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1、海水中的化學(xué)
、海鹽文化
我們偉大的祖國(guó)是人類文明的發(fā)源地之一,從遠(yuǎn)古時(shí)代起,中華民族 的祖先,就勞動(dòng)、斗爭(zhēng)、生活在祖國(guó)的遼闊土地上。地處黃海之濱的鹽阜平 原,也有著歷史悠久的上古文明,她是祖國(guó)遠(yuǎn)古 文明的一個(gè)重要組成部分。
遠(yuǎn)古時(shí)期的古鹽阜平原地處淮水下游, 東臨黃海,西含射陡(古射陽(yáng)湖),數(shù)
百萬(wàn)年來(lái),經(jīng)長(zhǎng)江、射陽(yáng)河、淮河及古黃河下泄泥沙的堆積,逐步形成為瀕 海平原,孕育了這片土地上的獨(dú)特文化。
鹽城從西漢武帝元狩 4年(公元前119年)建立鹽瀆縣,當(dāng)時(shí)這里遍地 皆為煮鹽亭場(chǎng),到處是鹽河, “瀆”就是運(yùn)鹽之河的意思。東晉安帝義熙 7
年(公元411年)時(shí)更名為鹽城縣,以“環(huán)城皆
2、鹽場(chǎng)”而得名。鹽城歷經(jīng)了 兩千多年的歷史沉淀,處處散發(fā)著濃郁的海鹽文化。古代以盛產(chǎn)“淮鹽”而 享譽(yù)華夏。早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,傍海而居的先民們即利用含鹽豐富的海水和遍地 的柴草“煮海為鹽”,《史記》載“東海有海鹽之饒”。秦漢時(shí)則“煮海興利、 穿渠通運(yùn)”,已成為漁鹽興旺之地。唐時(shí), “甲東南之富.、邊餉半出于茲”
的淮南鹽場(chǎng),僅在鹽城就有“鹽亭一百二十三所”, 其時(shí)鹽城已成為東南沿
海重要的鹽業(yè)生產(chǎn)中心。清朝,又引入先進(jìn)的灘曬技術(shù),把“煮鹽、煎鹽” 變革為“曬鹽”,產(chǎn)量進(jìn)一步提高。如今,鹽城仍然盛產(chǎn)海鹽,出產(chǎn)的“淮” 牌系列海鹽產(chǎn)品行銷大江南北。
鹽城是名副其實(shí)的“鹽”城。在各地地名當(dāng)中,至今仍保
3、留著“團(tuán)”、 “灶”、“總”、“倉(cāng)”等與鹽業(yè)生產(chǎn)管理相關(guān)的名稱?!皥F(tuán)”, 是鹽區(qū)生產(chǎn)組織,灶戶“聚團(tuán)共煎”的生產(chǎn)形式。舊時(shí)以“團(tuán)”為地名的, 多分布在古淮南鹽區(qū)的東臺(tái)、 大豐,如南團(tuán)、西團(tuán)、新團(tuán)、北團(tuán)等?!霸睢保?
是灶民煎鹽的重要設(shè)施,境內(nèi)因“灶”稱名的有頭灶、三灶、四灶、六灶、 沈灶等。 “總”,是鹽場(chǎng)灶民聚居的單位。明初大規(guī)模的“洪武趕散”,
移民來(lái)到荒涼的海濱燒鹽,為了對(duì)散居在沿海的灶民實(shí)施管理, 各場(chǎng)設(shè)總?cè)?
干,依次為序。今天沿海鄉(xiāng)鎮(zhèn)地名中仍保留有一總、二總、三總等地名。
“倉(cāng)”,即鹽倉(cāng),以枯枝牡丹名揚(yáng)天下的亭湖區(qū)便倉(cāng)鎮(zhèn)當(dāng)年就是伍佑鹽場(chǎng)的 便倉(cāng)所在地,境內(nèi)還有東臺(tái),三倉(cāng)鎮(zhèn)因“倉(cāng)
4、”設(shè)名?!皬S’是明后期及清 代 灶民煮鹽的主要生產(chǎn)工具之一,其形同鐵鍋,略比鍋淺,直徑三尺,深 3-4 寸。境內(nèi)以“廠’命名的鄉(xiāng)鎮(zhèn),有東臺(tái)的曹J鎮(zhèn)、大豐的潘J鎮(zhèn)。
鹽城地處淮河下游的黃海之濱,有著富饒的海水資源,在這塊因“鹽”
置縣的廣袤鹽區(qū),有 著兩千多年的產(chǎn)鹽歷史。聰慧勤奮、自強(qiáng)不息的鹽城
人“煮海為鹽”,創(chuàng)造了粗獷樸實(shí)、燦爛輝煌的海鹽文化。在鹽阜大地上,
顆顆明珠一般灑落著豐富的物質(zhì)和非物質(zhì)的海鹽歷史文化遺存, 給我們昭示
了一個(gè)明確的文化符號(hào),海鹽文化就是我們鹽城這個(gè)地域的文化之根, 這座 城市的文化名片。
二、海水中的化學(xué)
海水是又咸又苦的,這是人們對(duì)海 水最直接的感覺(jué)
5、。自古至今, “興漁 鹽之利”是人們利用海水說(shuō)不完的話題。鹽是從海水中提取量最多的物質(zhì)。
海水中共含有80多種元素,這些元素大部分以鹽的形式存在,它們?cè)诤K?
海水中主要於類姐成
組成
統(tǒng)量務(wù)
劍哎
旃量%
NaCl
2.68
CaSO. i -
0.12
MgClt
0,22
j KCi
0.07
M皿
0.22
N.Br
O.OOS
中的含量差異很大。
氯化鈉(NaCl)
氯化鈉是調(diào)味用的食鹽的主要成分。
目前,全世界約有 60多個(gè)國(guó)家以工業(yè)規(guī)模從海水中生產(chǎn)食鹽,每年從 海水中產(chǎn)生的食鹽總量達(dá) 7000多萬(wàn)噸。我國(guó)海鹽產(chǎn)量一直居世界各產(chǎn)鹽國(guó) 之
6、首,年產(chǎn)量約在 2000萬(wàn)噸左右。海水里鹽的含量平均是 35,即每千克海
水里含鹽35克。如此計(jì)算,蘊(yùn)藏在海水中的鹽約為 5億億噸,其中食鹽占
77%,所以,海洋是座取之不盡的鹽業(yè)大“倉(cāng)庫(kù)”。
[閱讀材料]海水里這么多的鹽是從哪兒來(lái)的呢?
科學(xué)家們把海水和河水加以比較, 研究了雨后的土壤和碎石,得知海水
中的鹽是由陸地上的江河通過(guò)流水帶來(lái)的。 當(dāng)雨水降到地面,便向低處匯集,
流入江河,一部分水透過(guò)各種地層滲人地下, 大部分最后都流進(jìn)大海。 水在
流動(dòng)過(guò)程中,沖刷各種土壤和巖層,其中的可溶性鹽類物質(zhì)隨水被帶進(jìn)大海。 海水經(jīng)過(guò)不斷蒸發(fā), 鹽的濃度就越來(lái)越高, 而遠(yuǎn)古海洋的形成距今至少
7、數(shù)億 年,海水中含有這么多的鹽也就不奇怪了。
[活動(dòng)與探究一]氯化鈉固體的顏色、狀態(tài)、氯化鈉的溶解性。
⑴取一支潔凈的試管,加入少量氯化鈉固體。 (蓋滿試管底部)
⑵注入約2毫升蒸儲(chǔ)水,振蕩。
⑶待固體完全溶解后,再加入少量氯化鈉固體,振蕩。重復(fù)幾次操作, 直到固體不再繼續(xù)溶解為止。
純凈的氯化鈉晶體是無(wú)色透明的立方晶體, 由于雜質(zhì)的存在,一般情況
下的氯化鈉為白色立方晶體或細(xì)小的結(jié)晶粉末。熔點(diǎn)是 801 C,沸點(diǎn)是
1413 C,密度2.165克/厘米3(25 C)。易溶于水,但在水中的溶解有一個(gè)限 度。有咸味。
[活動(dòng)與探究二]氯化鈉與硝酸銀溶液反應(yīng)。
取一支潔凈試管,加
8、入2毫升氯化鈉溶液,滴入幾滴硝酸銀溶液,振蕩, 觀察現(xiàn)象。再滴入幾滴稀硝酸,觀察現(xiàn)象。
氯化鈉和硝酸銀反應(yīng),生成了不溶于硝酸的白色凝乳狀的氯化銀沉淀。
NaCl+AgNO==AgCl J +NaNO
這個(gè)反應(yīng)可以用來(lái)鑒別溶液中的氯離子。
[活動(dòng)與探究三]鈉元素的焰色反應(yīng)。
取一根潔凈鐵絲,蘸取少量氯化鈉溶液, 在酒精燈火焰上灼燒。 觀察火 焰顏色的變化。
氯化鈉在無(wú)色火焰里灼燒,其中的鈉離子會(huì)產(chǎn)生特有的黃光,這被稱 為“焰色反應(yīng)”??梢杂盟鼇?lái)鑒別某物質(zhì)中是否含有鈉元素。
氯化鈉用途很廣。日常用于調(diào)味和腌漬蔬菜、魚、肉、蛋等。
人的血漿中含氯化鈉約為 0.9 %,醫(yī)療上使用的生理
9、鹽水是約 0.9 %的 氯化鈉溶液。人每天平均需要攝入食鹽 3克?5克,以滿足人體內(nèi)正常的新
陳代謝。人體胃液里的鹽酸就是人們攝入食鹽之后產(chǎn)生的,它能幫助消化, 殺菌。人缺乏食鹽,就會(huì)感到全身無(wú)力,久而久之,會(huì)危及健康甚至生命。 但長(zhǎng)期從膳食中攝入過(guò)量的食鹽時(shí),會(huì)引起高血壓等病癥。
在工業(yè)上,食鹽用途更為廣泛,號(hào)稱“化學(xué)工業(yè)之母”。 用量也非常
之大。在制堿企業(yè),人們可以看到堆積如山的食鹽,因?yàn)槭雏}是純堿、燒堿 和鹽酸產(chǎn)品的基本原料。食鹽在肥皂、染料、冶金、皮革業(yè)、陶瓷業(yè),以 及 醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等都大有作為。
目前,為適應(yīng)不同的需求 ,市場(chǎng)上銷售的食鹽產(chǎn)品種類繁多,主要有 原鹽、精制工業(yè)鹽
10、、加碘精制鹽、加碘粉洗鹽、沐浴鹽、蔬果洗滌鹽、腸衣 鹽、腌制鹽、融雪鹽和灘曬低鈉鹽,并在試制營(yíng)養(yǎng)鹽、調(diào)味鹽、飼畜用鹽醇
氯化鎂(MgCL)
從海水中曬制的粗鹽含有氯化鎂和氯化鈣等,因?yàn)槁然V 和氯化鈣容
易潮解,所以粗鹽易吸潮。海水中的鎂以離子形式存在,鎂離子 .在海水中
的總量為1800億噸左右。目前,世界主要鎂生產(chǎn)國(guó)大約有一半的產(chǎn)量來(lái)自 海水提鎂。
海水提鎂,基本的工藝技術(shù)是:先把石灰乳[ Ca(OH)d注入到盛有海
水的容器中,使海水中的氯化鎂變?yōu)闅溲趸V沉淀, 從海水中濾出的氫氧化 鎂再加鹽酸,使之生成氯化鎂,并將其溶液煮沸、濃縮、烘干成無(wú)水氯化鎂, 經(jīng)過(guò)電解熔 融的氯化鎂
11、,便得到金屬鎂和氯氣。
MgCb+Ca(OH)2=Mg(OH) J +CaCl2
Mg(OH>+2HCl=MgCl2+2 H2O
通電
Mg Cl2====Mg+C2 T
海水提鎂,說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單,但在實(shí)際生產(chǎn) .中,有許多技術(shù)問(wèn)題等待著我
們?nèi)ソ鉀Q。
[活動(dòng)與探究四]海水與蒸儲(chǔ)水的區(qū)別
現(xiàn)有澄清的海水樣品、蒸儲(chǔ)水、燒杯、酒精燈、鐵絲、玻璃棒、電池、
導(dǎo)線、小燈泡、小木塊,請(qǐng)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,用 .盡可 能不同的方法來(lái)鑒別蒸儲(chǔ)水和澄清海水。
鉀在海水中含量排第 6位,共有600萬(wàn)億噸,海水中提鉀主要用來(lái)制造 鉀肥。澳99艱上都在海里,是海洋元素,總儲(chǔ)量 100萬(wàn)
12、億噸。海洋中的碘 總儲(chǔ)量為930億噸左右,比陸地儲(chǔ)量多得多。碘在尖端科學(xué)和軍事工業(yè)生產(chǎn) 上有重要用途。海水是當(dāng)之無(wú)愧的液體資源寶庫(kù)。
三、海水的利用
人們很早就知道海水中含有食鹽。勤勞智慧 的中國(guó)勞動(dòng)人民在宋朝發(fā)
明曬鹽技術(shù),基本原理是利用日光和風(fēng)力將水分逐漸蒸發(fā), 使海水中的氯化
鈉由淡及濃,最終達(dá)到飽和而結(jié)晶出來(lái),并得到含雜質(zhì)的粗鹽。粗鹽經(jīng)過(guò)進(jìn) 一步提純,就得到精鹽。
海水能不能喝?海水中含有大量鹽類和多種元素, 其中許多元素是人體
所需要的。但海水中各種物質(zhì)濃度太高,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)飲用水衛(wèi)生 標(biāo)準(zhǔn),如果 大量飲用,會(huì)導(dǎo)致某些元素過(guò)量進(jìn)入人體, 影響人體正常的生理功能,嚴(yán)重
的還會(huì)
13、引起中毒。所以,海水一般不能喝。據(jù)統(tǒng)計(jì),在海上遇難的人員中, 飲海水的人比不飲海水的死亡率高 12倍。這是為什么呢?原來(lái),,人體為了 要排出100克海水中含有的鹽類, 就要排出150克左右的水分。所以,飲用 了海水的人不僅補(bǔ)充不到人體需要的水分,反而脫水加快,最后造成死亡。
海水經(jīng)過(guò)淡化處理后是可以飲用的。
水是生命之源。淡水危機(jī)甚至比糧食危機(jī)、石油危機(jī)還要來(lái)勢(shì)洶洶,解 決淡水資源問(wèn)題日益迫切。 在這種背景下,把取之不盡、用之不竭的海水等 高鹽量的水轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)、 生活用水的海水淡化技術(shù)得到空前迅猛的發(fā)展。 目
前,淡化海水的方法已有十多種。
蒸儲(chǔ)法雖然是一種古老的方法, 但技術(shù)仍在不斷
14、地改進(jìn)與發(fā)展。 蒸儲(chǔ)淡
化過(guò)程的實(shí)質(zhì)就是水蒸氣的形成過(guò)程, 其原理如同海水受熱蒸發(fā)形成云, 云
在一定條件下遇冷形成雨, 而雨是不帶咸味的。 根據(jù)設(shè)備可分為蒸儲(chǔ)法、 蒸
汽壓縮蒸儲(chǔ)法、多級(jí)閃急蒸儲(chǔ)法等。此外,比較成熟的技術(shù)還有電滲析法和 反滲透法等等。反滲透法最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能 .、高效、造價(jià)低,目前是海水
淡化領(lǐng)域最具有發(fā)展前景的技術(shù)。 我國(guó)反滲透淡化技術(shù)發(fā)展也很快, 已進(jìn)入
了應(yīng)用階段。
[討論與交流]
水在常壓下沸點(diǎn)是100 C。傳統(tǒng)的蒸儲(chǔ)法只通過(guò)升高溫度獲得水蒸氣, 耗能巨大,且產(chǎn)生大量有害的固體沉積物。 有什么改進(jìn)的方法,既可以提高
效率,又避免產(chǎn)生固體沉積物?
海水
15、的直接利用包括沿海工業(yè)冷卻用水、大生活用水和耐鹽植物灌溉、 海水養(yǎng)殖。這是海水資源開發(fā)的又一領(lǐng)域。 我國(guó)今后也要發(fā)展海水直接利用
工程,在沿海地區(qū),特別是在電力、冶金、化工等行業(yè)推廣海水冷卻方法, 同時(shí)推廣在生活領(lǐng)域中使用海水,如沖洗、除塵、消防等。
四、海洋資源保護(hù)
鹽城市海岸線長(zhǎng)達(dá) 582公里,沿海人口集中?!翱可匠陨?,靠海吃海”, 給海岸帶和海洋造成巨大環(huán)境壓力。 在合理開發(fā)利用沿海資源的同時(shí), 市政
府提出了 “濕地之都,水綠鹽城”的建設(shè)方針。沿海地區(qū)環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施 建設(shè)得.到了加強(qiáng),自然保護(hù)區(qū)建設(shè)也進(jìn)一步的發(fā)展,海洋環(huán)境污染的勢(shì)頭 得到了一定程度的控制。 2005年,江蘇沿
16、海作為沒(méi)有發(fā)生“赤潮”等惡性
污染事件的全國(guó)唯一海段,鹽城功不可沒(méi)。同學(xué)們,只有堅(jiān)持學(xué)好科學(xué)知識(shí), 充分認(rèn)識(shí)海洋,才能更好地保護(hù)海洋, 合理地開發(fā)利用海洋資源, 實(shí)現(xiàn)人與
自然的可持續(xù)發(fā)展, 共建和諧社會(huì)。
【作業(yè)】
1 .選擇題:
⑴下列物質(zhì)屬于純凈物的是( )
A、海水 B 、自來(lái)水 C 、粗鹽 D 、蒸儲(chǔ)水
⑵下列物質(zhì)由離子構(gòu)成的是( )
A、氯化鈉 B、二氧化碳 C、鐵 D 、金剛石
2 .解釋下列生活中的現(xiàn)象:
⑴煮蛋時(shí)蛋沉在水底,腌蛋時(shí)蛋浮于液面。這是為什么?
⑵腌制的咸菜晾干后表面有一層白色固體。這是什么物質(zhì)?
3 .人和一些動(dòng)物的血漿中含氯化鈉約為 0.9 %,而科學(xué)家推算出遠(yuǎn)古
海洋中含氯化鈉也是約為 0.9%。兩者之間是否僅僅是一種巧合?如果你認(rèn)
為這不是巧合,那么你能作出什么猜測(cè)呢?
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