跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐-2024-2025学年九年级化学科粤版（2024）下册

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海洋资源与结晶现象了解海洋中丰富的资源，认识结晶现象。混合物分离技术学习使用过滤、结晶、蒸发等方法分离混合物。溶解性差异应用利用溶解性差异分离、提纯物质。粗盐提纯方案设计根据物质的溶解性，设计粗盐提纯方案，掌握物质分离的基本思路与方法。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。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。项目任务----利用海水制取精盐。01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。02成果展示展示制盐方案和精盐。03认识海洋资源01201404010203生物资源以鱼虾为主化学资源海水中含有氯化钠、氯化镁、硫酸镁、溴化钠、溴化镁等海底矿产与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、稀有元素矿砂等海洋能源潮汐能、波浪能等可再生能源从海水中获取粗盐02溶质从溶液中析出形成晶体过程描述溶液达到饱和状态条件01020304饱和溶液析出晶体的过程定义分离提纯物质、制备晶体等应用结晶溶质从溶液中结晶的两种方法溶解度/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。冷却结晶法通过降低温度使溶质超过溶解度而析出。溶质从溶液中结晶方法适用性适用于溶解度随温度变化明显的溶质。结晶过程高温饱和溶液→降温→溶质析出。常见应用如硝酸铵、硝酸钾等物质的结晶。01020304ABCD蒸发溶剂结晶法通过蒸发溶剂，使溶质超过溶解度而析出。溶质从溶液中结晶方法结晶过程饱和溶液-蒸发溶剂-溶质析出。适用范围适用于溶解度随温度变化不明显的溶质。示例物质硝酸铵、硝酸钠等。原理风吹日晒使海水蒸发至饱和，析出粗盐与母液。结晶的应用——海水晒盐01流程02海水蒸发池结晶池日晒粗盐日晒蒸发、结晶母液引入从海水中提取盐小组合作，设计流程图，标明操作和产物实践活动活动目的过滤与除杂通过过滤去除难溶性杂质，进一步除去可溶性杂质实验设计流程步骤实验7–6从海水中获取粗盐实验用品：海水、1.5L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。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：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？01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，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？02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。粗盐转化成精盐031.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称取粗盐/g精盐/g3.0

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，倒入10mL水，用玻璃棒搅拌使其溶解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，计算产率产率=×100%得到精盐的质量粗盐的质量过滤操作要领要掌握“一贴二低三靠”的原则。即滤纸紧贴漏斗，滤纸边缘、液面均低于漏斗边缘，烧杯口靠玻璃棒，玻璃棒靠滤纸，漏斗下端靠烧杯内壁。未提供具体信息，但一般需注意均匀加热、避免液体暴沸等。正确的操作要领能确保实验顺利进行，提高实验效率，并保障实验者的安全。两者在实验过程中相辅相成，过滤能去除杂质，蒸发则能进一步提纯和浓缩样品。蒸发操作要领实验要领的重要性过滤与蒸发的关系分析与讨论01020304ABCD操作要领一液体量控制，所装液体不超过蒸发皿的2/3容积。分析与讨论操作要领三适时停热，多晶体析出时停火，用余热蒸干剩余水分。操作要领二加热与搅拌，用玻璃棒持续搅拌以防液滴飞溅。冷却处理实验后用坩埚钳移蒸发皿至陶土网冷却。玻璃棒在实验中的作用一溶解时搅拌，以加速溶质的溶解过程。玻璃棒在实验中的作用二过滤时作为引流工具，有效防止液体溅出。玻璃棒在实验中的作用三蒸发过程中进行搅拌，防止因局部温度过高而导致液滴飞溅。玻璃棒在实验中的作用四用于称量及计算产率时转移固体物质。分析与讨论粗盐提纯产物的性质粗盐提纯后的产物是混合物。分析与讨论产物中的杂质提纯后的产物中仍含有氯化镁、硫酸镁等可溶性杂质。提纯的限制粗盐提纯过程无法完全去除所有杂质。后续处理建议若需进一步提纯，可考虑采用其他化学或物理方法。01020304在化工、制药等领域，该法具有广泛的应用价值，能提高产品质量和纯度。适用范围“溶解——过滤——蒸发”法适用于何种混合物？答案是一种成分可溶于水（或其他溶剂），另一种不溶。实例解析如食盐中混入的泥沙等不溶物，可通过此法有效分离。方法优势此分离方法能高效、准确地分离出混合物中的不同成分。应用价值反思与评价0103020420142.除去粗盐中可溶性杂质04010203提出问题探讨如何去除粗盐中的可溶性杂质。实验重点以去除硫酸镁为例，进行数据处理与分析。溶解度参考依据氯化钠和硫酸镁在70℃时的溶解度。去除方法依据数据分析，采取适当方法去除可溶性杂质。实验7–8粗盐中的可溶性杂质的去除物质质量/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。称量按照配方称量粗盐或相应化合物。溶解并过滤粗盐加70℃水溶解，趁热过滤。烘干将滤纸上的精盐烘干。精盐收集粗盐提纯实验步骤烘干后收集精盐。称取粗盐/g精盐/g精盐产率3.0

4.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、蒸发结晶海水淡化04海水淡化技术海水淡化重要性是海水综合利用的关键方向。蒸馏法特点技术成熟，历史悠久。蒸馏法原理加热海水至沸腾汽化，再冷凝水蒸气成淡水。蒸馏装置如图所示。海水淡化方法反渗透法利用淡化膜，通过施加压力使水分子渗透，离子则无法通过。低温多效蒸馏法