第一节海洋化学资源(二)海水淡化
/ |. ?; T: n @班级姓名5 i: k3 ?, T) V1 h+ A
海水淡化的意义主要是提供了淡水资源的的不足问题
# `) x( M$ F3 f* t2 l* F一、学习目标:3 Z! |2 g% y2 E' {
1.知道海水淡化的常用方法。# g6 p* l* X) s! N9 i: I3 t9 w+ ^
2.了解膜法和热法淡化海水的原理。
& \) e9 V% P" c3 s$ t( ^+ @二、重点:了解膜法淡化海水的原理。
0 C! x l/ i6 h" h4 ?三、自学及练习+ z4 `# ^; I) P, L
阅读课本P33页的内容并完成下面问题:
# S9 @2 c0 e( h% k6 y1.为什么要海水(咸水)淡化
* p; J8 ]! J1 K" y$ q# Q! J因为地球上的水97%以上是海洋里的咸水,可供人类使用的淡水仅占地球总水量的%。淡水资源的短缺已越来越成为制约社会发展的重要因素。) x) E' ~" q/ l* x
2.海水淡化的主要方法:8 C; A) @ z8 {" f. A5 ?
常用方法:法
\8 G' [4 Y9 p5 ^ ?蒸馏是分离混合物的一种方法,它是靠达到“沸点”而蒸发出气体,然后通过冷凝变为液体,其过程是(填“物理”或“化学”)变化的过程。* x' I# [, G( B2 [' p8 h6 g
根据教材中的实验填空:4 h( X3 R# ]) ~; \: ~# C7 z$ d6 M( P( m
(1)除去海水中的盐而得到淡水,最常用的方法是法。/ J* l' _; Q( T
(2)加热时,试管中的海水不能超过试管容积的,给海水加热观察" B5 J# Y- D' e8 n
到的现象是。. y6 x3 a# S, N/ I9 f
(3)往得到的冷凝水中滴加AgNO3溶液,观察到的现象是,1 B" d5 X) T6 H% x% b% \6 o9 G+ F
由此得到的结论是冷凝水纯水(填“是”或“不是”)。
& z+ \& |6 c4 W5 b! C(4)为使水蒸气的冷凝效果更好,你认为应对(举一例)。
0 R) A+ h& F; ]% `; a5 {9 f完成课本上的实验并思考:+ V* y; c+ [4 R0 Y5 v+ ~
(1)为使水蒸气的冷凝效果更好,你认为应对实验装置做哪些改进
+ ^* R0 `5 C/ g, G U3 t! O从以下方面考虑:
+ i. A! x; G3 J# V' n. K①进一步延长水蒸气在导管中的滞留时间(如适当延长)
( Q1 ?# b) w5 X1 r$ P; B$ @" p②可以使用冷凝剂通过管壁进行热交换(如在导管外壁包)4 E. F2 y* s: ?- ?8 z) `0 E
③可将收集水的试管放入盛有的烧杯中
3 R2 K3 N9 q0 E* T/ i- ?5 x④可使用冷凝管8 c& U+ F4 i1 y o
(2)怎样检验小试管中得到的冷凝水是否是淡水) Q$ l8 B- T' p8 |* N7 x
向小试管里的冷凝水中滴加溶液,如果没有产生白色沉淀,说明是淡水。
2 }2 ~- S" g" W- ~' q相应的化学方程式是:
, r0 I8 s3 G0 S1 k( L- Y" T: S% d# L) Q) _规模化、产业化的方法:: Z/ ?6 I+ V8 [* }
阅读课本P33最后一段至P34的“多识一点”的介绍,完成以下题目
6 p g: t; p O4 J6 p. z7 E第一种方法:膜法。也称
; R$ m: e k6 |+ ]3 d, }: N% L如图,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化进行分析,溶质质量,溶剂质量,溶液质量,溶质质量分数(填写“增加”、“不变”或“减少”)4 A1 c. A& i2 ~! u3 X' Z
第二种方法:热法+ d* f, k1 j2 `% n6 Q, d
1. 较为常用的方法和0 ~) C/ m: w+ S4 ]# k
2.多级闪急蒸馏法简称,主要原理就
0 I/ m6 w" H, d( ?5 o. @是让高温的海水由压强较高的蒸发室进入压强较低的蒸
y4 ?/ c! o$ N5 j, l& y发室,从而使水瞬间蒸发变为。" U5 ~6 F" f$ s( g, B7 h
四、当堂练习:
) `: G' v, ^2 p1 T1.水是生命之源,既普通又宝贵,下列对水的“多”与“少”的描述错误的是()
2 v1 I4 T1 r9 b% a3 r# U7 SA.地球上水的总量多,淡水少
1 t: F& O6 i7 f5 Y" K6 lB.我国水资源总量多,人均水量少( @: h# r) \* q9 y
C.“南水北调”工程说明南方水的储量多,北方水的储量少+ K. u) d9 [7 k. _* g( d
D.生活中接触的纯净水多,水溶液少
$ ~5 i7 v6 }# q1 z6 h( W2.下列操作不能用来淡化海水的是( )
* s3 Q, z0 n" y2 fA.过滤
& Q3 }- Q3 W. v* B- uB.使海水结冰脱盐
! M( a2 r% V0 j5 O3 j x4 CC.加热蒸馏- q5 U' k5 I' h5 I) t" x
D.多级闪急蒸馏0 w2 u0 K2 [7 p6 n- ^# P U- E# t
3.世界范围内能做到规模化和产业化的主要是和。热法中较为常用的有和。7 Y5 V0 l: Z3 p# v5 T- I, U4 ]# F/ c
4.右图为“蒸馏法淡化海水”的实验,请回答下列问题:
% T+ o, m+ [1 b8 V(1)实验开始应该先.( o3 t' x) i: y+ ?6 W3 h% a. O) M
(2)向试管中加入5mL-l0mL海水,塞好瓶塞加热然后往得到的冷凝' q% F' e: b8 Q# V+ Y
水中滴加AgNO3溶液,观察到的现象是,由
! E7 o) V+ a% s2 a" Y9 \此得到的结论是。
5 k* W8 Q) b5 [; m, Q. n, V⑶为使水蒸气的冷凝效果更好,你认为应对实验装置可以做如下改进, K' V, J, ~/ M
A.玻璃管加长B.在烧杯内加冰块C.使用冷凝器
& [9 F8 f2 Q% D6 p(4)实验结束时应该先(填“撤导管”“熄灭酒精灯”),这样做的目的9 X' {) h/ [ P, a: L1 L& n
是
, F, W3 h% t$ ]8 D(5)某同学向海水里加入硝酸银溶液做对比实验,发现有白色沉淀产生,该反应的化学方程式) u, T, e' ?$ c0 i2 N, t
五、当堂测试:
1 `# X8 a3 v' l1.海水中含量最多的盐是()
+ y: [8 y( B0 c4 S3 ?# ~A.MgCl2 B.CaCl2 D.MgSO4
f! C D. G3 E2.为了区别海水和淡水,可以加入下列哪种试剂()9 c5 F& B' e% X* B) c5 Z+ L
A.紫色石蕊试液& ^/ t) X4 s" q i) s
B.硝酸银溶液: x: Y9 l1 F4 p" k. @
C.氢氧化钠溶液
) {6 O8 m+ S0 AD.酚酞试液
1 p8 Q% e; }% r H4 I5 S( s3.下列变化属于物理变化的是()0 H/ O1 D% P0 Z. L
A.电解水制取氢气和氧气- M* C2 ?4 p; \& w9 e4 q
B.海水通过高分子分离膜技术制取淡水' V% n! ?' m# w B: b; e8 x6 w
C.海水提镁& Y- k* L& _. O1 g
D.可燃冰的燃烧. ^' S; q, |& e9 i
第1页4.海水淡化可采用膜分离技术。如图,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能通过淡化膜,从而得到淡水。对加压后右侧海水成分变化进行分析,正确的是()8 P$ ^; R4 s8 F" p4 b
A.溶质质量增加
9 P# T3 E. F) i& C* U0 F6 yB.溶剂质量减少0 J0 I% {! g: G
C.溶液质量不变
3 M# p6 H, |0 C8 X" I AD.溶质质量分数减少
, C5 U8 l* ~$ ^5.烟台是座美丽的城市。下列对海洋化学资源利用的有关叙述错误的是()
# d% e5 j/ C! H7 e* C8 |A.利用多级闪急蒸馏法淡化海水* s# {% _# s1 x$ }/ q
B.利用蒸发的方法从食盐水中得到食盐% Y+ w( U! w5 O6 {) a9 O# [
C.利用像海水或卤水中加入石灰乳的方法将海水中的Mg2+富集沉淀出来
) H/ x0 s- Y- {# o) dD.利用海底蕴藏的大量“可燃冰”作燃料,以它为燃料不会加剧温室效应
; ^ h1 b5 W" x/ R0 V6.海水淡化:蒸馏法淡化海水是利用海水中各成份的不同分离出淡水;高压反渗透膜法淡化海水是利用海水中各成份的不同分离出淡水。
* z) G6 a3 Z6 [6 l9 M: y本节中考考点鉴别题的答法2 \$ A, G$ E: U) Q0 u# ^8 f
中考中鉴别题是常见题型,常见于选择题和填空题。选择题一般是选择合适的试剂,填空题一般是写出详细步骤。常见的答法就是:⑴取少量样品⑵滴入(或加入)试剂⑶观察现象⑷得出结论。
2 N [# J/ s; T! z5 z" F如:实验室里有2瓶标签模糊不清的试剂:食盐水、蒸馏水,请你写出区分的步骤:例.如何鉴别稀盐酸和氢氧化钠溶液,请你写出具体步骤:
' y R: R, k$ S6 r7 m( e典型题目:
6 n6 T6 C" b$ |7 ]6 @某同学在电视寻宝节目中,看到一些铜制文物上有绿色的锈迹,并对绿色锈迹产生了探究兴趣。
# H* @1 p+ m5 p* G- a A, D【查阅资料】
/ @: \% k2 r7 a①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],受热易分解。; l: i: ]4 N6 y% y( Q3 g8 }, P# Q
②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝。6 r4 l, W- d" X; s
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物,NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水。
1 _7 u( z: P5 f2 g, i/ x+ f, s④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液,碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中。【发现问题】/ L M5 g+ F7 o3 u; h6 l/ z
查阅资料后,该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热,发现试管中的固体由绿色变成黑色,同时试管壁上有无色液滴生成。
7 z1 }7 V1 r3 U4 g9 p为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物,进行了如下探究:探究一:碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体的成分。$ K/ l" ~' ?. f" D) M% a
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉;②;③碳和氧化铜的混合物。【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告。6 u1 l& R( a3 n8 z
实验操作与现象实验结论" z5 h6 V4 ^7 j! j/ ]2 z. Q; e$ c
猜想②正确
+ `, }) F0 U! S. J1 x( f0 \7 {& [& O& E探究二:碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。- M* t @5 Q( \/ ~
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证。
/ u! ^8 L2 _* A' E步骤一:连接A和B,打开活塞,通入一段时间的空气。 z4 \( E/ c% y( n( { w
步骤二,关闭活塞,依次连接装置A→B→→(填“C”、“D”)。4 k, l* q1 e, g( ]* ^% w
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热。
" J6 N: G! t" w: v$ n- z【解释与结论】
9 U. c0 R6 U4 ]6 U: S% b$ f' q①当观察到,说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O,写出C中反应的化学方程式。4 f( D: S* [+ a) o( f. D5 ]) \
②Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式。+ W& y( c) \2 S' U" \/ }
【反思与评价】
- G' n! ~, `4 [' Z2 |上述装置中A的作用是。
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