第二节　资源综合利用　环境保护10分钟试讲教案

第四章

第一节开发利用金属矿物和海水资源

（第二课时）

【教学目标】

1.

了解海水的淡化、海水制盐等知识；

2.

能顺利完成从海带中来提取碘的实验，设计出从海水中提溴的具体流程，并能正确写出有关反应的化学方程式。

3．能通过图片或文字资料获取需要的信息，得出海水综合利用的几个方面；

树立节约资源、热爱自然/爱护环境、等意识，认识和体会化学在海水综合利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系；

在今后人生道路上，把人与自然和谐相处、相互协调和共存，走可持续发展道路作为指导思想之一。

【重点】海带提碘、海水提溴；使学生形成热爱自然，热爱化学，环境的开发和利用，走可持续发展道路的思想

【难点】从海带中提取碘的实验

【课型】新授课

【教学方法】视频导入、比较法、讨论、合作学习等

【实验用品】

仪器：刷子、剪刀、坩埚、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、分液漏斗等

药品：海带、酒精、稀硫酸（3mol/L）H2O2(3%)、淀粉溶液等

【教学过程】

教师活动

【问题引入】

视频—--南海争端

为什么海洋争端如此多？

【过渡】海洋约占地球表面积的71%，具有巨大的开发潜力。海洋对于人类的意义，已不再局限于传统的提供生存的自然环境。开发利用海洋资源，保护海洋生态环境，是解决人口、资源、环境问题的重要途径。我国的社会和经济发展将越来越多地依赖海洋。海洋之所以被

观看视频

【讨论交流】为什么海洋争端如此多？

从社会热点引入，引发学生学习的兴趣。

学生活动

设计意图

誉为人类未来的希望，是因为海洋中有丰富的资源和能源。（投影图片）：①海洋生物资源（包括渔业资源、药物资源、珍稀物种资源）；②海底矿产资源（包括金属矿产资源、非金属矿产资源、石油和天然气资源）；③海水资源（包括盐业资源、溶存的化学资源、水资源）；④化学资源

[问题1】海水资源的分布有何特点？（投影图片）

【板书】二、海水资源的开发利用

1、海水资源的分布特点：广阔性、

多样性、分散性

【讲述】海洋能给我们提供各种宝贵的财富，这节课我们将从水资源和化学资源的角度了解海水资源的开发利用。

【板书】2.海水的综合利用 (投影图片) 水是生命之源，世界上缺水的地区越来越多，水荒目前已成为世界性的问题，是制约社会进步和经济发展的瓶颈。

过渡：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？

我们不能望洋兴叹，我们要向海洋要淡水。

【问题2】如何将海水转化为淡水？

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。

展示：蒸馏海水的装置

引导回忆：请同学们根据这个蒸馏装置描述蒸馏原理并思考蒸馏实验操作中有哪些注意事项？

[学生活动]倾听、交流、回答：由于水和盐的沸点不同，加热时水先汽化转变为水蒸气，经冷凝管冷凝后在锥形瓶中得到淡水；

在蒸馏的时候，应注意几点：冷凝水的流向，防暴沸，温度计水银球的位置等等。

[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：蒸馏的原理和带着问题看图：了解海水资源的三大特点

【聆听、思考】

【自主阅读】→【小组使学生对海水资源形成初步认识

讨论】→【形成结论】

培养学生阅读、（1）海水的淡化

倾听、交流、回答：

由于水和盐的沸点不同，加热时水先气化转变为水蒸气，经冷凝管冷凝后在锥形瓶中得到淡水；在蒸馏的时候，应该注意以下几点：冷凝水的流向，防暴沸，温度计水银球的位置等等。

分析、归纳能力

通过海水蒸馏法淡化这一实例，回顾、复习

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、能耗较大。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。

（目前最大的海水淡化工厂位于以色列）

【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%是用作冷却用水。

【讨论】：同学们还能想出生活中其他直接利用海水的方式么？

如沿海地区利用海水冲厕所。

（适当对学生回答做出鼓励）

【过渡】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。比如你就是盐场的技术人员，你如何提取海水中的NaCl? [教师活动]引导：海水晒盐能得到纯净的食盐吗？粗盐中含有哪些杂质离子？如何对粗盐进一步提纯？那我们就要知道

物质提纯的方案设计一般思路：

（1）分析混合物的组成

（2）根据杂质的特点选择除杂试剂和分离方法

（3）所加试剂的顺序、用量及过量后如何处理

请同学们自己设计出粗盐提纯的方案

[教师归纳]加入NaOH、BaCl2和Na2CO3来除2＋2－2＋去粗盐中的Mg、SO4和Ca，除杂试剂应过量，且试剂加入的顺序有要求。

氯化钡加在碳酸钠之后，过滤后加盐酸酸化

提纯得到的食盐有什么作用？如何利用食盐来提高经济效益？可以用食盐来发展哪些产业？

[学生活动]制取单质钠；发展纯碱工业(侯德榜联合制碱法)；发展氯碱工业。

（2）海水的直接利用

了已有知识——蒸馏的原理和操作。

海水直接利用方法的寻求以[学生活动]讨论、交流：及盐场技术人我们还可以用海水来冲厕

（3）海水晒盐和以盐为原料的盐化工

【思考交流】

[学生活动]议论：可以海水晒盐

学生进行讨论整理。并做出展示

员角色的互换

与生活实际紧密联系，增强学生社会主人翁意识

让学生对盐化工有大致了解

对于粗盐提纯进行复习，前后新旧知识再次整合，充分发挥学生主动建构知识

从生活走向化学

【交流】图片中的患者缺乏哪种微量元素，饮食中应多吃哪些食物？

【过渡】直接从海水中提取碘，利用晒盐后的卤水也可制取碘，所采用的方法有活性炭吸附法、淀粉吸附法、硝酸银或硫酸铜沉淀法、离（4）提取海水中溶存的有用元素

1、

缺碘

2、

食盐补碘、多吃含的能力,突破重点难点

角色扮演，同时碘的食物（如海带）

增强生物学科阅读思考、相互讨论，之间的联系

注重过程与方法的培养

子交换树脂法等。某些海藻具有吸附碘的能力，根据书本上的提示，自如干海带中碘的含量一般为0.3％～0.5％，比海水中碘的浓度高10万倍。海带中含有碘，如何从海带中提取碘呢？阅读课本91实验4-2分组提取实验流程，并思考每步的目的和注意事项。设计实验检验滤液中的I-。

行设计实验方案，

相互讨论，设计方案，写方程式

思考与讨论

1.氧化I- 时酸化的作用是什么？

2.你认为最好选用哪种氧化剂？

2、海带中提取碘的实验

实验目的：

证明海带中存在碘，并提取

实验仪器和药品：仪器：捣药罐、烧杯、漏斗、滤纸、锥形瓶、试管（4只）、胶头滴管（4只）、药勺

药品：蒸馏水、硝酸银、淀粉溶液、四氯化碳、稀硫酸、过氧化氢（5%）

讲解] 将海带高温灼烧使有机物转化为CO2和H2O，就可以得到无机态碘（必修2第91页实验4-2中提示：海带灼烧后的灰烬中碘元素以I-存在），加水可溶解。

[展示并讲解] 实验流程一：提取并检验海带中的碘。

[问题]I-转化为I2需要加什么试剂?

[讲解]氧化剂。高锰酸钾、氯水、双氧水等

[展示]16H+ + 2MnO4- +10I- =5I2 +2Mn2+ +8H2O Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2 H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O

[讲解] 1.海带灰的浸出液含有Na2CO3等使溶液显碱性，酸化目的使溶液呈弱酸性，有利于氧化剂把I-氧化成I2 。

2.KMnO4 、

Cl2氧化性强，量多会将I-氧化成IO3- ，H2O2最好，既环保，又无杂质生成，是绿色氧化剂。

3.I2在有机溶剂中溶解度大，可用CCl4或苯做萃取剂，萃取、分液。

练习：海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下图：

3.如何从碘的水溶液中富集碘？

学以致用，培养学生合作学习能力，归纳总结能力

拓展学生的学习思维和知识视野，进一步让学生明白海水资源同人类的生活有着密切的联系

学生练习，展示成果，（1）指出从海藻中提取I2的实验操作名称：①

，③

；②的离子方程加深对新知识的掌握

式

。

（2）提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是（

）

A．甲苯、酒精

B．四氯化碳、苯

C．汽油、乙酸

D．汽

油、甘油

（3）从含碘的有机溶剂中提取碘，还要经

过

【讲述】化学实验室的实验流程与工业生产流

程之间有较大差距，将实验室原理付之于生产

还需解决很多问题。

【过渡】海水是一座巨大的液体资源宝库，合

理环保的开发利用海水资源是实现人类可持续

发展的重要方向（投影图片）

[回忆、总结]对本节课[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

的学习内容作一个总结

[归纳小结】

海水资源的淡化和利用

海水中提取碘和溴的原理和实验操作方法。

【课后作业】：【追问】根据海带提碘的实验启示，如何实现从海水中提学以致用，培养取溴单质？结合教材91页的[资料卡片]，分组设计具体的实验提取流学生合作学习程，画出从海水中提取溴的流程图，写出有关反应的化学反应方程式。

能力，归纳总结

能力实验设计

能力。

板书设计：

二、海水资源的开发利用

1、海水资源的广阔性、多样性和分散性

2、海水的综合利用

海水的直接利用

海水的淡化（方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法）

3、海带提取碘（检验海带中含有碘元素）

2I + 2H + H2O2 = I2 + 2H2O 4、从海水中提取溴

2NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2

Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4

2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2

[教后反思] 本节课，为了避免教学内容科普化，我在教学中采用了两个方法，第一就是深入探讨真实的生活问题，比如“海水晒盐”这一内容，对于小学生和初中生的教学要求比较低，能知道可以采用日晒蒸发的方法从海水中获取食盐就可以了，而在高中阶段就得提高要求，深入挖掘海水晒盐中的化学原理了，比如得到的粗盐中含有哪些杂质离子，粗盐中的杂质除杂方法等等，对生活问题的深入探讨将使学生的思维能力上升到一个更高的层次；第二就是采用“任务驱动”的方式教学，以“任务”的方式激励学生，这里“任务”的体现形式多样：“任务”可以是一个个问题，通过讨论一些－具体的问题来培养学生的化学素养，比如氧化I的氧化剂的选择；“任务”还可以是角色扮演，“假如你是盐场的技术人员，你如何想办法提高生产效益”，或者如果你是医生，如何利用已有知识对患者进行治疗，通过设置这样一个设身处地的情境，让学生真正地去想问题、想办法、梳理思路；“任务”也还可以是查阅资料，比如让学生课前课后查阅资料，了解淡水资源的现状以及海水提溴工业原理等等。从实际教学效果看，本节课在任务的驱动下，师生深入探讨真实的生活问题，发展了学生学习和实践的能力。

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