1、7.4 跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐学习目标讲授新课了解海洋中蕴藏着丰富的资源；认识结晶现象。01初步学习使用过滤、结晶、蒸发的方法对混合物进行分离；利用溶解性差异进行物质的分离、提纯。02利用物质的溶解性，设计粗盐提纯的方案，掌握物质分离的一般思路与方法。03情境导入海洋中有哪些资源？你能提出一些保护海洋的建议吗？如何从海水中获得盐？我国是一个海洋大国，柯柯和悦悦对海洋展开了讨论。项目任务利用海水制取精盐。项目指南 认识海洋资源：通过调查与交流了解海洋资源的开发与综合利用。利用海水资源：设计并实施海水制盐的方案，将获得的粗盐转化成精盐，学习海水淡化常见方法，制作海水淡化器。展示交
2、流：展示制盐方案和精盐。认识海洋资源海洋资源生物资源化学资源矿产资源能源资源以鱼虾为主海水中含有氯化钠、氯化镁、硫酸镁、溴化钠、溴化镁等海底蕴藏丰富的石油和天然气资源沿海的矿砂沉积物中还含有石英砂、金、铂、金刚石、铁砂、锡砂、稀有元素矿砂等海洋还能产生潮汐能、波浪能等结晶饱和溶液析出晶体的过程叫作结晶。溶质从溶液中结晶出来的两种方法1.冷却结晶法：在较高温度形成的饱和溶液，因降温使溶质超过其溶解量的限度时，会析出一定形状的固体。（适用于溶解度随温度变化改变明显的溶质）溶解度/g温度/硝酸铵硝酸钠硝酸钾氯化铵氯化钾硼酸氯化钠溶质从溶液中结晶出来的两种方法2.蒸发溶剂结晶法：饱和溶液因蒸发溶剂使溶
3、质超过其溶解量的限度而析出。(适用于溶解度随温度变化改变不明显的溶质）溶解度/g温度/硝酸铵硝酸钠硝酸钾氯化铵氯化钾硼酸氯化钠溶质从溶液中结晶出来的两种方法 冷却 蒸发溶剂 溶质的溶解度随温度变化改变明显溶质的溶解度随温度变化改变不明显在实际生产中，利用结晶的方法，可从含杂质的混合物中分离或提纯得到我们需要的物质，如海水晒盐。结晶的应用海水晒盐原理：利用风吹日晒使海水中的水分蒸发到一定程度形成饱和溶液，进而析出粗盐，同时得到母液。流程：海水蒸发池结晶池日晒粗盐日晒蒸发、结晶母液引入实践活动活动目的 从海水中获取盐。实验设计：小组合作以流程图形式设计从海水中获取粗盐，并除去粗盐中杂质的实验方案。
4、箭头指向产物，箭头上方标明操作。过滤（溶解）加热海水浓缩海水粗盐精盐日晒浓缩（）（）盐水滤渣粗盐从海水中获取粗盐除去粗盐中的可溶性杂质混合液蒸发除去粗盐中的难溶性杂质实验 7 6 从海水中获取粗盐实验用品：海水、1.5 L 塑料瓶、敞口容器、热源（如灶台）实验流程：实验内容与步骤现象1.获得海水：向1.5L塑料瓶中注入海水。2.浓缩海水：将获得的海水倒入敞口容器，通过日晒浓缩至500mL，获得浓缩海水。静置后瓶内海水澄清，底部有少量难溶性固体。浓缩后的海水有少量白色晶体析出。实验内容与步骤现象3.获得粗盐：将装有浓缩海水的敞口容器放在灶台上加热，记录不同时刻的结晶现象，获得粗盐。4.收集粗盐：
5、将粗盐转移至洁净的容器中保存，供“项目活动3”使用。随着加热时间增加，不断有粗盐晶体析出讨论与交流利用海水中化学资源的含量和溶解度差异，可以对物质进行分离提纯。物质含量/%淡水96.575氯化钠2.696氯化镁0.328硫酸镁0.210海水中部分化学资源的含量氯化钠、氯化镁、硫酸镁的溶解度曲线讨论与交流1.海水晒盐时，工人们不会等到盐田中海水全部晒干才收集盐，而是在有盐析出，盐田内还有部分水时就开始收集盐了，为什么？海水中氯化钠的含量高，氯化镁和硫酸镁的含量低，当海水蒸发时，氯化钠先达到饱和，继续蒸发水分，氯化钠结晶析出，当还有部分水时，结晶析出的是氯化钠，氯化镁和硫酸镁基本不析出，此时收集，
6、得到相对纯净的氯化钠。2.我们应该如何利用溶解度差异设计方案，从海水中获取粗盐，并除去粗盐中的杂质得到氯化钠呢？讨论与交流粗盐中的氯化钠能溶于水，其中含有难溶性杂质，可利用溶解、过滤、再蒸发的方法除去粗盐中的难溶性杂质。1.除去制得的粗盐中的难溶性杂质实验 7 7 粗盐中的难溶性杂质3.02.5g实验内容和步骤观察与记录 粗盐溶解：称取 3.0 g 粗盐，加入烧杯中，倒入 10 mL水，用玻璃棒搅拌使其溶解所得混合物浑浊，其成分有泥沙、氯化钠溶液实验内容和步骤观察与记录 过滤：准备好放有滤纸的漏斗，在铁架台上安装好过滤装置，进行粗盐溶液的过滤该操作可除去难溶性杂质，滤纸上有泥沙等杂质,滤液澄清
7、实验内容和步骤观察与记录 蒸发：滤液倒入蒸发皿中，加热，加热过程中不断搅拌至出现较多晶体时，停止加热蒸发过程中观察到有白色固体析出，所得的物质仍然是混合物实验内容和步骤观察与记录 称量、计算产率：用玻璃棒将固体转移到洁净的纸片上称量，计算产率所得固体与原固体相比除去了难溶性杂质，此实验的产率约为 83%产率=100%得到精盐的质量粗盐的质量2.5g3.0g=100%=83%分析与讨论1.实验过程中进行过滤和蒸发应掌握什么要领？过滤时应掌握的操作要领：“一贴”：滤纸紧贴在漏斗内壁上。“二低”：滤纸边缘低于漏斗边缘；液面低于滤纸边缘；“三靠”：盛液烧杯口紧靠在倾斜的玻璃棒中部；玻璃棒斜靠在三层滤纸
8、一边；漏斗下端紧靠接液烧杯内壁。蒸发时应掌握的操作要领：所装液体量不超过蒸发皿容积的2/3；蒸发皿可以直接加热，加热过程中需要用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅；有较多晶体析出时停止加热，用余热将剩余水分蒸干；实验结束后用坩埚钳将蒸发皿移到陶土网上冷却。分析与讨论1.实验过程中进行过滤和蒸发应掌握什么要领？分析与讨论2.玻璃棒在本实验各步骤中分别起什么作用？玻璃棒在本实验各步骤中的作用：溶解时搅拌，加速溶解；过滤时引流，防止液体溅出；蒸发时搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅；称量、计算产率时转移固体。分析与讨论3.粗盐提纯后的产物是纯净物还是混合物？产物中还含有哪些物质？粗盐提纯后
9、的产物是混合物，产物中还含有氯化镁、硫酸镁等可溶性杂质。反思与评价“溶解过滤蒸发”的方法适合分离什么特点的混合物？一种成分是可溶于水（或其他溶剂）的固体，另一种成分是不溶于该溶剂的固体。例如：食盐中混有泥沙等不溶物。1.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中，下列装置和操作正确的是()D练一练2.除去制得的粗盐中的可溶性杂质实验 7 8 粗盐中的可溶性杂质的去除提出问题 怎么将粗盐中的可溶性杂质去除？数据处理 以除去粗盐中的硫酸镁为例，进行数据分析，下表（见下页）为某粗盐的部分配方及 70 时氯化钠和硫酸镁的溶解度。物质质量/g溶解度/g氯化钠2.737.5硫酸镁0.358.5某粗盐的部分配方及7
10、0 时氯化钠和硫酸镁的溶解度可通过加入一定量的 70 的水，溶解硫酸镁来除杂。为尽可能使硫酸镁完全溶解，计算可加入的水的最小质量。进行实验1.称量：称量 3 g 粗盐，或按照上表的配方取 2.7 g 氯化钠和 0.3 g 硫酸镁配成粗盐。2.溶解并过滤：将粗盐放到滤纸上，加入一定量70 的水(不少于计算所得的最小质量)，并趁热过滤。3.烘干：将滤纸上的精盐转移到蒸发皿上烘干。3.04.计算产率：称量精盐质量，并计算产率。产率=100%得到精盐的质量粗盐的质量2.8g3.0g=100%=93%2.8g93%为什么和实验7-7中的产率不一样呢？硫酸镁未全部去除思路与方法导引分析混合物成分比较各成分
11、的性质差异明确分离方法物质分离的一般思路与方法的应用粗盐提纯为例：粗盐成分：氯化钠、可溶性杂质、难溶性杂质溶解性比较:1.氯化钠和可溶性杂质溶解度较大，难溶性杂质溶解度较小。2.氯化钠和可溶性杂质在相同温度时，溶解度有差异。分离方法：溶解、过滤、蒸发结晶 除了上述的海水制盐以外，海水淡化也是海水综合利用的重要方向。海水淡化的方法中，蒸馏法的历史最悠久，技术和工艺也比较成熟，其原理就是通过加热海水使之沸腾汽化，再把水蒸气冷凝成淡水(装置如图)。知识视窗常见的海水淡化方法1.反渗透法（膜法）：使用淡化膜将淡水和海水隔开向海水一侧施加大于渗透压的压力水分子通过淡化膜向淡水一侧渗透海水中体积较大的离子无法通过2.低温多效蒸馏法（热法）：采用热源为70的水蒸气通过多次的蒸发和冷凝过程得到多倍于加热水蒸气量的蒸馏水家庭小实验制作海水淡化器的过程涉及大量的水蒸发，可以通过收集蒸发的水来获取淡化水。海水制盐和海水淡化是海水综合利用的两个方面。可以利用实验室或生活中的器材设计并制作一个简单的海水淡化器，在太阳能或热能的作用下同时获得淡水和盐。制作海水淡化器
