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第3节 海洋的探索
（第2课时）
浙教版 八年级上
创设情境
我国内陆盐湖有“冬天捞碱，夏天晒盐”的说法。
你知道其中的科学道理吗？
冬天捞碱
夏天晒盐
探究实践
1．配制一杯 70℃的硫酸铜饱和溶液。用滴管吸取后滴在凹穴玻片上，如图4.3-5所示。
2．用放大镜或显微镜观察，玻璃片的溶液中出现 。
图4.3-5 观察结晶
有蓝色的硫酸铜晶体析出。
冷却热饱和溶液的方法也可得到晶体。
硫酸铜晶体
冷却
结晶
热的硫酸铜饱和溶液
实验结论：
探究实践
为什么冷却热饱和溶液可以得到硫酸铜晶体？
溶质硫酸铜的溶解度随着温度的降低而减小，且变化明显。
温度（℃） 0 20 40 60 80 100
硫酸铜溶解度（g） 14.3 20.7 28.5 40 55 75.4
冷却硫酸铜的热饱和溶液时，硫酸铜的溶解度减小，无法再溶解的硫酸铜就会以晶体的形式析出。
热的饱和溶液
降温，析出晶体
冷的饱和溶液
探究实践
一般适用于溶解度受温度影响变化小的固体物质
一般适用于溶解度受温度影响变化较大的固体物质
实验表明，蒸发和冷却热饱和溶液都是常用的结晶方法。
蒸发溶剂 冷却热饱和溶液
概念
适用范围
示例
共同点 通过蒸发溶剂使物质结晶析出的方法。
通过降低热饱和溶液的温度使物质结晶析出的方法。
条件改变，无法再溶解（饱和）时以晶体的形式析出。
探究实践
“夏天晒盐”是因为氯化钠的溶解度受温度变化的影响不大，夏天气温高，水分蒸发快，食盐易结晶析出。
我国内陆盐湖有“冬天捞碱，夏天晒盐”的说法，用你学过的科学原理解释。
温度/℃ 0 10 20 30 40
氯化钠的溶解度/g 35 35.5 36 36.5 37
纯碱的溶解度/g 6 10 18 36.5 50
“冬天捞碱”是因为碳酸钠的溶解度受温度变化的影响较大，冬天气温低，纯碱易结晶析出。
探究实践
硫酸铜晶体的制备
探究实践
制备硫酸铜大晶体
1.制备小晶体。
(1)准备一杯200mL、温度为 70℃ 左右的硫酸铜饱和溶液，用脱脂棉代替滤纸趁热过滤，得到澄清的饱和溶液。
(2)在烧杯上盖上一张白纸，用棉花把烧杯围起来，静置在一个安静无风的室内空间，第二天可观察到烧杯中析出一些小晶体。
趁热过滤
澄清的热饱和溶液
析出小晶体
探究实践
2.制备大晶体
选择几颗几何形状完整的小晶体。用线把小晶体串起来，悬挂在玻璃棒上，玻璃棒搁置在另一杯新制的 200mL温度在 70℃左右的澄清硫酸铜饱和溶液上，小晶体确保悬空浸没在溶液中。重复静置结晶，最后长成大晶体。
小晶体--晶种
晶体生长
大晶体
3.修饰大晶体。
晾干晶体后，去除多余的附着物，并用砂纸刀片对某些大晶体表面的不规则部分做适当的清理。
探究实践
问题讨论
1.为什么要趁热过滤热饱和溶液？
2.制备小晶体时，要“容器口盖上一张清洁的白纸”，“用棉花把烧杯围起来”，目的是什么？
防止硫酸铜晶体析出
“容器口盖上一张清洁的白纸”是为了防止空气中的灰尘等进入溶液中，影响结晶。
“用棉花把烧杯围起来”是为了使温度缓慢下降，有利于结晶。
3.影响晶体生长的因素有哪些？
晶种、温度、重复静置结晶。
探究实践
海洋是世界上食品、石油、天然气以及矿产资源的重要来源地。图4.3-6所示的是人类对海洋资源的开发和利用情况。
波浪能发电站
海洋开发中心
网箱养鱼
人工岛城
海底石油钻井平台
波浪能发电站
拖网渔船
海运轮船
海底锰矿采集船
海上飞机场
海上资源调查潜艇
海底作业基地
海底村庄
海洋资源调查飞机
海洋资源卫星
探究实践
海水化学资源主要有氯、钠、镁、硫、碘、铀、金、镍等。
海洋资源是指海洋中的生产资料和生活资料的天然来源。
海洋资源包括海洋矿物资源、海水化学资源、海洋生物 (水产) 资源和海洋动力资源等四项。
海洋矿物资源主要有石油、煤、铁、铝钒土、锰、铜、石英岩等。
海洋生物 (水产) 资源以鱼类为主体，还有虾类、贝类和藻类资源。
海洋动力资源主要有潮汐能、波浪能、海流能及海水因温差和盐差而引起的温差能与盐差能等。
人类通过渔业捕捞、水产养殖海上油井、海底采矿、海浪发电、海水淡化等方式获取了大量的海洋资源，为人类的生存和发展提供了有力保障。
我国某海洋牧场
探究实践
直至今日，海洋仍然有着许多未解之谜。辽阔而深邃的海洋环境神秘莫测、尤其是深海黑暗、寒冷、缺氧、高压的极端环境更是让人望而却步那么，科学家是怎样探索海洋的呢
为了获取更多的海洋信息，科学家发明了很多探索海洋的新技术。近年来，我国的海洋科考取得了巨大进展尤其是深海探测技术迅速发展，如图4.3-8所示，为我国建设海洋强国提供了重要支撑。
探究实践
科学阅读
可燃冰
可燃冰，又称为“天然气水合物”或“甲烷水合物”，是水和天然气在高压和低温条件下产生的一种固态物质，外形类似冰或固体酒精，点火即可燃烧，其微观上为笼型结构，如图4.3-9所示。可燃冰储量丰富、分布广阔，且燃烧后仅生成少量的二氧化碳和水，污染极小，因此被国际公认为石油和天然气的最佳替代能源。可燃冰主要分布于深海或陆域冻土中。据探测，海底可燃冰的储量至少够人类使用1000年。中国可燃冰主要分布在南海海域、东海海域、青旅高原冻土带以
及东北冻土带。2020年，蓝鲸二号海上钻井平台在南海海域试采点火成功，在水深1225米的南海神狐海域，攻克了深海浅软地层水平井钻采核心技术，创造了产气总量和日均产气量两项新的可燃冰开采世界纪录。
可燃冰的笼型结构
蓝鲸二号海上钻井平台
迁移应用
1.常用冷却热饱和溶液的方法来提纯一些物质,在烧杯中冷却热饱和溶液析出晶体过程中,剩余溶液跟冷却前溶液相比(不考虑水的蒸发),下列说法正确的是(　　)
A.变为不饱和溶液 B.溶质质量不变
C.溶质的质量分数减小 D.还是饱和溶液,溶质的质量分数不变
C
2.小胡同学在完成硫酸铜晶体的制备和生长实验时,发现将硫酸铜热饱和溶液冷却到室温,可以观察到(　　)
A.有白色粉末析出 B.有蓝色晶体析出
C.溶液变为无色 D.溶液变为绿色
B
迁移应用
3.小吴同学在完成硫酸铜晶体的制备和生长实验时，为了获得大的硫酸铜晶体，采取了如图所示的实验方法，下列选项中有关的做法和现象错误的是( )
A.选择热饱和硫酸铜溶液比用冷的饱和溶液效果好
B.选择几何形状完整的小晶体作为晶核，对晶体的生长更有利
C.晶体长大后，蓝色的硫酸铜溶液会变为无色
D.重复图中实验步骤，晶体会越长越大
C
迁移应用
4.在学习了溶液相关知识后，项目小组开展了硫酸铜晶体的制备与生长实验。项目小组向100g的 70℃热水中加入 80g硫酸铜晶体，实验过程如图所示。
（1）若要将图乙烧杯中多余的固体与溶液分离，则“？”处的操作是 。
（2）以下选项中，图丙到图戊过程中溶液的质量分数变化正确的是 。
B．
A. B. C. D.
D
过滤
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第3节 海洋的探索（第2课时）
1.结晶的方法
2.海洋的探索和开发：海洋资源丰富，我国的探索进程
蒸发溶剂：溶解度受温度影响小的固体物质
冷却热饱和溶液：溶解度受温度影响大的固体物质
制备硫酸铜大晶体
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第3节 海洋的探索（第2课时）
【核心概念】
2.物质的变化与化学反应
【学习内容与要求】
2.2 物质的溶解和溶液
③了解物质溶解与结晶现象，知道溶液的组成及特征，了解溶液在生产生活中的应用。
1.2 空气与水是重要的物质
⑧了解净化水的常用方法（如吸附、沉淀、过滤和蒸馏等）
【教学目标】
1.科学观念：知道冷却热饱和溶液结晶，了解了解海洋资源及其利用和开发。
2.科学思维：比较两种结晶方法，理解降温结晶原理，解释生产和生活中的现象，
3.探究实践：练习用结晶的方法制备晶体。学会搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作方法。
4.态度责任：让学生在解决实际问题的过程中，体会科学与生活的紧密联系。
【教材分析】本节课主要学习冷却热饱和溶液可以结晶，然后与蒸发结晶比较；练习用结晶的方法制备晶体。学会搅拌、溶解、蒸发、结晶等基本实验操作方法。了解海洋资源及其利用和开发，我国的开发进程，感受祖国的伟大，进行思想教育。
【教学过程】
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境，明确问题 我国内陆盐湖有“冬天捞碱，夏天晒盐”的说法。 你知道其中的科学道理吗？ 引入课题
降温结晶 探索活动 1．配制一杯 70℃的硫酸铜饱和溶液。用滴管吸取后滴在凹穴玻片上，如图4.3-5所示。 2．用放大镜或显微镜观察，玻璃片的溶液中出现 。 实验结论：冷却热饱和溶液的方法也可得到晶体。 思考讨论 为什么冷却热饱和溶液可以得到硫酸铜晶体？ 参考：溶质硫酸铜的溶解度随着温度的降低而减小，且变化明显。冷却硫酸铜的热饱和溶液时，硫酸铜的溶解度减小，无法再溶解的硫酸铜就会以晶体的形式析出。 实验表明，蒸发和冷却热饱和溶液都是常用的结晶方法。 提出问题：比较蒸发和冷却热饱和溶液两种结晶方法。 思考讨论： 归纳提升： 思考讨论 我国内陆盐湖有“冬天捞碱，夏天晒盐”的说法，用你学过的科学原理解释。 “冬天捞碱”是因为碳酸钠的溶解度受温度变化的影响较大，冬天气温低，纯碱易结晶析出。 “夏天晒盐”是因为氯化钠的溶解度受温度变化的影响不大，夏天气温高，水分蒸发快，食盐易结晶析出。 硫酸铜晶体的制备：视频 探究实践 制备硫酸铜大晶体 1.制备小晶体。 (1)准备一杯200mL、温度为 70℃ 左右的硫酸铜饱和溶液，用脱脂棉代替滤纸趁热过滤，得到澄清的饱和溶液。 (2)在烧杯上盖上一张白纸，用棉花把烧杯围起来，静置在一个安静无风的室内空间，第二天可观察到烧杯中析出一些小晶体。 2.制备大晶体 选择几颗几何形状完整的小晶体。用线把小晶体串起来，悬挂在玻璃棒上，玻璃棒搁置在另一杯新制的 200mL温度在 70℃左右的澄清硫酸铜饱和溶液上，小晶体确保悬空浸没在溶液中。重复静置结晶，最后长成大晶体。 3.修饰大晶体。 晾干晶体后，去除多余的附着物，并用砂纸刀片对某些大晶体表面的不规则部分做适当的清理。 问题讨论 1.为什么要趁热过滤热饱和溶液？ 参考：防止硫酸铜晶体析出 2.制备小晶体时，要“容器口盖上一张清洁的白纸”，“用棉花把烧杯围起来”，目的是什么？ 参考：“容器口盖上一张清洁的白纸”是为了防止空气中的灰尘等进入溶液中，影响结晶。 “用棉花把烧杯围起来”是为了使温度缓慢下降，有利于结晶。 3.影响晶体生长的因素有哪些？ 参考：晶种、温度、重复静置结晶。 与新课引入的问题呼应。 比较纯净物与混合物的区别，是有利于理解粗盐提纯。
海洋资源 海洋是世界上食品、石油、天然气以及矿产资源的重要来源地。图4.3-6所示的是人类对海洋资源的开发和利用情况。 1.海洋资源 海洋资源包括海洋矿物资源、海水化学资源、海洋生物 (水产) 资源和海洋动力资源等四项。 海洋矿物资源主要有石油、煤、铁、铝钒土、锰、铜、石英岩等。海水化学资源主要有氯、钠、镁、硫、碘、铀、金、镍等。海洋生物 (水产) 资源以鱼类为主体，还有虾类、贝类和藻类资源。海洋动力资源主要有潮汐能、波浪能、海流能及海水因温差和盐差而引起的温差能与盐差能等。 2.海洋资源的利用 人类通过渔业捕捞、水产养殖海上油井、海底采矿、海浪发电、海水淡化等方式获取了大量的海洋资源，为人类的生存和发展提供了有力保障。 3.海洋探索进程 为了获取更多的海洋信息，科学家发明了很多探索海洋的新技术。近年来，我国的海洋科考取得了巨大进展尤其是深海探测技术迅速发展，如图4.3-8所示，为我国建设海洋强国提供了重要支撑。 科学阅读 可燃冰 可以学生自学，老师适当解释，进行爱国主义教育。
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第3节 海洋的探索（第2课时）
核心概念聚焦
1.将60 ℃的硝酸钾溶液降温至20 ℃，有晶体析出。有关该过程的说法错误的是(　　)
A.60 ℃时的溶液一定是硝酸钾饱和溶液 B.20 ℃时的溶液一定是硝酸钾的饱和溶液
C.硝酸钾的溶解度随温度的降低而减小 D.硝酸钾的晶体可采用降温结晶的方法得到
2.在较高温度下，某溶液所含的硝酸钾和氯化钠都已接近饱和，当其冷却至室温时，析出的
晶体经检验几乎不含氯化钠，这是因为(　　)
A.氯化钠的溶解度比硝酸钾的小 B.氯化钠的溶解度比硝酸钾的大
C.氯化钠的溶解度受温度的影响小 D.氯化钠的溶解度在室温下更大
3.如图所示,将饱和硫酸铜溶液滴在凹穴玻片上，一段时间后观察是否有晶体析出。关于该实
验，下列说法正确的是( )
A.实验所用的饱和硫酸铜溶液最好是常温下的溶液
B.观察是否有晶体析出，可以用显微镜
C.实验主要采用蒸发结晶的方法析出晶体
D.滴到玻片上的溶液，一般需要10滴左右
4.海洋资源包括海洋矿物资源、海水化学资源、海洋生物 (水产) 资源和海洋动力资源等四
项。下列有关海洋资源开发活动正确的是（　　）
①海水淡化 ②石油开发 ③煤炭开发 ④珊瑚礁开发 ⑤旅游观光 ⑥海水养殖
A.①②③④ B.②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②⑤⑥
5.小科在学习“硫酸铜晶体的制备”实验后，采用冷却热饱和溶液的方法配制一杯过饱和硫
酸铜溶液，取一小块硫酸铜晶体作为晶种，晶种消失了。不考虑溶剂的蒸发及室温的变
化，有关这次实验的说法正确的是（ 　）
A.放入晶种前的硫酸铜溶液一定不是饱和溶液
B.放入晶种后的硫酸铜溶液一定是饱和溶液
C.硫酸铜晶体的溶解度随温度升高而降低
D.放入晶种前硫酸铜溶液的溶质质量分数比放入晶种后的大
核心素养提升
6.甲、乙两同学在室温下各取50克某溶液分别做制晶体实验，甲将溶液蒸发掉10克水后冷却至室温得晶体1.2克（晶体不含结晶水），乙将溶液蒸发掉15克水后冷却至室温，得晶体2.4克。若两人实验结果都正确，则原50克某溶液中溶质的质量分数为（　　）
A.1.1% B.17.4% C.22.2% D.36.1%
7.一杯热硝酸钾溶液放在桌面上，一段时间后观察到烧杯底部有少量的晶体析出，如图所示。忽略水的蒸发，下列关于硝酸钾及其溶液的分析正确的是（　　）
温度/℃ 25 50 95
溶解度/g 0.17 0.95 6.8
A.溶液质量不变 B.溶液的溶质质量分数变小
C.硝酸钾的溶解度变大 D.原溶液一定是饱和溶液
8.苯甲酸是一种食品防腐剂,它是一种片状晶体,在水中的溶解度如下表:
（1）室温时，取一定量含有难溶性杂质的样品放入烧杯
中，加入50 mL蒸馏水充分搅拌，发现样品几乎没
溶解，原因是 。
（2）将烧杯放在石棉网上加热至95 ℃,待样品完全溶解后，趁热过滤。趁热过滤的目的
是 。
（3）将所得滤液 ，使苯甲酸以晶体形式析出，然后过滤得到较纯净的苯甲
酸晶体。
9.在学习了溶液相关知识后，项目小组开展了硫酸铜晶体的制备与生长实验。项目小组向100g
的70℃热水中加入80g硫酸铜晶体，实验过程如图所示。
（1）若要将图乙烧杯中多余的固体与溶液分离，则“？”处的操作是 。
（2）以下选项中，图丙到图戊过程中溶液的质量分数变化正确的是 。
A． B． C． D．
（3）小组同学进一步实验可得出“饱和溶液边溶解溶质边析出晶体，且饱和溶液中溶质
的溶解速度等于结晶速度，处于动态平衡”的结论。小组同学获得此结论的相应现
象证据是： 。
创新素养应用
10.某学习小组开展了“制作蔗糖”的项目化学习，步骤分成甘蔗擦成渣→压汁→熬制→结晶
等。小明在制作过程中取了少量熬制中的蔗糖不饱和溶液来做测试，过程如下：
（1）小明用熬制中的蔗糖不饱和溶液通过　　 　的方法配置热的蔗糖饱和溶液。
（2）“快速晾干筷子，析出少量晶体”是通过　　 　　　的方法结晶的。
（3）小明用得到的蔗糖想制作一个棒棒糖，小明将蔗糖加入热水中，用筷子稍作搅拌，
观察到杯底还留有蔗糖固体，接着就进行过滤等后续操作，等待几天后却没有制得
棒棒糖，杯中也没有晶体析出。请分析棒棒糖制作失败的原
因。　　　　　　。
（4）小明总结了失败的原因后，进行了更改如图所示，为了加快制
作棒棒糖的速度，让烧杯中的蔗糖快速析出，他是如何操
作。　　　　　　　　　。
参考答案
核心概念聚焦
1.A 2.C 3.B 4.D 5.A
核心素养提升
6.B 7.B
8.（1）常温下苯甲酸在水中的溶解度很小 （2）避免苯甲酸因温度降低,溶解度减小而析出,过滤时造成损失 （3）缓慢冷却至室温
9.（1）过滤 （2）D （3）丁底部减少的晶体与戊棉线上增加的晶体质量相等
创新素养应用
10.（1）蒸发溶剂 （2）蒸发溶剂、冷却热饱和溶液 （3）最初配置的溶液不是饱和溶液
（4）烧杯内放入冰块
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