课题2　海水的综合利用PPT专用教学设计内容

化学选修二《化学与技术》

第二单元

化学与资源开发利用

课题2 海水的综合利用

第1课时

海水中盐的开发和利用

山西省汾阳市第五高级中学

赵申艳

教材分析：本课题主要介绍了从海水中提取化合物、单质和同位素等物质的方法。因为海水中含有大量的氯化钠，生产和生活中大多数食盐也是从海水中获取的，故以氯化钠为例介绍从海水中提取化合物的内容，主要包括海水晒盐和食盐的进一步利用—氯碱工业，氯碱工业也是基本的化学工业之一。

学情分析：学生在化学必修一学习了粗盐的提纯，对于提纯中的物理方法有较深刻的理解，而关于盐中一些可溶性离子的分离有所了解，因此在讲解中不需花大量的时间，可着重在氯碱工业的原理上上重点说明，但因为关于电解原理学生是有一定的知识储备的，因此可采用讨论式教学，激发学生主动回忆，主动学习，突破重点和难点。

教学目标：

知识与技能：

1．了解氯碱工业反应原理；正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。

2．初步了解电解槽的简单结构及食盐水的精制。

3．常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。

过程与方法：

1．通过电解食盐水的实验，培养学生的观察能力、分析归纳能力和利用化学原理解决实际问题的能力。

2．通过阅读材料，培养学生的自学能力。

情感态度与价值观：通过对实验现象的观察，掌握观察实验的方法和步骤，准确记录实验现象，正确分析实验现象，探究实验规律的方法。通过讨论，激发学生的求知欲，闪现智慧火花，培养创新意识。

教学重点：海水晒盐 氯碱工业的基本反应原理

教学难点：氯碱工业的基本反应原理

教学过程：

【情境导入】海洋是一个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还蕴藏着丰饶的矿产，而海水本身含有大量的化学物质，又是宝贵的化学资源。

【板书】海水的综合利用

【设问】海水资源具有哪些性质？

【多媒体】1.海水资源的广泛性：

海洋约占地球表面积71%，海水中的水1.3X10

亿吨

，占地球总水量97% 海洋中的资源

：

动物:（鱼类、海狮、海马、贝类………

植物:（海草、海带…………

矿物:（各种盐、NaCl、MgCl2 ……….

海底金属结核矿、石油

水 :（水资源及各种溶解的盐类） 2.海水资源的多样性：

海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物。海水中除了水以外，还含有80多种元素，有的含量很大（如NaCl）有的含量很少（如Au)。

按含量计：含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、Br、Sr共13种元素的质量占总水量的99%，其余1%为70多种含量微少的元素。

3.海水资源的分散性：

海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管总量很大但由于太分散

，含量极微少

如：海水中金元素总含量约为50000000t（5千万吨）但一顿海水中只含金元素0.000004g（10亿分之四克）

【板书】海水的盐的开发和利用

1.

海水制盐

【学生讨论一】海水制盐的方法有哪些？依据了哪些原理？作为盐田需要符合哪些条件？盐的种类有哪些？

【学生讨论二】1．用什么方法除去粗盐中的泥沙？ 2．用什么试剂除去Ca、Mg、SO4？

3．所用试剂只有过量才能除净这些杂质，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？

【学生总结】步骤及原理：(所加试剂必须过量，过量试剂必须除去，步骤必须最简单)

①过滤以除去泥沙。

②加入稍过量的BaCl2溶液以除去SO42-：SO42- + Ba2+ = BaSO4↓。

2+2+2- 9

③加入稍过量的Na2CO3溶液以除去Ca2+和Ba2+：CO32- + Ca2+ = CaCO3↓；CO32- + Ba2+ = BaCO3↓

④加入稍过量的NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+：Mg2+＋2OH-＝Mg(OH)2↓；Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓

⑤过滤以除去上述产生的沉淀。

⑥这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子，必须用离子交换树脂除去。

【层层深入】除去三种离子的顺序可以交换吗？需要遵循什么原则？

【设问】按照大家讨论得到的结论，我们得到了精制的食盐，食盐是人类生活所不可缺少的物质，也是重要的化工原料，化学工业中氯和钠的相关产品，大多都以食盐为原料。如何实现食盐资源的高效利用呢？

【板书】氯碱工业：以食盐为原料制取NaOH、Cl2

、H2，再进一步生产一系列的化工产品的工业。氯碱工业生产的核心技术——电解

【学生讨论三】1.电解饱和食盐水的装置和原理？ 2.如何验证阴阳极的产物？ 3.利用电解食盐水制取NaOH，你认为应该采取什么措施？如果不采取，可能会发生什么危险？请设计实验装置。

【学生总结回答，教师适当引导】

【学以致用】环保型自制消毒液发生器原理及装置。

【学生板书展示】氯碱工业生产的基本装置

【多媒体】1.生产设备名称：离子交换模电解槽

阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物)

阴极：碳钢网(有镍涂层)

阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。

2．离子交换膜的作用：[来源学科网]

(1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸

(2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量

【提问】离子交换膜法制碱技术有哪些优点？

请大家归纳氯碱工业的生产流程

【学以致用】氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据上图完成下列填空：

(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的反应为___________________。

与电源负极相连的电极附近，溶液的pH________(填“不变”、“升高”或“下降”)。

(2)工业食盐含Ca2、Mg2等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为__________。

＋＋(3)如果粗盐中SO2必须添加钡试剂除去SO2该钡试剂可以是________(填4含量较高，4，－－字母代号，下同)。

a．Ba(OH)2

b．Ba(NO3)2

c．BaCl2

(4)为有效除去Ca2、Mg2、SO24，加入试剂的合理顺序为________。

＋＋－a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂

b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3

c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 (5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过________、冷却、________(填写操作名称)除去NaCl。

(6)用隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜法电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为_____________________________________。

【作业布置】通过调查和收集资料，了解海水综合利用的最新进展情况，认识资源合理开发利用对人类的重要意义。

板书设计：

2.

海水的综合利用

一．海水中盐的开发与利用

海水制盐：盐田法、电渗析法、冷凝法

蒸发

食盐资源的利用：氯碱工业---电解

教后反思：

本节课在教学目标方面要求学生能够说出海水晒盐的方法，对海水中盐不仅仅是氯化钠有一个大致的了解。重点是氯碱工业的基本反应原理，尤其是关于离子交换膜的优点和利用。课堂设计重点突出，较好地实现了教学目标。在教学设计和实施方面存在如下优点和不足：

1.在海水资源的性质研究上，注重了与多媒体的衔接，且以数据说明海水资源的广泛性、多样性和分散性。使学生对这一知识点有了直观的认识。

2.在海水晒盐的基本原理学习中，侧重于固体物质在水中的溶解原理，本想多涉及复杂混合溶液中各物质溶解度相互影响的问题，让学生对蒸发结晶和重结晶有一个回顾和认识，但是担心冲淡了重点，因此在这个问题上未做深入研究。

3. 关于粗盐的提纯和氯碱工业的学习，设计时关注了与学生已有知识的结合，让学生去激发回忆，合作讨论，实现对知识的反思与再加工。

4.课堂中用两个学以致用即比较有代表性的习题对电解原理和本节课的知识实现了及时应用，做到了有讲有练、讲练结合，学生会对本节所学产生知识的愉悦感和成就感，有助于对知识的掌握。

5.整堂课采用了三个学生讨论，层层深入的教学模式，对于问题的设计有较高要求，兼顾了学生学习的主动性，充分体现了教师为主导，学生为主体的教学理念。通过问题激发、主动讨论、适时板演、自我展示，多媒体展示，等多种教学手段使本节课的教学目标很好地实现，学生各方面能力有所提高，相信对于海水中其他资源的开发和利用，学生定能以点带面，举一反三；同时本节课也激发了学生学习化学的兴趣，培养了学生求实进取的品质。

6．在讲课中过多关注了知识的准确性和全面性，导致教学中对学生放手程度不够，出现了个别知识重复说明的情况，在以后的教学中需特别注意。