丙

丁A.用圖甲所示儀器量取液體B.用圖乙所示裝置過濾懸濁液C.用圖丙所示裝置蒸發(fā)溶液D.用圖丁所示儀器稱量固體D海水淡化【例4】(2024化州月考)海水淡化是解決淡水資源短缺的有效措施,主要有熱分離法和膜分離法。結合圖示,有關膜分離法說法正確的是()膜分離淡化海水

膜分離微觀示意圖A.水分子通過膜后體積變小B.該分離法不能軟化硬水C.裝置中氯化鈉質量逐漸減少D.加壓可加快水分子通過速率解析:由膜分離微觀示意圖可知,水分子通過分離膜后沒有發(fā)生任何變化,A錯誤;分離膜只允許粒徑較小的水分子通過,因此該分離法能除去海水中的不溶性物質,也能除去海水中的可溶性雜質,即能降低水的硬度,B錯誤;水分子通過分離膜進入左邊,故右邊海水的質量減少,但氯化鈉質量不會變化,C錯誤;加壓可加快水分子通過速率,D正確。答案:D1.《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法》自2024年1月1日起施行。下列有關做法或說法正確的是()A.海洋中含量最多的物質是氯化鈉B.海底的“可燃冰”屬于不可再生資源C.船舶垃圾直接傾倒于海中D.海洋資源非常豐富,可隨意開發(fā)B2.(2024蘇州)在“粗鹽中難溶性雜質的去除”實驗中,所涉及的下列實驗操作不規(guī)范的是()A.溶解粗鹽 B.過濾粗鹽水C.點燃酒精燈 D.蒸發(fā)濾液C3.海水曬鹽時將海水沉降后再經過風吹、日曬可獲得粗鹽。下列說法正確的是()A.海水沉降會減少水中的溶質B.風吹、日曬可使溶劑的質量減小C.析出粗鹽后的母液屬于氯化鈉的不飽和溶液D.得到的粗鹽是純凈的氯化鈉4.“鹽”字最早見于《周禮·天官》,其古代寫法如圖,會意字,該字形象地概括出古人制鹽的場景。(1)古代“鹽”字中:“鹵”意指讓鹵水通過編織的竹簍,以去除鹵水中的泥沙,這一過程類似于“粗鹽提純”實驗中的

操作;“皿”即把鹵水用器皿熬制成鹽,這一過程類似于“粗鹽提純”實驗中的

操作。

B過濾蒸發(fā)結晶(2)《華陽國志·蜀志》中有“井有二,一燥一水。取井火煮之,一斛水得五斗鹽;家火煮之,得無幾也”的記載。“井火煮之”指利用天然氣燃燒產生的熱量熬制食鹽。有關反應的化學方程式為

。

(3)鹵水中含有氯化鎂等物質,如果在100℃時恒溫蒸發(fā)至剛有晶體析出,所得溶液的組成為150g溶液中含有100g水、39.8g氯化鈉、7.65g氯化鎂及其他成分2.55g。請根據(jù)下表數(shù)據(jù)回答:將上述溶液降溫至20℃,

(填“有”或“沒有”)氯化鎂析出。沒有溫度/℃2060100氯化鎂的溶解度/g54.561.073.01.下列操作不能用來淡化海水的是()A.低溫多效蒸餾 B.使海水結冰脫鹽C.加熱蒸餾 D.過濾2.要使食鹽從飽和食鹽溶液中大量析出,最好的辦法是()A.升高溫度 B.降低溫度C.蒸發(fā)水 D.再加入食鹽DC3.(2024重慶A)海水含有豐富的化學資源,關于海水的下列說法中不正確的是()A.海水蒸發(fā)說明水分子在不斷運動B.海水占全球總儲水量的絕大多數(shù)C.蒸餾可以從海水中獲得淡水D.相同條件下海水的導電能力比純水弱4.在粗鹽提純實驗中最后進行NaCl溶液的蒸發(fā)時,一般有如下操作:①固定鐵圈位置;②放置蒸發(fā)皿;③放置酒精燈;④加熱并攪拌;⑤停止加熱,借余熱蒸干。正確的操作順序是()A.①②③④⑤ B.①③②④⑤C.③①②④⑤ D.③②①④⑤DC5.實驗室常用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣。某化學實驗興趣小組要從用該法制取氧氣后的殘渣中回收二氧化錳固體,有下列操作可選擇:①過濾;②烘干;③加水溶解;④洗滌固體;⑤蒸發(fā)結晶。其操作順序正確的是()A.①②③④ B.③①④②C.③②①⑤ D.③①⑤④B6.將一定量的硝酸鉀和氯化鈉(溶解度如下表)的混合物投入適量熱水中充分溶解,對該溶液進行如圖所示實驗(假設實驗過程各物質無損耗)。溫度/℃20406080100溶解度/gKNO331.962.9109.2170.3242.5NaCl36.036.637.338.439.8(1)上述兩種物質中,

的溶解度受溫度影響較大。

(2)甲燒杯中熱水的溫度(t)的取值范圍為

。

(3)若將乙燒杯

(填“趁熱”或“冷卻”)過濾,可獲得更多晶體。

(4)丙燒杯中的溶液為

的飽和溶液。

(5)100℃時,若僅析出氯化鈉晶體,則蒸發(fā)水的質量最多不超過

g(結果保留整數(shù))。硝酸鉀t≥40℃冷卻硝酸鉀、氯化鈉747.小柯同學通過閱讀課外科技書籍,了解到從海水中制鹽的方法。請你與他一起回答下列問題:(1)制粗鹽。從鹵水中提取粗鹽用的結晶方法是

,利用該方法的原因是

。

(2)粗鹽精制。粗鹽中含有難溶性泥沙及可溶性雜質氯化鎂、氯化鈣等。①將粗鹽溶于水,然后通過

(填操作名稱)除去其中的泥沙,這是利用了物質

性差異將難溶物與可溶物進行了分離。

②在除去粗鹽中的可溶性雜質氯化鎂、氯化鈣時,古人采用“淋鹽瀝水”(用飽和氯化鈉溶液洗滌粗鹽)的方法,利用的科學原理是

.

。

蒸發(fā)溶劑結晶氯化鈉的溶解度受溫度影響變化不大過濾溶解飽和氯化鈉溶液不能繼續(xù)溶解氯化鈉,但是還能繼續(xù)溶解氯化鎂、氯化鈣等③現(xiàn)代精制粗鹽是在①所得溶液中依次加入氫氧化鈉、碳酸鈉、稀鹽酸等,經過一系列復雜的變化最終制得不含雜質的精鹽。④若在實驗室進行粗鹽提純,溶解、過濾、蒸發(fā)(結晶)三步操作中都要用到的玻璃儀器是

;在蒸發(fā)過程中,當蒸發(fā)皿中

時,停止加熱,利用余熱將剩余液體蒸干。

[總結規(guī)律](3)利用粗鹽提純精鹽的實質是根據(jù)混合物組分的性質差異,去除雜質,獲得目標組分。依據(jù)粗鹽提純精鹽的過程,老師和同學們一起歸納了混合物除雜的思維模型,請你結合上述實驗在空白處進行補充:

。

[科學態(tài)度]結合混合物除雜的模型,形成舉一反三的科學態(tài)度。玻璃棒出現(xiàn)較多固體化學方法8.生活在鹽堿湖附近的人們習慣“夏天曬鹽,冬天撈堿”,結合下表數(shù)據(jù),下列說法正確的是()A.碳酸鈉的溶解度比氯化鈉大B.“夏天曬鹽,冬天撈堿”分別利用了蒸發(fā)溶劑結晶和冷卻結晶的原理C.20℃時,將20g氯化鈉加入50g水中,形成的溶液質量為70gD.碳酸鈉的溶解度隨溫度升高而增大B溫度/℃01020304050607035.735.836.036.336.637.037.337.87.012.221.839.749.048.746.545.8C10.21世紀我國海洋事業(yè)的總目標是建成現(xiàn)代化的海洋強國。某化學興趣小組的同學們利用寒假時間,通過參觀場館、采訪專家、實驗模擬等形式,就“海洋資源的綜合利用與制鹽”展開了項目式學習?；顒右?認識海洋資源[參觀場館]同學們走進山西某海洋館,認真學習了有關海洋資源的知識,參觀結束時海洋館的工作人員向同學們贈送了海水樣品。[歸納總結](1)海洋除蘊含著豐富的水資源外,還可為人類提供的資源是

.

(寫一種)。

(2)海水中的氯、鈉、鎂、鉀、溴等11種

(填“元素”“原子”或“單質”),占海水所溶解物質總質量的99.8%以上,從中可以提取50多種化學物質。

化學資源(或礦產資源、動力資源、生物資源等)元素活動二:了解海水淡化[采訪專家]同學們來到某大學,聆聽有關專家介紹海水淡化的常用方法和最新研究:目前海水淡化的主流方法有多效蒸發(fā)海水淡化技術和反滲透技術,除鹽率可高達96%。[交流心得](3)將海水蒸發(fā)淡化的過程屬于

變化。

(4)淡化后的海水屬于軟水,其中可溶性鈣、鎂化合物的含量

(填“增大”“減小”或“不變”)。

活動三:模擬海水曬鹽海水曬鹽的目的是從海水中獲取NaCl。同學們在實驗室中用海水樣品模擬海水曬鹽。物理減小[實驗模擬]取少量海水進