归纳与整理教案推荐

教学设计

课题：第四章

化学与自然资源在开发利用

第一节

开发利用金属矿物质的海水资源

第2课时

介休市第一中学校

晁

莹

2016-5-18

摘

要：为了让学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护的意识及合理开发意识，教学设计充分发挥学生的学习主动性，以活动探究为教学方法，有效地促进学生认知向前发展，从而掌握重点知识。

教学背景: 在当今全球粮食、资源、能源供应紧张的情况下，开发利用海洋中丰富的资源，已是历史发展的必然趋势。目前，人类开发利用的海洋资源，主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。

学生情况分析：

学生已经具备了物质分离的一些基础知识，必修

I学习过食盐的精制，能熟练的掌握各种分离方法。学生缺乏将理论知识应用于实践的能力。本节课的提供了一个理论结合实际的很好的切入点，如果在了解海水资源情况的基础上，能够将所学的课本上的知识应用于实际的生产生活，初步学会将课本中的知识应用于实践，将是一节特别有价值的课。

本课教学目标设计

了解海水资源的概况。知道海水淡化的几种方法；掌握海水蒸馏的原理。知道从海水中提取溴、碘的原理。掌握食盐的精制。引导学生查阅资料，自主学习。引导学生合作讨论，设计实验，了解科学研究的基本方法，进一步形成交流、反思、发现的学习习惯。体会资源综合利用的重要意义。

三维目标

(1)知识和技能：

了解化学方法在海水资源开发中的应用。

复习蒸馏、灼烧、过滤等实验操作。

复习碘离子的检验方法。

(2)过程和方法：

通过活动探究，了解海洋资源的种类及开发利用的现状，培养学生分析、解决问题的能力。

通过分组实验，培养了学生的实验能力，为学生发现问题，解决问题提供了机会。

通过搜集资料、图片，促进了学生主动学习的能力。

(3)情感态度和价值观：

通过对海水资源开发利用的探讨和学习，体会化学对于生产、生活的贡献，揭示化学和可持续发展的关系，培养问题解决的参与意识和对自然的关注意识。

教学重点和难点

海水资源的合理开发和综合利用。

教学方法

学生课前搜集资料、图片，学生在教师指导下通过图片、数据、实验进行合作、讨论、探究式学习。

教学过程

［教师活动］导入：为什么中日在钓鱼岛问题上互不相让? [幻灯片]钓鱼岛又称钓鱼台、钓鱼台群岛、钓鱼台列岛（日本人称其为“尖阁列岛”），位于中国东海大陆架的东部边缘，在地质结构上是附属于台湾的大陆性岛屿。钓鱼列岛周围海域面积约为17万平方公里，相当于5个台湾本岛面积。钓鱼诸岛及其附近海域，不仅蕴藏有大

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量石油资源，在其他方面也有巨大的经济价值。

[过渡]海洋到底蕴含了哪些资源财富？

［学生活动］展示图片，交流讨论：

海洋里的水资源非常丰富：不仅有鱼、虾、蟹、贝、藻等生物资源；海洋里还有丰富的化学资源，如锰、镁、钾、溴、碘、氯化钠等各种矿物质；海洋还是各种能源的天然宝藏，海洋里有天然气、油田气，还能利用潮汐能、波浪能、核能来发电……

【幻灯片】海底石油:1350亿吨

天然气：140万亿立方米

镁、钾、铀、锶等矿物：5亿亿吨（液体矿山）

锰结核：3万亿吨; 鱼虾贝藻：6亿吨/年，现在捕捞量9000万吨/年

波浪能：700亿千瓦

潮汐能：27亿千瓦

重水：200万吨

水：13亿亿吨

小结：海水：名副其实的液体资源宝库!21世纪人类将重点开发海洋资源。

［教师活动］引入课题：海洋能给我们提供各种宝贵的财富，我们能不能把钓鱼岛让给日本？我们再看这些资源中含量最多的是什么？

[ 学生] 水。

[教师] 地球表面淡水资源的分布情况怎么样呢? [学生] ［学生活动］展示事先搜集的数据：虽然地球表面71%被水覆盖，但有97.2%是海水，在仅有的2.8%的淡水中，又有69%是人类难以利用的两极冰盖，这样算来人类可用淡水只占全球水总量的0.77%。

小结:但是我们不能望洋兴叹，要向海洋要淡水。我们面对着茫茫大海，却又面临缺水现状，如何解决这一问题？

二、海水资源的开发利用

1.海水水资源的利用

（1）海水淡化

［教师活动］介绍：海水淡化的方法很多，其中历史最悠久的、技术最成熟的莫过于蒸馏法了。

请学生完成导学案【复习巩固】巩固蒸馏原理及蒸馏实验操作中的注意事项。

［设计思路说明］通过海水蒸馏法淡化这一实例，回顾、复习了已有知识——蒸馏的原理和操作。

［教师活动］过渡：蒸馏法是海水淡化的最成熟的方法，其原理简单，操作方便，但这种方法需要加热，耗能较大。现在其他一些比较先进的海水淡化方法也逐渐得到应用并不断完善。

［学生活动］观看太阳能蒸发法、电渗析法和离子交换法的示意图片，交流。

［设计思路说明］体会工业生产和实验室操作的差别，体会新方法、新技术对生产和生活的贡献。

海水淡化的其他方法简介

太阳能蒸发法：利用太阳能使水蒸发为水蒸气，冷却后得到淡水。

电渗析法：用薄膜淡化海水的新技术，它使用的是一种离子交换膜，阴阳离子交换膜交替排列在电渗析法设备的两个电极板之间，组成了相互独立的隔室，通电后海水中的阴阳离子在电场的作用下渗出膜外，海水得以淡化。

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离子交换法：离子交换树脂能吸附溶液中的离子，使咸水变为淡水——离子交换树脂中带有很多，利用离子交换树脂，海水中的交换，等交换，使得海水得以淡化。

［教师活动］过渡：海水资源的另一个应用是用海水作为工业冷却用水。据统计，工业用水中约60%是用作冷却水。

（2）直接利用：海水进行循环冷却

2、海水化学资源的开发利用

［教师活动］转入化学资源的开发：海水中含有丰富的化学资源，如果将这些资源提取出来，那将带来巨大的效益。大家都知道如何提取海水中的NaCl？

［学生活动］议论：可以海水晒盐。

（1）海水制盐

（2）海水提碘：

［教师活动］碘是人体必需的微量元素，与人体智力发育密切相关，缺碘易导致智力低下和甲状腺肿大。

展示资料卡片：海水中碘的含量为0.0006mg/L；

[问题]海水中的碘主要集中在哪儿？展示海带

海水中碘元素的存在形式主要为，富集在海带中；

［教师活动］下面大家分组实验，从海带中提取碘，并且检验碘的存在。具体要求：按照提前预习的实验步骤进行试验，注意实验过程中的现象，问题记录下来，完了我们一块交流讨论共同解决。

[学生分组实验]：

(1)取约3克海带剪碎，用酒精润湿，放入坩埚中；

(2)灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；

(3)将海带灰转移到小烧杯中，加蒸馏水煮沸、搅拌、过滤；

(4)在滤液中加和稀，观察现象，然后加几滴淀粉溶液，再观察现象。 ［教师活动］实验结束后，考虑本实验的化学原理是什么？现象是什么？结论是什么？

[学生回答]

现象：滤液中加和稀

后变为棕黄色，加淀粉溶液后，溶液变蓝。

结论：生成了碘单质。

［学生热烈讨论］ ①海带为什么不能用水冲洗？

学生1：海带中的会溶解在水中，造成损失。 学生2：如果用水洗的话，海带不容易燃烧。

②海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？

学生3：坩埚外面用酒精灯加热，当温度升高到一定程度时，坩埚内的酒精先燃烧，这样“内外夹击”，坩埚里的海带更易被烧成灰。

③为什么用氧化，而不用其他的氧化剂？

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学生4：是绿色氧化剂，氧化后不会产生杂质。

④为什么要加稀硫酸？

学生们均不知道。

[教师]双氧水在酸性条件下，氧化性更强。

[小结]海带提碘的流程：

试剂

含碘离子的溶液

含碘单质的溶液

灼烧

溶解，过滤

海带灰

海带

残渣

含碘单质的有机溶液

［设计思路说明］这里对海带中碘元素的检验又掀起了课堂教学的一个高潮，一是学生亲眼见到了淀粉溶液遇到海带灰的溶液变蓝，感受到生活中处处有化学；二是对实验操作的有关讨论充分发挥想象能力和推理能力，学生的推断有理有据。

［学生活动］阅读课本的资料卡片——海水提溴，写出该过程中涉及的化学反应方程式。

（3）海水中提溴

阅读p91“资料卡片”完成下面的主要工艺流程：

①用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。

②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质。反应的化学方程式为：

2NaBr + Cl2 =2NaCl + Br2

③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的，反应的化学方程式为：Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4

④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气，反应的化学方程式为：2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2

⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质，得到产品溴。

3.海水中新型能源的开发

（1）从海水中提取核能开发的重要原料铀和重水

（2）潮汐能、波浪能是越来越受到重视和开发的新型能源。

［教师活动］结合教材“海水综合利用联合工业体系一例”流程图，总结本节课教学内容。

[教后反思] 在本节课上，学生在教师的指导下进行分组实验，交流学习，在思考和交流的过程中，他们有机会表达自己的观点，相互质疑、相互欣赏、相互合作、相互分享，有智慧的碰撞，也有思想的共鸣，培养了开放思维和参与意识。

在备课过程及课后，我在以下几个方面进行了思索：

1.尽量让学生自己动手。 课前让学生查资料：海洋中各种丰富的资源，目前地球表面淡水的分布状况，海水淡化的方法，增强了学生的参与意识，培养了学生的学习积极性和主动性，另外，海带是学生非常熟悉的食品，学生有着浓厚的兴趣。但显然高中学生的学习也不仅仅只停留在兴趣这一层面，而应将兴趣转化为学习的持续动力，通过实验让学生自己发现问题，解决一些问题。让学生真正地去想问题、找办法、寻思路。

2.对教学重点的把握

本节内容位于必修模块的最后一章，这部分内容包括了对已有知识的整合梳理，比如蒸馏、物质的检验、离子反应、氧化还原反应、元素化合物的性质等，它承担着对必修内容进行总结、收尾的任务。但本节课的重点并不仅仅是对已有知识进行复习，不是讲解化学实验，也

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不是让学生记忆和掌握几个化学方程式这么简单，而是要使学生能在一个宏观的层面上了解海水资源的合理开发和综合利用，它的意义在于通过对必修模块的学习，使学生能主动地、自发地欣赏和赞扬化学对生产和生活的贡献与作用，体会实际工业生产的复杂性和艰巨性，让学生能有所思、有所想、有所悟，激发起对后续选修模块进一步学习的热情，本节课中情感、态度和价值观的收获应比双基知识的收获更重要！

3.关于海带中碘元素检验的实验

本节课实验采用安排学生亲自动手检验海带中的碘元素，将干海带灼烧成海带灰所需时间较长，教师在课堂上用事先将海带剪碎，让学生亲眼看到海带灼烧成灰的过程，并且进行了检验，就这样学生们花费的时间较长，相应的导学案上的习题未能得到及时讲评，还需对这节课的整体设计，再认真研究。

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