第一节海洋化学资源(二)海水淡化
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9 n4 q5 T* }* ~/ A: h/ g海水淡化的意义主要是提供了淡水资源的的不足问题& p. |1 q4 m/ x, q" u
一、学习目标:; I4 a- ^) m9 {( V
1.知道海水淡化的常用方法。
- O* F) R4 b0 h9 \% d2.了解膜法和热法淡化海水的原理。$ D5 T4 d2 i9 {
二、重点:了解膜法淡化海水的原理。
& K# v' w6 {( O" x0 u3 Z- M三、自学及练习2 s2 K# b& K3 Y& f4 {! ?" F
阅读课本P33页的内容并完成下面问题:% J6 o7 E* O. N' j* H
1.为什么要海水(咸水)淡化$ j3 w# ?8 w! r4 S
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。9 U% Y3 I+ T& F5 B; z3 X0 h
2.海水淡化的主要方法:1 y# S% U1 l# p+ h9 ]' R" y
常用方法:法, H* ]/ b9 D& g4 f2 \
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。
/ M S- M1 z! Q% @根据教材中的实验填空:- S' X4 j' F9 Z9 p" G* H4 b6 R: g
(1)除去海水中的盐而得到淡水,最常用的方法是法。
" ]2 ~& i" P1 z9 x(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
7 F- E+ z. K6 f/ ~+ F- x到的现象是。2 c1 d, j- C9 l4 Z
(3)往得到的冷凝水中滴加AgNO3溶液,观察到的现象是,
- K. U8 G* ]$ l* s; b+ Z由此得到的结论是冷凝水纯水(填“是”或“不是”)。
( \# t. o6 ]+ y& j9 _(4)为使水蒸气的冷凝效果更好,你认为应对(举一例)。% P( ]3 D/ }# z
完成课本上的实验并思考:7 M3 U Y5 o7 q* w0 c* d
(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
6 Z' f' M R# ]6 K( t+ @从以下方面考虑:5 `% T# @% o( W0 ] t6 i, ?0 u D- Z8 O
①进一步延长水蒸气在导管中的滞留时间(如适当延长)
8 n& h' Z0 c X②可以使用冷凝剂通过管壁进行热交换(如在导管外壁包)
1 O: j4 v0 w4 O' J' g& _) c③可将收集水的试管放入盛有的烧杯中$ P( X. g1 i6 O) `( o# \
④可使用冷凝管" z' B. U6 q/ Y5 z L% ^
(2)怎样检验小试管中得到的冷凝水是否是淡水% t# G# C) M' E4 J/ c8 ^
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。
4 ?6 y% ]' A. P% c相应的化学方程式是:
! f% `- P7 ~( f规模化、产业化的方法:
/ Z* G0 J% q7 P' y# w- P; ^0 |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4 S. R' E- W' b( b! {7 O g1 ?
第一种方法:膜法。也称4 @+ k3 {$ O0 s5 k& S
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”)
! n9 Z; W6 I0 f9 M第二种方法:热法6 c5 y `6 h$ _
1. 较为常用的方法和0 |2 a& q8 q2 }) P7 a. i$ G2 T
2.多级闪急蒸馏法简称,主要原理就6 Q/ O' O3 p% u3 G$ s! F" Z
是让高温的海水由压强较高的蒸发室进入压强较低的蒸- {( I8 N+ v" ~; ]2 v/ q9 u
发室,从而使水瞬间蒸发变为。
$ l! D7 f6 x* _/ o四、当堂练习:: p' K3 }7 b- h2 F3 i7 S/ t; W
1.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()' r( u7 ~1 I6 L+ S8 E# |- M+ T
A.地球上水的总量多,淡水少
* l W5 X3 `1 }% p! ]. u1 l% I: ~" HB.我国水资源总量多,人均水量少
. m6 [5 P0 P* N8 a% i+ C' lC.“南水北调”工程说明南方水的储量多,北方水的储量少
& G$ T7 j9 F& LD.生活中接触的纯净水多,水溶液少7 u8 q! H3 S1 k. V! P
2.下列操作不能用来淡化海水的是( )5 c3 y( T' R" y; K* l/ \/ D4 r/ B
A.过滤+ ?' z4 |) O, H7 `* b4 c7 c
B.使海水结冰脱盐, B) P& ~1 n* U" X; U' g
C.加热蒸馏8 W7 W. f+ q; _+ z* p
D.多级闪急蒸馏
+ A) w8 Y% H4 h) r4 a8 v5 x3.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。. S/ s* X' x7 x# X0 E
4.右图为“蒸馏法淡化海水”的实验,请回答下列问题:
) `* v, p9 Q8 b, l& @1 O% I G(1)实验开始应该先.
# Y- a- c, N0 P(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
& C2 ?0 n6 b9 o# g水中滴加AgNO3溶液,观察到的现象是,由
: w. \# a, t9 C* g" \: m此得到的结论是。& F7 a( H- U8 u0 Y+ z
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. u! |# J3 @! _; P# \& C
A.玻璃管加长B.在烧杯内加冰块C.使用冷凝器
6 Q% N' _" E% O" O) X3 F _0 Q(4)实验结束时应该先(填“撤导管”“熄灭酒精灯”),这样做的目的
4 a( y, g* d N8 j是
0 c- l# O9 R2 u7 X/ Q(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
6 Z/ j/ D3 P; l五、当堂测试:* a. n/ `, |) N# [ j3 N6 z& P
1.海水中含量最多的盐是()
# r) {! E4 r% a }A.MgCl2 B.CaCl2 D.MgSO4
$ v- \5 v/ A! o2.为了区别海水和淡水,可以加入下列哪种试剂()
0 e1 F- u2 l. j4 F! tA.紫色石蕊试液9 ]# G7 {; @- i/ H9 P
B.硝酸银溶液7 X" z1 R2 h9 S+ i2 w
C.氢氧化钠溶液
% W0 M* z7 R4 ~' yD.酚酞试液
/ G8 J% j. \) A) s, ]# T8 \9 |/ J3.下列变化属于物理变化的是()
9 q7 g: D5 v B5 ?: x& U' l% q, S1 XA.电解水制取氢气和氧气
. n8 z1 [$ I" E) i& M. YB.海水通过高分子分离膜技术制取淡水
' F3 O- ?9 v/ G4 c! d8 U% t. n! D& IC.海水提镁) d0 s2 l" W ~6 X0 |
D.可燃冰的燃烧
9 k' G5 V% a2 t* r; 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()9 ]" @) G+ r- W( ~4 ?: l1 x" q' d
A.溶质质量增加
0 v0 Q' U# A: G2 ?9 ~B.溶剂质量减少
5 F: b/ J0 J2 `( d u: ~( CC.溶液质量不变7 N3 O1 y) N0 v# r/ M
D.溶质质量分数减少; P7 s& |, O; 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()
* V2 ?4 F" w/ R0 L5 B$ \A.利用多级闪急蒸馏法淡化海水
' E/ E+ K: y1 WB.利用蒸发的方法从食盐水中得到食盐. T* r4 U: u4 R7 Q3 p8 }
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, x0 l7 C9 y6 l4 j; n
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 q) V$ J3 W2 Z0 v* \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。/ o* I) u5 H/ Q0 r4 @2 F# n9 x
本节中考考点鉴别题的答法
8 f/ W, o. U% B; o' Q) k0 |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。1 o5 o! k# X8 ^% X
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:
/ O. o* b( C/ L9 H2 s! q, z# s, \典型题目:9 f9 a) u9 `6 | n5 R* E, g3 l
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。$ S+ \- ]2 S# G5 X* b7 v
【查阅资料】
% \7 G( I7 M* O, {. ^) o5 J" {①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],受热易分解。
' _$ L( u) b2 |②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝。- [6 ?% g* G8 J' U. i
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。
0 `" y8 j0 d: `. ?0 B# N④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】
' T$ ?. _4 }; g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。
" Z6 l! _1 w4 H. f- r$ w3 ~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。
- @3 v+ v1 p, s* t【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。/ Q7 ]& t& ^' o# S2 s% y
实验操作与现象实验结论
* N+ Z; z+ b8 Y& t( C5 |5 }0 ~2 ]猜想②正确! R# ]$ V+ l& ]% L& ~5 @2 Y
探究二:碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O。
: J+ y5 n5 r `【进行实验】选择如下图所示装置进行验证。7 _: C7 \6 M7 P& D: M5 W) y) M0 U
步骤一:连接A和B,打开活塞,通入一段时间的空气。# S9 f* z. G2 O) ^' `
步骤二,关闭活塞,依次连接装置A→B→→(填“C”、“D”)。. z& z5 ^$ O3 {: d, W. |$ K; q" q
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热。
$ m0 \8 o- {. C7 E, i【解释与结论】
$ s: F% L# N% I2 q6 a①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。# A- z2 }, \1 u
②Cu2(OH)2CO3受热分解的化学方程式。: Z# A6 c- b1 N
【反思与评价】) }; U4 \& q$ Y* H; _& n' q: E
上述装置中A的作用是。( \, {: T( L% Y9 ?5 V" D: J( K% Y: b l
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