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4.3 海洋的探索
第1课时 海水的淡化
海水如何淡化？海盐如何提取？如何让海洋成为新的牧场？
中国拥有长达3.26万千来的海岸线，如何“发展海洋经济，保护海洋生态，加快建设海洋强国”已成为一个重大的战略问题。
1、海水淡化：
世界上70%以上的人口居住在离海洋120km以内的区域，尽管海洋中有丰富的水，却不能直接饮用，所以海水淡化是人类追求了几百年的梦想。
截至2021年，全球海水淡化工程规模超过1亿吨/日，惠及100多个国家。在一些中东国家，海水淡化水是国民饮用水的主要来源。海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术，愈来愈受到重视。
一、海水的淡化
指从海水中脱盐取得淡水的过程。
2、海水淡化方法：
目前，全球的海水淡化技术已经日趋成熟，主要包括反渗透法、蒸馏法、冷冻法等几十种方法。中国的海水淡化技术已经取得突破性进展，并在全球占领了一定的市场。
视频：蒸馏法淡化海水
①反渗透膜：
②原理：
③优点：
（1）反渗透法：
模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。
反渗透膜能截留水中的各种无机离子和大分子溶质，而水则能从半透膜渗出，从而取得比较纯净的水。
净化水水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等。
是反渗透技术的核心构件。
海水淡化原理
1.配制3.5%的食盐水100mL(模拟海水)，倒入A水槽。
3.连接反渗透滤芯（内含反渗透膜）、微型增压水泵和水管，组装成
如图4.3-1 所示的海水淡化装置。
4.启动水泵抽取A 水槽中的模拟海水，把经过滤芯后的净水导入B 水
槽，废水导入C 水槽。
5.几分钟后，用滴管从B水槽吸取1~2mL
净水加入试管，滴入几滴硝酸银
溶液，可观察到什么现象
产生白色沉淀
没有白色沉淀生成
说明：
2.用试管取2mL模拟海水，滴入硝酸银溶液，可观察到什么现象
硝酸银与氯化钠混合会产生白色沉淀
反渗透膜能淡化海水
把水加热到沸腾，产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法。
蒸馏法淡化海水
（2）蒸馏法：
实验室蒸馏操作注意事项：
（3）冷凝管中水流方向：
（1）温度计下端玻璃泡位于蒸馏烧瓶的支管口处。
（2）蒸馏烧瓶中加入碎瓷片，
自下而上，使冷却更充分。
以防暴沸。
用蒸馏方法收集到的水就是蒸馏水。蒸馏水中杂质非常少，可以将其看成是单一由水组成的。
纯净物：
仅由一种物质组成的物质。
举例：
氧气、水、铁、硫酸铜、硫酸等。
混合物：
由两种或两种以上物质组成的物质。
举例：
空气、河水、钢、硫酸铜溶液、
硫酸溶液。
（3）冷冻法：
通过海水冷冻结冰时盐分与冰晶分离的原理，将海冰处理后融化获取淡水的方法。
如图所示P169，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。加压后，右侧海水的溶质质量、溶剂质量、溶液质量、溶质质量分数是否发生变化？如何变化？
溶质质量不变，溶剂质量减少，溶液质量减少，溶质质量分数增大。
因为离子不能通过淡化膜，所以溶质的质量保持不变；水分子可以通过淡化膜进入左侧淡水池，导致右侧海水中溶剂（水）的质量减少；由于溶剂质量减少而溶质质量不变，所以溶液的总质量也会减少；由于溶剂质量减少而溶质质量不变，溶液的溶质质量分数（浓度）会增大。
1、在淡水缺乏的海岛上，可利用图所示简易装置从海水中获取淡水。下列说法错误的是（　 　）
A．水杯中的水是淡水
B．从海水中获取淡水是物理变化
C．海水通过活性炭吸附也能获取淡水
D．获取淡水的快慢与温度有关
C
2、海水淡化可采用膜分离技术。如图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子可以诱过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中其它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分析正确的是( )
溶质质量增加
B. 溶剂质量减少
C. 溶液质量不变
D. 溶质质量分数减少
B
3、小科是一个科学迷，在观看了野外求生的电视节目后，自己也试着自制净水装置，在较大容器内装有天然水，中间放置另一相对小一些的容器，在大容器上方用保鲜膜封上，并将一颗小石子置于保鲜膜上，且恰好停留在小容器的正上方，然后将装置置于烈日底下，一段时间以后，小容器内获得了纯净的水。小科利用这个装置获得纯净水的过程中，运用的主要方法是（　　）
A．吸附 B．过滤
C．沉淀 D．蒸馏
D
4、蒸馏是实验室制备蒸馏水的常用方法。
（1）图I是实验室制取蒸馏水的常用装
置，图中明显的错误是_______________。
（2）仪器A的名称是____________，
仪器B的名称是______。
（3）实验时A中除加入适量自来水外，还需加入少量___________，其作用是__________________。
（4）图II装置也可用于少量蒸馏水的制取（加热及固定仪器略），其原理与图I完全相同．该装置中使用的玻璃导管较长，其作用是____________；烧杯中还应盛有的物质是______。
进出水方向颠倒
蒸馏烧瓶
冷凝管
碎瓷片
防止液体暴沸
冷凝作用
冷水
4.3 海洋的探索（第1课时）
1.海水淡化
从海水中脱盐取得淡水的过程。
主要方法：反渗透法、蒸馏法、冷冻法等。
水分子透过反渗透膜
蒸馏水是纯净物
再见

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