海水淡化
第4章 水与人类 · 第3节 海洋的探索
海水淡化出自浙教版八年级上册《科学》第4章,配制模拟海水并组装反渗透装置测量淡化效果。海水淡化是水资源问题的技术答案,反渗透原理与数据对比是中考新情境素材。学生最易把反渗透当成普通过滤,淡化前后数据不会对比。优创优星科学馆(义乌1+1教育旗下)把原理、装置与数据对比串成线,帮孩子看得懂、答得新。
实验情境
假设你乘坐的船出了故障,不幸中的万幸,船漂泊到了一个荒岛上。虽然你有足够的食物和其他物品,但可饮用的淡水却不多了!望着周围茫茫大海,你只能想办法将咸咸的海水变成可以饮用的淡水。可是用什么办法呢?你能想出来吗?
实验目标
- 1.体会科学实验的乐趣。
- 2.了解海水淡化的原理。
- 3.尝试进行简单的实验设计。
实验器材与材料
| 器材 | 用途 |
|---|---|
| 模拟海水资源包 | 配制海水 |
| 反渗透淡化装置 | 实施淡化 |
| TDS检测笔 | 测量溶解性固体含量 |
| 烧杯 | 盛放原水与淡水 |
| 滴管 | 取水样 |
实验原理
1.肥皂水加入软水中会有丰富的泡沫,加入硬水中几乎没有泡沫且会产生浮渣。 2.根据液态混合物中各成分的沸点不同,可以分离挥发性液体与不挥发性杂质。
实验步骤与现象
- 1过程和方法
- 2将自来水倒入一个大碗中,水的深度大约为5厘米,在水中加入2~3勺食盐并搅拌,直到盐充分地溶解,这就是你配制的“海水”了。
- 3按图示,在碗的中央放一个厚玻璃杯,玻璃杯周围的盐水代表需要淡化的“海水”。
- 4按图示,在碗上面松松地盖上塑料食品保鲜膜,用胶带将保
- 5鲜膜粘在碗外壁上,以防止碗内空气流动。
- 6注意:不要将塑料保鲜膜紧绷绷地盖在碗上。
- 7用胶带将一枚硬币粘在位于厚玻璃杯中央正上方的塑料保鲜膜上,使保鲜膜向玻璃杯中央凹陷。
- 8按图示,将碗放在室外的平地上,使太阳光可以照到碗。
- 9注意:在移动碗时,不要让盐水溅到玻璃杯中;在接下来的4小时中,每隔1小时观察一次;碗在室外放置的时间不能超过4小时,如果超过4小时,水中就会有霉菌出现。
- 10你是否发现保鲜膜朝向碗里的一面上有一些水滴? 。想一想,这些水滴是从哪儿来的呢? 。
- 11按图示,将碗放在太阳光下照射4小时,4小时后,将保鲜膜揭开,并将玻璃杯从盐水中取出。
- 12杯子里的水是什么颜色? 。将洁净的小勺子伸入玻璃杯中取少量的水,尝一尝,水还是咸的吗? 。
- 13祝贺你!你已经找到提取淡水的办法了。现在你得救了!
高频翻车现场
【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点:
理解原理把反渗透当成普通过滤
后果:原理表述错误
正确做法:反渗透靠半透膜选择性通过水分子,需加压
对比数据淡化前后TDS不做对比
后果:效果无从验证
正确做法:分别测原水与淡水的溶解性固体含量
操作顺序先接电源再装膜壳
后果:装置损坏
正确做法:按装置说明先组装检漏再运行
实验结论
反渗透装置能让水分子通过半透膜而截留盐分,淡化后水的溶解性固体含量明显降低,达到淡水标准。
拓展研究
- 1如果你所处的地方是远离水源的荒漠,你能否运用你的智慧从空气中获取饮用水呢?
实验考点小结与出题概率
| 核心考点 | 对应教材位置 | 出题概率 | 常见考法·避坑提醒 |
|---|---|---|---|
| 蒸馏法淡化海水 | 八上第4章 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 利用沸点差汽化冷凝,最常用淡化方法。 |
| 结晶法淡化 | 八上第4章 | ⭐⭐⭐⭐ | 蒸发结晶取淡水,与蒸馏对比常考。 |
| 淡化装置的能量利用 | 八上第4章 | ⭐⭐⭐ | 太阳能淡化是节能方向,环保情境题。 |
| 膜分离技术 | 八上第4章 | ⭐⭐⭐ | 反渗透膜让水过盐留,新技术常识。 |
注:以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。
常见问题
反渗透为什么能淡化海水?
半透膜只让水分子通过,盐分被截留,加压后淡水渗出。
淡化效果怎么验证?
对比淡化前后的TDS数值,淡化后明显下降。
蒸馏法和反渗透法有何区别?
蒸馏靠加热汽化再冷凝,反渗透靠半透膜选择性通过。
模拟海水怎么配?
按给定比例把食盐溶于水中,模拟真实海水盐度。
为什么说海水淡化意义重大?
淡水紧缺,淡化技术能拓展水资源来源。
义乌1+1教育 · 优创优星科学馆
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