设计海水淡化装置（原卷版）

活动17设计海水淡化装置水是维系生命与健康的基本需求，地球虽然有71%的面积为水所覆盖，但是淡水资源却极其有限。在全部水资源中，97.47%是无法饮用的咸水。在余下的2.53%的淡水中，有87%是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带的冰雪。人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的0.26%，而且分布不均。020年，全国水资源总量31605.2亿立方米。中国是世界上用水量最多的国家。2020年，全国用水总量5812.9亿立方米。161全世界的淡水资源仅占其总水量的2.5%，其中70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中，加上难以利用的高山冰川和永冻积雪，有86%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分，仅占地球总水量的0.26%.全世界有116的人口、约10亿多人缺水。因此，海水淡化装置的应用是解决淡水资源短缺问题的重要方法。设计海水淡化装置实验可以使学生融入真实的物理情境，培养学生的节水及环保意识，全面提高学生的物理与环境关系的素养。在实验设计和实施过程中，将物态变化知识应用在实际生活中，让学生学有所用，拒绝纸上谈兵。并在实验过程中学会小组合作，培养学生的合作与交流能力。结合物态变化中的汽化知识进行海水淡化装置的设计，感受自然界的水循环的魅力。寻找汽化中的应用——蒸馏，结合化学所学的“蒸馏”的原理来进一步设计完善海水的淡化装置。（1）成立实验小组并查阅相关资料以小组为单位查阅相关资料，将资料分类整理。也可观看海水淡化相关的纪录片。（2）设计海水淡化装置确定海水淡化装置的实验原理。选择海水淡化装置的实验器材，并进行组装。小组合作进行实验。展示小组海水淡化装置并进行交流以小组为单位进行海水淡化装置的成果展示。以小组为单位进行交流点评。（4）实验装置改进方案小组合作交流实验装置的不足并进行改进，提出改进方案。单选题：本大题共6小题1.我国是世界人均水资源贫乏的国家之一。爱护水资源是我们应尽的义务。我们不仅要节约用水，同时还要防止水体污染。下列措施中不合理的是(

)A.生活中不使用含磷洗涤剂 B.禁止施用农药化肥

C.生活污水经净化后再排放 D.禁止在江河边倾倒垃圾2.科学家预言：“水不久将成为一个深刻的社会危机．”这是因为(

)A.地球上水很少，不能满足人类的需要

B.土地沙漠化，使空气中水蒸气不断减少

C.由于表面气温的作用，水会被不断蒸发掉

D.淡水资源不充足，分布又很不均匀，而且人类活动使水不断地受到污染3.如图所示，四个节气对应的物态变化吸热的是(

)A.惊蛰冰化水

B.立秋露珠形

C.立冬霜来降

D.大寒挂雾凇4.如图所示的知识网络结构为某物质通过放热、吸热呈现甲、乙、丙三种物态间的变化，根据图示所提供的信息，以下论述正确的是(

)

A.物质由丙状态变到乙状态，有压缩体积和降低温度两种方式

B.示例中雾凇的形成过程需要放热，是凝固现象

C.分析所给信息，可知该物质在甲状态时是非晶体

D.晨雾的形成过程与该物质由甲到乙的变化过程相同5.固态、液态和气态是物质常见的三种状态，某物质通过放热、吸热在甲、乙、丙三种物态之间转化，如图所示，下列说法正确的是(

)A.由甲到乙是凝固过程，冰的形成与该过程相同

B.由乙到丙是汽化过程，衣服晾干与该过程相同

C.由丙到甲是凝华过程，霜的形成与该过程相同

D.由乙到丙是升华过程，冰雪消融与该过程相同

6.我国是严重缺水的国家，水资源人均占有量是世界平均值的25%，是世界上人均水资源最贫乏的国家之一。了解地球的水循环知识，提高节水意识，培养良好的用水习惯，是我们每个公民的义务和责任。关于地球的水循环，下列说法正确的是(

)A.海水吸热，汽化形成水蒸气

B.水蒸气与冷空气接触，熔化成小水滴

C.小水滴遇到更冷的气流，凝华形成小冰珠

D.小冰珠在降落过程中，液化形成雨水二、填空题：本大题共4小题7.如图，是水循环的示意图，过程①发生的物态变化是______；过程②中水蒸气有的______形成小冰晶，有的______形成小水滴，形成千姿百态的云。(均填物态变化)

8.淡水资源缺乏已经是一个世界性的普遍现象，利用太阳能、海水等资源获得淡水具有重要的战略意义。如图为某同学在科学小创作时设计的太阳能海水淡化器装置，在海水淡化过程中发生的物态变化是先______后______。

9.在干旱地区可通过人工降雨的方法向天取水，人工降雨时可通过火箭弹把干冰(固态二氧化碳)播撒到冷云中，干冰

(填物态变化名称)

(填“吸热”或“放热”)，使其周围环境温度降低，空气中的水蒸气迅速变成小液滴或小冰晶，导致降雨．水是生命之源，在平时的生活中我们要养成节约用水的好习惯，你的具体做法是

．10.如图是自然界中水循环的示意图，请你填写下列自然界中水的物态变化。

(1)云：水蒸气在高空遇冷______成小水珠或______成小冰晶，飘在空中；

(2)雨：云中小水珠(冰晶)→凝聚变大→下降→大冰晶______→大水珠(雨)；

(3)雹：云中小水珠→随气流上升到0℃以下的高空→______成冰珠→上下翻腾→聚大下落→雹；

(4)雪：冬天，高空水蒸气遇冷______成小冰晶→聚集成雪花→飘落。三、实验探究题：本大题共1小题，共6分。11.如图所示是模拟大自然中雨的形成的实验装置图。(1)组装实验装置时，要根据________________________(选填“酒精灯”“酒精灯及其火焰”或“烧瓶”)的高度，先固定好铁圈，然后再依次固定好其他器材。(2)点燃酒精灯给烧瓶中的水加热，当水沸腾时，在瓶口的上方倾斜放置一金属盘，一段时间后，观察到金属盘的底部出现________，这是________在金属盘上________(填物态变化名称)形成的。(3)若要使实验效果更加明显，可以在金属盘内盛放适量的________(选填“