7.4 跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐-【知识精研】九年级化学科粤版（2024）下册

第七单元

溶液7.4跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐（一课时）物质分离的一般思路与方法的应用【学习目标】：

1.认识海洋资源及利用情况。2.从海水中获取粗盐（结晶）。3.体验粗盐提纯的过程与方法。4.初步学习分离混合物的方法

二、【教学重点】：掌握除去粗盐中难溶性杂质的实验方法。三、【教学难点】：过滤和结晶分离混合物的原理和方法。II问题探讨我国是一个海洋大国（渤海、黄海、东海和南海），柯柯和悦悦对海洋展开了讨论。II项目活动1认识海洋资源生物资源化学资源矿产资源能源资源生物资源：海洋中含有以鱼虾为主的生物资源;化学资源：海水中含有氯化钠、氯化镁、硫酸镁、溴化钠、溴化镁等化学资源;矿产资源：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、稀有元素矿砂等矿产资源;能源资源：海洋还能产生潮汐能、波浪能等能源资源。II项目活动1认识海洋资源海洋是巨大的资源宝库，我国在积极开发和利用海洋资源的同时，也采取了多种保护海洋资源的措施，比如建立海洋自然保护区、加强海洋环境监测、制定《中华人民共和国海洋环境保护法(2022年修正)》等海洋环境监测调查与交流>>>P52海洋资源的综合利用与制盐日期:________地点:________调查对象:_________[调查目的]认识海洋资源的开发、利用与保护。[调查任务]1.查阅资料了解海洋中的各种资源及其应用。2.调查我国海水制盐的方法及食用盐的国家标准。3.了解开发利用海洋资源的过程中需要遵守的保护海洋的相关法律法规。[调查方式]___________________________[调查结果与讨论]将搜集到的相关信息记录下来，在课堂上交流讨论，或在课后以报告、图片、视频、展板等形式展示，并与同学分享。潮汐能风能波浪能盐差能上网查阅等II项目活动2从海水中获取粗盐●结晶：饱和溶液析出晶体(crystal)的过程叫作结晶(crystallization)。硫酸铜晶体饱和溶液结晶冷却溶质的溶解度随温度变化改变明显。如：硝酸钾（KNO3）蒸发溶剂溶质的溶解度随温度变化改变不明显。如：氯化钠（NaCl）II项目活动2从海水中获取粗盐●资料卡片：

我国明代著作《天工开物》在作咸卷中记载了海盐制取之法:“凡淋煎法，掘坑二个，一浅一深。浅者尺许，以竹木架芦席于上，将帚来盐料(不论有灰无灰，淋法皆同)，铺于席上。四围隆起，作一堤垱形，中以海水灌淋，渗下浅坑中深者深七、八尺，受浅坑所淋之汁，然后入锅煎炼。《天工开物》记载的制盐法海水储水池粗盐母液氯化钠及杂质多种化工产品(将泥沙沉降)现代是利用海水晒盐的方法得到粗盐。(也叫苦卤，是氯化钠的饱和溶液)蒸发池结晶池II项目活动2从海水中获取粗盐实践活动>>>P53●活动目的：从海水中获取盐。日晒浓缩加热溶解粗盐水过滤海水粗盐浓缩海水蒸发难溶性杂质盐水盐j精盐●实验设计：从海水中获取粗盐除去粗盐中的难溶性杂质除去粗盐中的可溶性杂质●任务：【实验7-6】从海水中获取粗盐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。静置后瓶内海水澄清，底部有少量难溶性固体。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。浓缩后的海水有少量白色晶体析出。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。随着加热时间增加，不断有粗盐晶体析出。4.收集粗盐将粗盐转移至洁净的容器中保存，供“项目活动3”使用。讨论与交流>>>P52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(如图7.4-3)。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?为了避免溶液沸点升高导致的水分蒸发变慢以及防止其他盐类（氯化镁、硫酸镁等）混入增加分离难度和成本。讨论与交流>>>P52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(如图7.4-3)。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?通过溶解、过滤和蒸发结晶等物理方法将它们分离，从而得到纯净的氯化钠。II项目活动3粗盐转化成精盐●1、除去制得的粗盐中的难溶性杂质学生实验探究>>>P55●目的：除去制得的粗盐中的难溶性杂质●提出问题[实验7-7]粗盐中难溶性杂质的去除怎样将粗盐中的难溶性杂质去除?●进行实验通过认真分析可知，进行实验要经历以下步骤:①粗盐溶解，②过滤，③蒸发，④称量、计算产率。每一步骤的具体操作方式应当是怎样的呢?II项目活动3粗盐转化成精盐●1、除去制得的粗盐中的难溶性杂质实验示意图实验内容和步骤观察与记录1.粗盐溶解称取3.0g粗盐，加入烧杯中，倒人10mL水，用玻璃棒搅拌使其溶解。所得混合物是否浑浊，其成分有哪些?

。浑浊，沙子，氯化钠等II项目活动3粗盐转化成精盐●1、除去制得的粗盐中的难溶性杂质实验示意图实验内容和步骤观察与记录2.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。该操作除去了什么杂质?

。滤纸上有

。滤液是否澄清?

。三靠:1、烧杯嘴靠在玻璃棒的中下部2、玻璃棒轻靠三层滤纸一侧3、漏斗末端尖嘴紧靠烧杯内壁二低：1、滤纸边缘低于漏斗边缘2、液面低于滤纸边缘一贴：滤纸紧贴漏斗内壁难溶性杂质泥沙澄清II项目活动3粗盐转化成精盐●1、除去制得的粗盐中的难溶性杂质实验示意图实验内容和步骤观察与记录3.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

析出；所得物质是纯净物吗?

。玻璃棒不断搅拌：防止因局部温度过高，造成液滴飞溅。出现较多晶体时,停止加热:利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。白色晶体不是纯净物II项目活动3粗盐转化成精盐●1、除去制得的粗盐中的难溶性杂质实验示意图实验内容和步骤观察与记录4.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。所得固体与原固体有什么差别?

。此次实验的产率是

。更洁白、干净II项目活动3粗盐转化成精盐●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?1.实验过程中进行过滤和蒸发应掌握什么要领?过滤：三靠两低一贴。蒸发：加热过程中不断搅拌至出现较多晶体时,停止加热。2.玻璃棒在本实验各步骤中分别起什么作用?1.粗盐溶解——搅拌，加速溶解2.过滤——引流3.蒸发——搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅4.称量、计算产率——转移食盐混合物，产物中还含有可溶性的杂质，如：氯化镁，硫酸镁等II项目活动3粗盐转化成精盐●反思与评价“溶解一过滤一蒸发”的方法适合分离什么特点的混合物?这类操作特别适用于将混合物中的可溶性物质与不溶性物质进行分离。II项目活动3粗盐转化成精盐●2、除去制得的粗盐中的可溶性杂质探究活动>>>

P57[实验7-8]粗盐中可溶性杂质的去除●目的：除去制得的粗盐中的可溶性杂质。●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，表7-6为某粗盐的部分配方及70℃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。II项目活动3粗盐转化成精盐●2、除去制得的粗盐中的可溶性杂质●进行实验：1.称量:称量3g粗盐，或按照表7-6的配方取2.7g氯化钠和0.3g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①。3.烘干:将滤纸上的精盐转移到蒸发皿上烘干。4.计算产率:称量精盐质量，并计算产率。思路与方法指引>>>

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物质分离的一般思路与方法的应用从海水中获得盐和淡水的过程，就是物质分离的过程。其主要步骤包括:分析混合物成分、比较各成分的性质差异、明确分离方法。下图以粗盐提纯为例，阐述物质分离的一般思路与方法的应用。分析混合物成分比较各成分的性质差异分析混合物成分粗盐成分:氯化钠、可溶质、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度时，溶解度有差异。分离方法:溶解、过滤、蒸发结晶II项目活动4海水淡化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7.4-4)。进水口出水口知识视窗>>>

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常见的海水淡化方法我国海水淡化技术包括反渗透法(膜法)和低温多效蒸馏法(热法)。反渗透法是用淡化膜将淡水和海水隔开后，往海水一侧施加大于渗透压的压力，水分子会通过淡化膜向淡水一侧渗透，而海水中体积较大的离子则无法通过，从而达到分离目的(如图7.4-5)。低温多效蒸馏法是采用热源为70℃的水蒸气，通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于加热水蒸气量的蒸馏水。II项目活动4海水淡化家庭小实验>>>P59制作海水淡化器在海水制盐的过程中有大量的水蒸发，收集蒸发的水可得到淡化水，可见海水制盐与海水淡化是海水综合利用的一体两面。你能否利用实验室或生活中的器材设计并制作一款简易的海水淡化器(如图7.4-6)，在太阳能或热能的作用下同时获得淡水和盐?1.关于海洋资源综合利用的说法，错误的是()。A.海洋中有丰富的资源B.海洋资源的利用，包含了海水淡化和制盐等C.海底蕴藏的可燃冰作燃料时不会产生温室效应D.在合理开发海洋资源的同时，应当注意保护环境2.暴晒海水可以得到粗盐，关于晒盐原理的说法正确的是()。A.利用阳光与风力，使氯化钠蒸发出来B.利用阳光与风力，使水分蒸发，析出盐C.日光照晒后，氯化钠的溶解度变小D.受热时海水发生分解，食盐析出CB3.蜂蜜可看作是葡萄糖和果糖等物质溶解在水中的溶液，如果蜂蜜中含糖的质量大于该温度下糖的溶解度，可能会析出白色结晶，这叫作蜂蜜的“结晶化”。下列有关说法错误的是(