幻燈片1：封面標(biāo)題：1.5設(shè)計(jì)海水淡化裝置幻燈片2：課程導(dǎo)入情境展示：呈現(xiàn)全球水資源分布示意圖，突出淡水資源匱乏的現(xiàn)狀，以及沿海地區(qū)或海島面臨的淡水短缺問題。展示海水的圖片，提問：“海水又咸又苦，不能直接飲用，如何才能將海水轉(zhuǎn)化為可飲用的淡水呢？”引入主題：在日常生活和生產(chǎn)中，人們常常需要將海水進(jìn)行淡化處理以獲取淡水。今天，我們就一起來探索海水淡化的原理，并動(dòng)手設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的海水淡化裝置。幻燈片3：海水淡化的原理核心原理：海水淡化主要是利用水的物態(tài)變化，將海水中的水與鹽分分離。最常見的是利用水的蒸發(fā)和液化（凝結(jié)）過程，即先將海水加熱使其蒸發(fā)變成水蒸氣，水蒸氣中幾乎不含鹽分，然后讓水蒸氣冷卻液化成液態(tài)水，從而得到淡水。原理講解：結(jié)合分子運(yùn)動(dòng)的知識(shí)簡(jiǎn)單解釋，加熱時(shí)海水中的水分子獲得能量，運(yùn)動(dòng)加劇，脫離液體表面變成水蒸氣；而鹽分子由于質(zhì)量較大、分子間作用力較強(qiáng)，難以隨水蒸氣一起逸出，從而實(shí)現(xiàn)水與鹽的分離。當(dāng)水蒸氣遇到較冷的物體時(shí)，失去能量，分子運(yùn)動(dòng)減慢，重新聚集形成液態(tài)水?；脽羝?：常見的海水淡化方法簡(jiǎn)介蒸餾法：這是最古老也是最常用的海水淡化方法之一。它是將海水加熱至沸騰，使水變成水蒸氣，然后將水蒸氣收集起來冷卻凝結(jié)成淡水。就像我們燒開水時(shí)，鍋蓋內(nèi)側(cè)會(huì)有小水珠，這些小水珠就是水蒸氣凝結(jié)成的淡水。反滲透法：通過一種特殊的半透膜，在壓力作用下讓水分子透過膜，而鹽分等雜質(zhì)被阻擋在膜的另一側(cè)，從而得到淡水。這種方法在現(xiàn)代海水淡化廠中應(yīng)用廣泛，但對(duì)設(shè)備要求較高。其他方法：簡(jiǎn)要提及冷凍法（利用水結(jié)冰時(shí)鹽分不進(jìn)入冰晶的特性）等，但重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)本節(jié)課我們將以蒸餾法為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)裝置?；脽羝?：設(shè)計(jì)海水淡化裝置的方案構(gòu)思裝置目標(biāo)：設(shè)計(jì)一個(gè)能夠利用簡(jiǎn)單材料，通過蒸餾原理將模擬海水（可在清水中加入食鹽配制）轉(zhuǎn)化為淡水的裝置，實(shí)現(xiàn)水的蒸發(fā)和冷凝過程。所需材料思考：引導(dǎo)學(xué)生思考設(shè)計(jì)裝置可能需要的材料，如容器（用于盛放海水并加熱，如燒杯、易拉罐等）、加熱裝置（如酒精燈、電加熱棒等）、冷凝裝置（用于冷卻水蒸氣，如玻璃片、塑料板、冷凝管等）、收集裝置（用于收集淡化后的淡水，如小燒杯、試管等）?；脽羝?：海水淡化裝置設(shè)計(jì)方案示例裝置名稱：簡(jiǎn)易蒸餾式海水淡化裝置裝置組成及作用：蒸發(fā)容器：一個(gè)燒杯，用于盛放模擬海水（加入食鹽的水）。加熱裝置：酒精燈和石棉網(wǎng)，用于加熱蒸發(fā)容器中的海水，使水蒸發(fā)。冷凝裝置：一個(gè)放在蒸發(fā)容器上方的玻璃皿，玻璃皿上方可以放置一些冰塊，加快水蒸氣的冷卻。玻璃皿起到冷凝水蒸氣的作用，使水蒸氣變成液態(tài)水。收集裝置：在玻璃皿下方放置一個(gè)小燒杯，用于收集從玻璃皿上滴落的淡水。裝置示意圖：展示簡(jiǎn)易的裝置示意圖，標(biāo)注各部分名稱。幻燈片7：設(shè)計(jì)與制作步驟步驟一：準(zhǔn)備材料：根據(jù)設(shè)計(jì)方案，準(zhǔn)備好所需的材料，如燒杯、酒精燈、石棉網(wǎng)、玻璃皿、冰塊、小燒杯、模擬海水（食鹽溶液）等。檢查材料的安全性和完整性。步驟二：組裝蒸發(fā)部分：將石棉網(wǎng)放在鐵架臺(tái)的鐵圈上，把盛有模擬海水的燒杯放在石棉網(wǎng)上，調(diào)整好燒杯的高度，確保酒精燈能夠?qū)ζ溥M(jìn)行加熱。步驟三：安裝冷凝部分：將玻璃皿洗凈擦干，小心地放在燒杯口上方，注意不要完全密封燒杯口，要留有一定的空隙便于水蒸氣上升。在玻璃皿上方放置適量的冰塊。步驟四：設(shè)置收集部分：將小燒杯放在玻璃皿正下方，用于接住冷凝后滴落下的淡水?；脽羝?：實(shí)驗(yàn)操作與觀察實(shí)驗(yàn)操作：點(diǎn)燃酒精燈，對(duì)燒杯中的模擬海水進(jìn)行加熱，使海水保持沸騰狀態(tài)。觀察整個(gè)裝置中發(fā)生的現(xiàn)象，特別是水的蒸發(fā)和冷凝過程?，F(xiàn)象觀察：記錄加熱后海水的變化，如海水逐漸減少；觀察玻璃皿底部的變化，會(huì)發(fā)現(xiàn)有小水珠產(chǎn)生，小水珠逐漸變大并滴落到小燒杯中。結(jié)果檢驗(yàn)：待收集到一定量的淡水后，熄滅酒精燈。品嘗（或用硝酸銀溶液檢驗(yàn)，有白色沉淀則說明有鹽分）收集到的水，與原來的模擬海水進(jìn)行對(duì)比，看是否變淡?；脽羝?：設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)安全第一：使用酒精燈時(shí)要注意正確的操作方法，避免燙傷；加熱過程中不要用手觸摸高溫的容器和裝置；使用玻璃器皿時(shí)要輕拿輕放，防止破碎。裝置密封性：雖然不需要完全密封，但要保證大部分水蒸氣能夠上升到冷凝裝置進(jìn)行冷凝，減少水蒸氣的流失，提高淡化效率。加熱控制：加熱時(shí)要控制好火焰大小，使海水保持適當(dāng)?shù)姆序v狀態(tài)，避免海水因劇烈沸騰而濺出，影響實(shí)驗(yàn)效果和安全性。冷凝效果：確保冷凝裝置有足夠的冷卻能力，可以通過更換玻璃皿上的冰塊等方式保持冷凝裝置的低溫，提高冷凝效率?；脽羝?0：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析與結(jié)論現(xiàn)象分析：在實(shí)驗(yàn)過程中，我們觀察到燒杯中的模擬海水在加熱后不斷減少，這是因?yàn)樗l(fā)生了蒸發(fā)變成了水蒸氣；玻璃皿底部出現(xiàn)小水珠并滴落到小燒杯中，這是水蒸氣遇到較冷的玻璃皿后發(fā)生液化（冷凝）形成的淡水。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過這個(gè)簡(jiǎn)易的海水淡化裝置，利用水的蒸發(fā)和液化過程，成功地將模擬海水轉(zhuǎn)化為了淡水，驗(yàn)證了蒸餾法海水淡化的原理?；脽羝?1：裝置的改進(jìn)與拓展改進(jìn)思路：引導(dǎo)學(xué)生思考如何改進(jìn)裝置以提高淡化效率，如增加加熱面積、優(yōu)化冷凝裝置（如使用更長(zhǎng)的冷凝管）、采用保溫措施減少熱量損失等。例如，可以將蒸發(fā)容器換成更大的易拉罐，在易拉罐上方制作一個(gè)傾斜的冷凝板，讓冷凝后的淡水更順利地流入收集裝置。拓展思考：討論不同規(guī)模的海水淡化裝置在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如小型便攜式海水淡化裝置可用于航海、探險(xiǎn)等；大型海水淡化廠則為沿海城市提供大量淡水。思考海水淡化過程中可能面臨的能源消耗等問題，以及如何提高能源利用率。幻燈片12：課堂總結(jié)知識(shí)回顧：回顧海水淡化的核心原理是利用水的蒸發(fā)和液化分離水與鹽分；重點(diǎn)掌握了基于蒸餾法的簡(jiǎn)易海水淡化裝置的設(shè)計(jì)、制作和操作過程。能力提升：通過設(shè)計(jì)和制作裝置，培養(yǎng)了觀察能力、動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力，體會(huì)到了物理知識(shí)在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用價(jià)值。課后任務(wù)：鼓勵(lì)學(xué)生課后嘗試對(duì)自己設(shè)計(jì)的裝置進(jìn)行改進(jìn)，或者查閱資料了解更多關(guān)于海水淡化的先進(jìn)技術(shù)和方法。2024北師大版物理八年級(jí)上冊(cè)授課教師：

.班級(jí)：

.

時(shí)間：

.

1.5設(shè)計(jì)海水淡化裝置

第一章

物態(tài)及其變化aiTujmiaNg設(shè)計(jì)并制作海水淡化裝置，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試。31認(rèn)識(shí)自然界的水循環(huán)，了解我國(guó)和當(dāng)?shù)氐乃Y源狀況2了解海水的主要成分，認(rèn)識(shí)曬鹽過程中的物態(tài)變化。資料鏈接水是生命之源，它滋潤(rùn)了萬物，哺育了生命。我們賴以生存的地球約有70％被水覆蓋，而地球上的海水大約占總水量的97％。與我們生活關(guān)系最為密切的淡水，僅占總水量的2.5％，而淡水中有約70％儲(chǔ)藏在南極和北極的巨大冰川中，而能夠供人類直接利用的淡水資源更是僅占淡水資源的0.3%。因此，人類可利用的淡水資源十分有限。陸地上的淡水資源，包括江河湖泊水、冰川、深層地下水和淺層地下水。淡水資源可以以固態(tài)、液態(tài)、汽態(tài)的形式存在?？少F的淡水資源資料鏈接隨著社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，人類對(duì)水的依賴程度越來越大。除日常生活

用水外，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也必須用水。在紡織、印染、造紙、煉鋼等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域都

需要大量的水資源，農(nóng)業(yè)灌溉更需要大量的水資源。此外，城市的消防、綠化、

公共場(chǎng)所的清潔衛(wèi)生都少不了水?？少F的淡水資源資料鏈接隨著人口的膨脹和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，水資源已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的危機(jī)。人們不僅直接消

耗了大量水資源，在生產(chǎn)和生活中還造成了水的污染，進(jìn)一步加劇了

水資源危機(jī)，這已經(jīng)敲響了人類生

存的警鐘。因此，我們不僅需要改

進(jìn)節(jié)水技術(shù)、優(yōu)化用水

系統(tǒng)的運(yùn)行，更需要每個(gè)人提高節(jié)

水意識(shí)、養(yǎng)成良好的用水習(xí)慣，共

同保衛(wèi)我們的藍(lán)色家園?？少F的淡水資源自然界中水循環(huán)是怎樣進(jìn)行的？問題溫故知新任務(wù)一

認(rèn)識(shí)自然界的水循環(huán)地球表面的各種水體在不停地轉(zhuǎn)化。浩瀚的海洋、奔騰的江河、平靜的湖泊、皚皚的冰山雪嶺，還有那漂浮的云彩……地球上的水在不停的運(yùn)動(dòng)著、變化著，形成了一個(gè)巨大的循環(huán)系統(tǒng)。圖解水循環(huán)的過程任務(wù)一

認(rèn)識(shí)自然界的水循環(huán)①水循環(huán)把大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈有機(jī)地聯(lián)系起來，使地球上的各種水體處于不斷更新狀態(tài)，維持了全球水的動(dòng)態(tài)平衡。②水循環(huán)通過對(duì)地表太陽輻射的重新分配，使得不同緯度熱量收支不平衡的矛盾得以緩解。水循環(huán)的意義任務(wù)一

認(rèn)識(shí)自然界的水循環(huán)水循環(huán)的意義③水循環(huán)的強(qiáng)弱及路徑，直接影響到各地的天氣過程，乃至區(qū)域的基本氣候特征。④水循環(huán)是海陸間聯(lián)系的主要紐帶，陸地徑流源源不斷地向海洋輸送大量的泥沙、有機(jī)物和無機(jī)鹽類。⑤在水循環(huán)的驅(qū)動(dòng)下，地表物質(zhì)被侵蝕、搬運(yùn)和堆積，地貌得到發(fā)育、演化，形成了多姿多彩的地表形態(tài)。

任務(wù)一

認(rèn)識(shí)自然界的水循環(huán)水循環(huán)的意義任務(wù)一

認(rèn)識(shí)自然界的水循環(huán)任務(wù)一

認(rèn)識(shí)自然界的水循環(huán)小組活動(dòng)：組內(nèi)自由討論。問題如下：云，霧，雨，露，雪，霜，冰雹等天氣現(xiàn)象是如何形成？他們的形成過程中涉及到了哪些物態(tài)變化呢？請(qǐng)根據(jù)以前學(xué)習(xí)過的內(nèi)容嘗試總結(jié)。每組派一名同學(xué)。作為代表發(fā)言。

任務(wù)二

了解海水的主要成分海水中含有大量鹽類，其中大部分是氯化鈉（食鹽的主要成分）。大量飲用海水會(huì)引起人體脫水，甚至可能危及生命。右圖所示的是海水曬鹽（書33頁）。用海水曬鹽是人類利用海洋資源的重要方式。在化學(xué)上稱為“蒸發(fā)結(jié)晶”

想一想：海水曬鹽包含了什么物態(tài)變化？

任務(wù)三

設(shè)計(jì)并制作海水淡化裝置海水淡化常見方法有冷凍法，反滲透法和蒸餾法。蒸餾法的原理先把海水加熱，使海水產(chǎn)生水蒸氣。再讓水蒸氣遇冷液化成蒸餾水。用蒸餾法設(shè)計(jì)并制作海水淡化裝置。右圖為實(shí)驗(yàn)室淡化海水的簡(jiǎn)易裝置。根據(jù)右圖，和小組同學(xué)進(jìn)行討論。想一想，如何利用生活中的物品，進(jìn)行海水淡化。任務(wù)三

設(shè)計(jì)并制作海水淡化裝置用蒸餾法設(shè)計(jì)并制作海水淡化裝置。如圖所示的是用塑料瓶，易拉罐，燈泡制作的簡(jiǎn)易海水淡化蒸餾裝置。海水中的水經(jīng)過加熱后汽化，通過導(dǎo)管到達(dá)小飲料瓶。在小飲料瓶中受冷液化后，流入大飲料瓶中，最后進(jìn)行過濾。任務(wù)三

設(shè)計(jì)并制作海水淡化裝置任務(wù)一認(rèn)識(shí)自然界的水循環(huán)1.

[2024·武漢期中]水是人類生存環(huán)境的重要組成部分。甲、

乙和丙分別是水的三種狀態(tài)，它們?nèi)咧g轉(zhuǎn)化過程的吸

熱、放熱情況如圖所示。下列說法不正確的是(

)A.

甲是水蒸氣B.

由甲到丙是升華過程C.

露的形成是由甲到乙的過程D.

由乙到甲的過程有兩種方式123456789【點(diǎn)撥】由圖知：丙到乙吸熱，乙到甲吸熱，所以甲為氣態(tài)，乙

為液態(tài)，丙為固態(tài)。因甲、乙和丙分別是水的三種狀態(tài)，所

以甲是水蒸氣，乙是水，丙是冰，A正確；由甲到丙是凝華

過程，B錯(cuò)誤；露是空氣中水蒸氣液化而成的，由甲到乙是

液化，C正確；由乙到甲是汽化，汽化有蒸發(fā)和沸騰兩種方

式，D正確?！敬鸢浮緽1234567892.

[2024·廣州期末]如圖是大自然中水循環(huán)的示意圖。江、

河、湖、海以及大地表層中的水不斷蒸發(fā)變成水蒸氣。當(dāng)

含有很多水蒸氣的空氣升入高空時(shí)，水蒸氣的溫度降低凝

成小水滴或凝成小冰晶，這就是云。在一定的條件下，云

中的小水滴或小冰晶越來越大，就會(huì)下落。在下落過程

中，小冰晶又變成小水滴，與原來的水滴一起落到地面，

這就形成了雨。123456789(1)請(qǐng)依次寫出上文加下劃線部分涉及的物態(tài)變化的名

稱：

、

、

?。(2)上面三種物態(tài)變化中，需要吸熱的是

?。液化凝華熔化熔化(3)[開放性試題]我國(guó)屬于缺水的國(guó)家，節(jié)約用水應(yīng)從我做

起，請(qǐng)你寫出生活中的一項(xiàng)節(jié)水措施：

?。用洗菜的水沖廁所(合理即可)

123456789任務(wù)二了解海水的主要成分3.

[跨學(xué)科實(shí)踐]食鹽的主要成分為氯化鈉，純凈的氯化鈉是

無色透明的固體，熔點(diǎn)是801

℃，沸點(diǎn)約1

400

℃，味

咸，易溶于水。氯化鈉大量存在于海水中，可通過蒸煮結(jié)

晶海水來制取氯化鈉。下列說法中正確的是(

B

)A.

氯化鈉溶于水，這是熔化現(xiàn)象B.

氯化鈉為晶體C.

利用海水煮鹽主要是利用了液化現(xiàn)象D.

溫度為100

℃時(shí)，氯化鈉為液態(tài)123456789【點(diǎn)撥】【點(diǎn)撥】B熔化是一種物質(zhì)的物態(tài)變化，氯化鈉溶于水涉及兩種

物質(zhì)，A錯(cuò)誤；氯化鈉的熔點(diǎn)是801

℃，有固定的熔化溫

度，是晶體，B正確；利用海水煮鹽主要是利用了汽化現(xiàn)

象，C錯(cuò)誤；氯化鈉的熔點(diǎn)是801

℃，100

℃低于其熔

點(diǎn)，氯化鈉不會(huì)熔化，是固態(tài)，D錯(cuò)誤。1234567894.

[科學(xué)探究]小明暑假去旅游，在海邊看到人們用海水“曬

鹽”，即選取大片的海灘，構(gòu)建鹽田，一段時(shí)間后，鹽田

中的水逐漸變少，粗鹽也就出來了。小明想，如果水能快

點(diǎn)變少，粗鹽也就能出得更快。可是水變少的快慢跟哪些

因素有關(guān)呢？為此，小明進(jìn)行了如下探究，在4塊相同的

玻璃板上各滴一滴完全相同的酒精，如圖A、B、C、D所

示，并測(cè)出它們變干所用的時(shí)間分別為200

s、100

s、50

s、80

s。ABCD123456789(1)“水變少”的過程其實(shí)是物理學(xué)中的

(填物態(tài)

變化名稱)現(xiàn)象。(2)分析A、B實(shí)驗(yàn)，能得出結(jié)論：

?

?。汽化在其他條件相同時(shí)，

液體的表面積越大，蒸發(fā)越快123456789【點(diǎn)撥】分析A、B實(shí)驗(yàn)可知，酒精相同，溫度相同，空氣

流動(dòng)的情況也相同，只有酒精的表面積不同，A中酒精

變干所用的時(shí)間為200

s，B中酒精變干所用的時(shí)間為

100

s，因此，可得出結(jié)論：在其他條件相同時(shí)，液體

的表面積越大，蒸發(fā)越快。123456789(3)分析A、D實(shí)驗(yàn)，能得出結(jié)論：

?

??！军c(diǎn)撥】在其他條件相同時(shí)，

液體表面空氣流動(dòng)越快，蒸發(fā)越快分析A、D實(shí)驗(yàn)可看出，在其他條件(酒精、溫度、

液體表面積)相同時(shí)，D中液體表面空氣流動(dòng)更快，A中

酒精變干所用時(shí)間比D中酒精所用時(shí)間長(zhǎng)，可以得出結(jié)

論：在其他條件相同時(shí)，液體表面空氣流動(dòng)越快，蒸

發(fā)越快。123456789(4)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)，猜想一下，海邊鹽田應(yīng)盡

可能建在

處?！军c(diǎn)撥】根據(jù)影響蒸發(fā)快慢的因素，要想使蒸