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必修2第四章《化学与自然资源的开发利用》第一节第二课时《海水资源的开发利用》

一、目标分析

总目标

知识与技能：

1．了解海洋是巨大的资源宝库，海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。

2．了解工业上海水淡化的方法；掌握海水蒸馏的原理。

3．知道如何从海带中提取碘，学会用实验验证海带中含碘的操作方法，理解其中的化学反应原理。

过程与方法：

1．通过对海水资源的开发利用的学习，体会化学在综合利用自然资源中的作用。

2．通过对海水淡化、海带中提取碘的问题探究，培养学生观察、描述、解释实验现象的能力，进一步强化归纳、对比的科学方法。

情感态度价值观：

通过对海水资源的开发利用的学习，感受海洋资源的丰富和对人类的重大贡献，树立对资源合理开发、利用的意识。感受化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用，赞赏化学家的创造性。

核心素养目标：

通过海带中碘的提取原理，培养“变化观念”；通过海带中碘的检验实验，培养“证据推理”素养，依据氧化还原反应原理，学会建立解决复杂化学问题的思维框架；关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有可持续发展意识和绿色化学观念；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，积极参与有关化学问题的社会决策。

知

识

技能

了解海水中的化学元素种类的多样性，海水中有哪些资源、开发和利用的前景及1、探究技能（通过解决化学问题建立化学思维方法，建立解决复杂化学问题的思维化学在其中可以发挥的作用。了解海水淡化的方法；掌握海水蒸馏的原理。知道框架）。

如何从海带中提取碘，理解其中的化学反应原理。

2、分析技能（应用化学思维方法解决实际生活中的化学问题。）

持久理解

理解在海水资源的综合利用中化学反应的方法和原理。

基本问题

高位目标

通过海水资源的综合利用培养“变化观念、证据推理、模型认知、科学精神和社会责任感”等核心素养。

海水中有哪些资源？如何利用海水水资源和化学资源？

学情分析：通过必修1元素化合物的学习，学生已了解了典型金属及非金属及其化合物的性质，对氧化还原原理有了比较深入的理解。本节课在此基础上通过学生对海水资源综合利用问题的探讨，海水中的化学元素种类的多样性，海水中有哪些资源、开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。了解海水淡化的方法；掌握海水蒸馏的原理及综合利用。知道如何从海带中提取碘，重点关注海水资源利用所涉及的化学反应的原理-----氧化还原原理，利用氧化剂将I-氧化成单质。通过海水淡化、海带中提取碘实验的探究，培养学生观察、描述、解释实验现象的能力，进一步强化归纳、对比的科学方法。通过海带中碘的提取原理，培养“变化观念”、“证据推理”的核心素养，依据氧化还原反应原理，学会建立解决复杂化学问题的思维框架；关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有可持续发展意识和绿色化学观念；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，积极参与有关化学问题的社会决策。

课题名称：高中化学人教版必修2

第四章第一节海水资源的开发利用

授课教师：梁吉成

授课班级：高2016级1班

授课时间：2017年5月26日

二、教学设计

子目标

子目标1：

通过对海水资源和海水化学资源的利用的学习，体会化学在综合利用自然资源中的作用。

问题链

列举海水中有哪些资源？

海水的综合开发利用，有哪些工业，能得到哪些重要的物质？

资料、点拨（含教法与学法）

[引入]电影《海洋》片头视频观看引入，由影片中“什么是海洋？从哪里说起好？”问题引入到从化学视角认识海洋。

[学生活动]学生描述心目中的大海是什么样的？

[图片展示]

认识海水资源

[介绍]（1）生物资源：仅海洋生物就有325亿种，其中已知鱼类约1.9万种，甲壳类约2万种，是陆地动物质量的3.3万倍。

（2）能源资源：海水运动蕴藏着巨大的能量，如潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能等，海洋还存在着石油、天然气资源。

（3）矿产资源：海洋中所贮存的各种矿物约500亿吨。大陆架浅海海底，埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。锰结核、可燃冰、砂和砾石，用于冶金、燃料、建筑、石英等。

（4）水资源：海水中的水1.3×109 亿吨，占地球总水量97%。

（5）化学资源：含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。在陆地上发现的100多种化学元素，在海水中已找到80多种，其中70多种可供提取。如，氯化钠（即食盐）有4亿亿吨，镁约有1800万亿吨，钾有500万亿吨，溴约有90万亿吨，核燃料约40亿吨－50亿吨。铀和重水是核能开发中的重要原料。海水中铀的蕴藏量约45亿吨，是陆地上已探明的铀矿储量的2000倍；海水中含有2×1014吨重水，可供人类利用上百亿年。海洋是人类最大核材料仓库。

海水是巨大的资源宝库，其综合开发利用有着重要的价值。

[问题]海水的综合开发利用，有哪些工业，能得到哪些重要的物质？

[介绍]海水的综合利用：（1）海水淡化工厂可以得到淡水；（2）制盐工业：食盐；（3）碱工业：氯气、烧碱、氢气；（3）镁工业：镁；（4）溴工业：溴等。

今天重点学习水资源和化学资源的开发利用。

1 评估

能列举海水中有哪些资源，能分析海水的综合开发利用，有哪些工业，能得到哪些重要的物质。通过对海水资源和海水化学资源的利用的学习，体会化学在综合利用自然资源中的作用。

课题名称：高中化学人教版必修2

第四章第一节海水资源的开发利用

授课教师：梁吉成

授课班级：高2016级1班

授课时间：2017年5月26日

子目标2：通过对海水淡化问题探究，培养学生观察、描述、解释实验现象的能力，进一步强化归纳、对比的科学方法。关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有可持续发展意识和绿色化学观念；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，积极参与有关化学问题

如何利用海水水资源？可以使用什么方法可以对海水进行淡化？

蒸馏需要用到哪些实验装置呢？蒸馏的原理？

如何利用自然界现有的最经济的能源开发海水水资源？

什么是反渗透法和电渗析法？

海水淡化除了能得到淡水，还能得到哪些物质？

[引入]展示地球图片和地球缺水图片，形成视觉冲击。

[问题]地球上严重缺淡水，如何解决？如何利用海水水资源？怎样才能使海水进行淡化？

[视频展示]小组活动：荒岛模拟海水淡化探究活动（原生态海水淡化）

蒸馏法：技术成熟，但成本高；

[展示]蒸馏装置图。

[问题]蒸馏需要用到哪些实验装置呢？蒸馏的原理？

蒸馏原理：利用海水中各组分的沸点不同，加热到水的沸点，液态水变为水蒸汽，与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水。

[问题]

如何利用自然界现有的最经济的能源开发海水水资源？（利用太阳能）

[展示]（1）太阳能蒸发海水示意图。

[展示]（2）反渗透法海水淡化示意图

反渗透法：现代人工合成的离子交换树脂能吸附溶液中的离子，使咸水变成淡水．离子交换树脂的结构中带有许多H+和OH-。利用离子交换树脂进行离子交换时，阴离子能和海水中的Cl-交换，阳离子和海水中的Na+交换，这样水里的盐分就少了。

反渗透法：目前正迅速发展；

直接利用海水进行循环冷却。

[展示]（3）电渗析法示意图。

[介绍]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大电极板之间，组成了多个相互独立的隔室。通电后海水中的阳离子和阴离子在电场的作用下渗出膜外，于是海水得到淡化。

电渗析法：成本低，但未能大量生产。

[介绍]

沙特有25座海水淡化站，淡化水日产量达5.2亿加仑，满足了全国70.65%的饮用水需求，占世界海水淡化总量的30% 。当今淡水资源日益枯竭，人们发出呼声：向海洋要水。

2 能通过对海水淡化问题探究，培养观察、描述、解释实验现象的能力，进一步强化归纳、对比的科学方法。

课题名称：高中化学人教版必修2

第四章第一节海水资源的开发利用

授课教师：梁吉成

授课班级：高2016级1班

授课时间：2017年5月26日

的社会决策。

[问题] 海水淡化除了能得到淡水，还能得到哪些物质？

[介绍]海水水资源综合开发利用。

[展示]海水中碘的浓度资料和海带中碘的含量资料

[认识]海水中矿物质的分布特点：储存量大，富集程度低。

能通过对海带提碘的问题探究，培养观察、描述、解子目标3：通过对海带提碘的问题探究，培养学生观察、描述、解释实验现象的能力，进一步强化归纳、对比的科学方法。培养“变化观念、证据推理、模型认

海水中矿物质资源的特点是什么？

什么物质中碘的含量高？

如何从海带中提取碘？

海带中是否存在碘元素？

[介绍]聪明元素---碘。人体发育必不可少的微量元素，参与人体甲状腺素的合成，调节新陈代谢。重释实验现象的能力，进一步要的工业原料，医学：X射线显影剂。染料工业。

[介绍]干海带中含碘量：0.3%--0.5%，有的高达1%，约比海水中的碘浓度提高了10万倍！

海带年产量高，价格低廉。

[问题]海带中的碘以什么形态存在？怎么检验？

[问题]

如何从海带中提取碘？

[探究1] 海带中是否存在碘元素？

I-

加氧化剂

检验碘元素

确定碘元素的存在形式

I2

遇淀粉变蓝

检验碘元素

加还原剂

IO3- [探究2]

如何进一步提取碘？

加氧化剂

CCl4萃取分液

I-

I2

水

碘的CCl4溶液（紫色）。

[设计实验方案] 强化归纳、对比的科学方法。能书写所有的过程中所涉及的化学反应方程式。培养“变化观念、证据推理、模型认知”核心素养。

知”核心素养。

如何进一步提取碘？

3

课题名称：高中化学人教版必修2

第四章第一节海水资源的开发利用

授课教师：梁吉成

授课班级：高2016级1班

授课时间：2017年5月26日

[分组实验]分组实验探究8分钟左右。

[小组汇报]：小组汇报实验结果。

子目标4：

通过课题总结，进一步培养学生化学核心素养目标意识。

本节课我们的收获有哪些？

通过课题总结，除了明确知识目标之外，进一步培养学生化学核心素养目标意识。

三

、教学反思

4

课题名称：高中化学人教版必修2

第四章第一节海水资源的开发利用

授课教师：梁吉成

授课班级：高2016级1班

授课时间：2017年5月26日

通过教学，课后我做了认真反思，本堂课的成功之处如下：

1.

由电影《大海》引入，让学生对海洋产生神秘感，激发学生探究热情。

2.

通过荒岛模拟海水淡化实验，学生的创新激情得到激发，同时也使学生认识到，一些化学原理并不复杂的过程在实际生产中会遇到很多复杂的问题。

3.

通过海水淡化技术的介绍，深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，积极参与有关化学问题的社会决策。

4.

通过海带中提取碘实验的探究，培养学生观察、描述、解释实验现象的能力，进一步强化了归纳、对比的科学方法。通过海带中碘的提取原理，培养了“变化观念”、“证据推理”的核心素养，依据氧化还原反应原理，学会建立解决复杂化学问题的思维框架；关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有可持续发展意识和绿色化学观念。

本堂课的不足之处：课堂目标设置偏多，学生讨论、实验探究时间不充足，有待进一步优化课堂结构。

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