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第一章 物态及其变化
第5节 设计海水淡化装置
3.设计并制作海水淡化装置，进行实验测试。
1.认识自然界的水循环，了解我国和当地的水资源状况。
2.了解海水的主要成分，认识晒盐过程中的物态变化。
冰
水
水
蒸气
熔化（吸热）
汽化（吸热）
凝华（放热）
液化（放热）
凝固（放热）
升华（吸热）
浩瀚的海洋、奔腾的江河、平静的湖泊、皑皑的冰山雪岭，还有那漂浮的云彩……地球上的水在不停的运动着、变化着，形成了一个巨大的循环系统。
你可知道，自然界中的云、雨、露、雾、霜、雪、雹都是我们小水滴的“杰作”？我们与人类的生活息息相关。我们有许多奥秘，你想知道吗？
任务一：认识自然界的水循环
现象 原因 物态变化
云 太阳照到江、河、湖、海，使水蒸发，水蒸气上升到气温较低的高空， 成小水滴或 成小冰晶，便形成了云
雨 当云层中的小水滴合并成大水滴或云层中小冰 晶 成水滴，再合并成大水滴时，便形成雨
液化
凝华
熔化
汽化、液化、凝华
熔化
现象 原因 物态变化
雾 雾是空气中的水蒸气遇冷后以空中的尘埃为核 心 成的小水珠，这些小水珠悬浮在空中，在地面附近形成雾
露 空气中的水蒸气遇冷 成小水珠附着在植物表面形成露
霜 霜是地表面的水蒸气遇到极低温度直接 成的小冰晶
液化
液化
凝华
液化
液化
凝华
现象 原因 物态变化
雪 如果高空的气温降到0 ℃以下，水蒸气直接凝华成小冰晶，水便以雪花形式降到地面 凝华
雹 雹是体积较大的冰珠.云中的水珠被上升气流带到气温低于0 ℃的高空，凝结为小冰珠.小冰珠在下落时，其外层受热熔化成水，并彼此结合，使冰球越来越大，如果上升气流很强就会再升入高空，在其表面形成一层冰壳，经过多次上下翻腾，能结合成较大冰珠，当上升气流托不住它时，冰珠就落到地面上，形成冰雹 熔化
凝固
自然界中水的循环是通过____________实现的。
(1)云：空气中的水蒸气遇到冷空气后______成小水滴或_____成小冰晶，悬浮在高层空气中形成云。
(2)雨：云中的小水滴和小冰晶聚积下落时，冰晶______成水滴，下落便形成雨。
(3)雪：当气温降到0 ℃以下时，云中的水蒸气______成小冰晶。
(4)雾：空气中的水蒸气______成的小水珠。
(5)露：空气中的水蒸气在植物枝叶表面______而成的小水珠。
(6)霜：空气中的水蒸气在地面或植物上______而成的小冰晶。
物态变化
液化
熔化
凝华
液化
液化
凝华
凝华
水资源危机的原因：缺水是全世界普遍存在的现象，造成水资源严重缺乏的主要原因是水的污染。人类排放的生活污水、工业废水、工业废物、生活垃圾等是造成水污染的重要原因。
国家节水标志
淡水资源：地球上97％以上的水都是海洋里的咸水，淡水仅占地球总水量的2.5％左右，因此水资源是十分珍贵的。
任务二：海水晒盐过程中的物态变化
海水是地球上最广泛的天然水体之一，它的主要成分包括水和溶解在其中的各种化学物质。海水的成分很复杂，但主要成分可以总结为以下几个方面：
1.淡水
海水中最主要的成分当然是水分，占据了海水总体的绝大部分。海水中的水不仅是一种重要的溶剂，还是生物体存活和发展的基础。除了普通的H2O分子外，海水中还含有氧（O2）和氢气（H2），这些气体对于海洋中的生物群体来说也至关重要。
2.盐类
除了水以外，海水中含有大量的盐类物质。其中主要包括氯化钠（NaCl）、硫酸钠（Na2SO4）、氯化镁（MgCl2）、硫酸镁（MgSO4）等。这些盐类物质的浓度并不是均匀的，不同地区的海水盐度也有所不同。
了解海水的主要成分（查阅资料）
3.溶解气体
海水中还溶解着大量的气体，如氧气、氮气、二氧化碳等。这些气体对于海水中的生物体而言非常重要，它们通过海水的溶解来满足生物体呼吸和新陈代谢的需要。
4.有机物质
海水中还含有大量的有机物质，如藻类、浮游生物、动物尸体、粪便等。这些有机物质对于海洋生态系统的平衡和稳定起着非常重要的作用。总的来说，海水的主要成分是水、盐类、溶解气体和有机物质。这些成分共同构成了复杂多样的海洋环境，维持着整个地球生态系统的稳定与平衡。我们应该更加重视海水的成分，并努力保护和维护海洋环境的健康。
海水中含有大量盐类，其中大部分是氯化钠（食盐的主要成分）。大量饮用海水会引起人体脱水，甚至可能危及生命。（生物知识）
右图所示的是海水晒盐（书32页）。用海水晒盐是人类利用海洋资源的重要方式。在化学上称为“蒸发结晶”（化学知识）
想一想：海水晒盐包含了什么物态变化？
1. 天津长芦盐场。
天津长芦盐场位于天津市滨海新区，主要生产海盐和日晒盐。该盐场历史悠久，早在唐朝时期就开始生产。长芦盐场拥有丰富的地下卤水资源，为盐业生产提供了得天独厚的条件。
实践活动：查阅资料，了解我国有哪些盐场。
2. 山东鲁北盐场
山东鲁北盐场位于山东省滨州市无棣县境内，主要生产海盐和日晒盐。该盐场地理位置优越，处于渤海湾南岸，拥有丰富的地下卤水资源和广阔的滩涂资源，为盐业生产提供了良好的条件。
3.江苏淮安盐场
江苏淮安盐场位于江苏省淮安市境内，主要生产海盐和日晒盐。该盐场位于黄海之滨，拥有广阔的滩涂资源和较为丰富的地下卤水资源，为盐业生产提供了良好的条件。
4. 辽宁复州湾盐场
辽宁复州湾盐场位于辽宁省大连市境内，主要生产海盐和日晒盐。该盐场位于黄海之滨，拥有广阔的滩涂资源和较为丰富的地下卤水资源，为盐业生产提供了良好的条件。
1.以上这些盐场有利于晒盐的自然条件是什么？
2.晒盐过程中有哪些物态变化？
3.晒盐的过程对你设计海水淡化装置有什么启发？
交流讨论
海水淡化的常用方法
1.冷冻法。冷冻海水使之结冰，在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去。
2.反渗透法（超过滤法）。利用只允许溶剂透过，不允许溶质透过的半透膜，将海水中的盐分离出去。
3.蒸馏法。将海水加热产生水蒸气，再将水蒸气遇冷液化变成蒸馏水。
任务三：设计并制作海水淡化装置
太阳能蒸馏技术淡化海水原理示意图
蒸馏法的原理先把海水加热，使海水产生水蒸气。再让水蒸气遇冷液化成蒸馏水。
用蒸馏法设计并制作海水淡化装置。
下图为实验室淡化海水的简易装置。根据下图，和小组同学进行讨论。
想一想，如何利用生活中的物品，进行海水淡化。
学生作品
蜡烛热源
灯泡容器
抽水机
冷水循环
冷凝器
蒸馏水
自制简易海水淡化蒸馏装置
制作海水淡化装置，从加快海水汽化、水蒸气迅速液化、如何收集淡水、材料是否易得、安全和环保等方面进行评价，制作的评价表如下表所示。
评价指标 作品等级 优秀 合格 待改进
制作过程和取材难度
淡化效果和可靠性
成本高低和安全性
评价与改进
设计海水淡化装置
认识自然界的水循环
认识海水晒盐过程中的物态变化
设计并制作海水淡化装置
蒸发
冷冻法
反渗透法
蒸馏法
1.如图是水循环示意图，请填写下列物态变化的名称或吸放热情况。
过程①发生的物态变化是_______。过程②中部分水蒸气_______形成小冰晶，部分水蒸气_______形成小水滴，同时伴随着_______热，小冰晶和小水滴混在一起就形成了千姿百态的云。过程③中，温度较高时云中的小冰晶会_______成小水滴，同时伴随着_______热，与空中下落的水滴一起形成雨。
汽化
凝华
液化
放
熔化
吸
③
2.我国的河流和湖泊呈加速减少之势,水资源缺乏已经成为世界性问题,在一些严重缺水的地域,人们会收集露水使用,因此我们要珍惜每一滴水。露水的形成属于物态变化中的( )
A.熔化 B. 汽化
C.液化 D.升华
C

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