第一节海洋化学资源(二)海水淡化3 \$ D1 o0 x4 L+ R3 y* D
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3 _. I. P# x3 o9 R# s海水淡化的意义主要是提供了淡水资源的的不足问题
: m) p! p, \- T, [! l一、学习目标:
$ e/ J" ~+ |9 C4 i n- L3 d1.知道海水淡化的常用方法。
; j8 R/ X \! g: l; i& a9 Z" {! V2.了解膜法和热法淡化海水的原理。" B/ N( P3 D3 ]& u7 O: o2 }4 v( r
二、重点:了解膜法淡化海水的原理。
$ R% L* u4 O( O4 o, n0 c5 l* G三、自学及练习% ~) ?, g) P# N1 {; x( h1 O( G3 h
阅读课本P33页的内容并完成下面问题:7 B# C6 b9 i' `. M5 M( P' E
1.为什么要海水(咸水)淡化
& a+ N) _; L) J5 P% g1 d5 C$ i/ k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。
& d: a5 x9 J% [9 L2.海水淡化的主要方法:- b5 u! v& O! I6 s. w+ T
常用方法:法* W s6 J! P V( w1 @$ }
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。5 l N$ L( U- x; V6 ~
根据教材中的实验填空:
2 l" A2 c4 N3 B6 A% \5 g(1)除去海水中的盐而得到淡水,最常用的方法是法。 N9 r4 j. i. K% F
(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( ?& S! v$ u1 ~' [ b; Z
到的现象是。
9 c% p( g' D7 V& r% M: G(3)往得到的冷凝水中滴加AgNO3溶液,观察到的现象是,
' a: i: |: x" {. q6 g由此得到的结论是冷凝水纯水(填“是”或“不是”)。! u0 A1 e) Y) M' H% t
(4)为使水蒸气的冷凝效果更好,你认为应对(举一例)。
: {) Z' D1 I( L8 a# F Q* t完成课本上的实验并思考:
! _8 R* B a) U8 Z2 ?+ C' ^(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( {. P9 g& D3 |9 o
从以下方面考虑:
; z; t' g# N, M* @3 Z①进一步延长水蒸气在导管中的滞留时间(如适当延长)
- E: T3 F O. ?) z6 n8 {②可以使用冷凝剂通过管壁进行热交换(如在导管外壁包), E- u& X8 e+ G8 w- q0 G
③可将收集水的试管放入盛有的烧杯中
( ]: l' _" A$ h2 \& q④可使用冷凝管# Y) F$ P, p5 e! M. \9 V6 x& ~
(2)怎样检验小试管中得到的冷凝水是否是淡水
! t( B8 Q" [! i6 b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。! A9 ]: u9 `# {8 X/ j
相应的化学方程式是:
- ]. n) C4 |9 a6 V3 S规模化、产业化的方法:
( X. b" X# ?" u( i0 F T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7 H: G/ F1 d$ E& e3 |# g
第一种方法:膜法。也称5 ~8 n5 O5 t9 ?: V# I
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”)5 q5 P: \" H, A. Q$ j$ w" p
第二种方法:热法2 }: E& t$ `) l0 }* `* ?' @
1. 较为常用的方法和
2 j. G/ p+ ~; w7 f; L, J0 b2.多级闪急蒸馏法简称,主要原理就: K7 m3 Q+ A: l
是让高温的海水由压强较高的蒸发室进入压强较低的蒸
- m% a5 l/ I& \/ l发室,从而使水瞬间蒸发变为。
/ w( L) G2 E) x7 R( Z四、当堂练习:
) p9 [" S! r# |7 _: I6 y4 z1.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()# K7 {1 W9 A1 P& V; z+ I0 y# g; b: c
A.地球上水的总量多,淡水少& N O4 z3 b: n8 }
B.我国水资源总量多,人均水量少! g/ w, U) P# o. ~! o; u0 }' W
C.“南水北调”工程说明南方水的储量多,北方水的储量少
6 i) ]' K( K# ]1 E yD.生活中接触的纯净水多,水溶液少
. Q* f7 h6 z V. O4 l2.下列操作不能用来淡化海水的是( )1 j1 ]/ `' C- ^, W- N$ D5 F1 E
A.过滤9 m! Q# U6 i' {5 `: `! t/ u
B.使海水结冰脱盐
- B& ?7 ~# ~3 U0 fC.加热蒸馏
: _5 S6 c7 ]' M+ t. V7 M- j% ~D.多级闪急蒸馏
/ P7 I* v; u1 ^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。8 D; y3 G" E7 ~; h/ a7 N; k- V
4.右图为“蒸馏法淡化海水”的实验,请回答下列问题:& G. M5 L4 W* k7 @- C3 _& B
(1)实验开始应该先./ d- Z1 \; G/ x5 n: B
(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$ t4 k' F2 |- H1 H+ `! T3 [
水中滴加AgNO3溶液,观察到的现象是,由# h5 Q5 l) {' M! H* M
此得到的结论是。+ q0 Z# d& V/ f; A. V% ]$ O
⑶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; B) k" ]3 X2 ]& i
A.玻璃管加长B.在烧杯内加冰块C.使用冷凝器, p+ e7 W( y$ A3 i% s& N0 k- ~
(4)实验结束时应该先(填“撤导管”“熄灭酒精灯”),这样做的目的" ]# ?6 s7 y) @6 g
是4 s6 F$ V* x0 M, I8 i" `2 P
(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0 ?+ C4 v4 e5 o( [" @
五、当堂测试:- P* M. ]2 J- E% [1 V( j( _% W
1.海水中含量最多的盐是()9 w8 p+ s6 F1 `" q
A.MgCl2 B.CaCl2 D.MgSO4
- A0 M1 B1 z, [. k1 n4 Q; F+ B2.为了区别海水和淡水,可以加入下列哪种试剂()
9 M: u/ j( X& q4 }A.紫色石蕊试液
: r9 y" T& [* M6 A# tB.硝酸银溶液
4 s- W. b( R& c* O, w6 NC.氢氧化钠溶液
1 R1 J, S# S$ {) U/ I1 g* LD.酚酞试液
1 u) T @0 V2 O4 Q. h3.下列变化属于物理变化的是(). l, j/ Y" [# N! `+ m* O
A.电解水制取氢气和氧气
g8 d0 k: l5 f% D- Q# L* fB.海水通过高分子分离膜技术制取淡水
. w. [$ h# V! FC.海水提镁
9 n3 x7 ]3 |8 u/ h* ]D.可燃冰的燃烧, q+ j; k0 n! F, V) ^: r5 z
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()
5 O c4 O, {2 n/ B0 rA.溶质质量增加
3 ~7 v4 \9 v3 N. b6 K$ J QB.溶剂质量减少
! [2 z3 x0 z4 @. c9 hC.溶液质量不变
1 T0 ?2 K4 U" e: ]: n' r7 T; YD.溶质质量分数减少
$ J n3 Z& Z% C5.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()+ W( o+ ?4 W; k* Z- N* B* b6 t6 m
A.利用多级闪急蒸馏法淡化海水# a0 y/ w) N% G/ [0 M
B.利用蒸发的方法从食盐水中得到食盐
9 V( F( p% {0 ^. R: G" \- [( hC.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/ ^$ r6 _4 r% v2 X6 n1 ]$ i1 a8 a) |# f
D.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
7 b V8 n {6 y% {6.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。2 s/ J X$ J1 T8 ?2 O# A
本节中考考点鉴别题的答法& S/ y6 U9 Y; a
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。& }9 k6 z# D1 U N9 b) t
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:
- {/ {6 t& M$ W: f典型题目:0 W2 P l1 Y: C$ R }& W$ _% f8 R# i
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。+ d3 ^3 P( H4 v! d! J
【查阅资料】
! T5 a. o0 b; {- }9 ~* K; P①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],受热易分解。
" Q' o( Z& }- a6 S②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝。
# L) Q3 ]& F' G0 m③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 Z5 G. |/ C9 L9 z, W- _④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】3 D# K: m, R/ u) w8 j1 A9 \
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。$ z' I( t( {, s. F8 S0 o) |( F
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。8 m. c+ J; M( t% f5 ]8 n
【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。
9 a: F' W" s- W- [5 ^$ n实验操作与现象实验结论# H0 A0 z4 ]3 W% _9 Y. [# g
猜想②正确0 `; `! v$ Y6 G% t
探究二:碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。
9 E6 X/ ^& f) H【进行实验】选择如下图所示装置进行验证。
8 t& m9 u4 J: ]+ _* t步骤一:连接A和B,打开活塞,通入一段时间的空气。! H$ q$ L: p; a4 l( K
步骤二,关闭活塞,依次连接装置A→B→→(填“C”、“D”)。
$ O& {# n' B9 g步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热。
, Z' n4 O9 l. A- Q【解释与结论】
# t* L" Q6 l h; _0 v7 f①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。
. I) k" u* T( j! k# G②Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式。
1 x8 r" D$ o. s$ U7 s7 v' A; l: l+ P【反思与评价】' x) G0 m& B; m# [, ^
上述装置中A的作用是。
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