第二节　资源综合利用　环境保护名师教学设计1

海水资源的开发利用

（人教版全日制普通高中课程标准实验教科书《化学2（必修）》）

曹玉勇 泰州市民兴实验中学

教材分析

一、地位和作用

《海水资源的开发利用》是高中化学人教版必修2 第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源的第二课时。本节位于必修模块的最后一个章节，不仅学生能认识和感受化学知识在开发利用自然资源的重要作用，化学研究和应用在科技进步中的价值，而且对于学生复习总结已学知识十分重要。普通高中化学新课程标准要求科学探究过程中，理解从问题出发确定研究目的、依据研究目的的设计方案、基于证据进行分析和推理等科学探究的重要性。学业要求中要求能从物质的类别、元素的价态的角度说明物质转化的路径。

学习本节内容一方面从学科角度，有利于学生以了解认识海水资源开发利用为载体，将之前所学知识复习、梳理、归纳和拓展延伸；另一方面从科学、技术和社会相互作用的背景角度，有利于学生加深体会应用化学知识可开发海水资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础，同时学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，走可持续发展道路，树立资源保护意识及合理开发意识。

二、内容特点

通过介绍海水资源的开发利用的情况，将蒸馏、蒸发、过滤、萃取等实验方法应用于海水资源的开发中，在做中学，增强感性认识，感受实验方法的实际用途。在学习从海水中获取资源的同时，重温了粗盐提纯、离子反应、氧化还原反应、卤素的性质等知识点，有利于学生学以致用，对所学知识再加工。学好本节知识，为高三综合复习“无机流程图”题目打好坚实基础。

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本节教学信息量需求很大，并且海水资源利用设计工业领域，学生对此内容很少有感性认识，因此信息呈现方式宜采用多样化，需要从网络获取信息及多媒体资源。

3、学情分析

知识方面：学生已经了解并掌握必修模块所涉及的元素化合物知识、离子反应、氧化还原反应等知识。

能力方面：学生有一定的分析问题和解决问题的能力，如对混合物的分离和提纯等的方法及实验基本技能已经能熟练掌握。

教学目标

知识与技能：

1．了解海水水资源的利用。

2．知道从海水中提取溴的原理和方法。

3．知道怎样从海带中检验碘元素和提取碘单质。 过程与方法：

1. 初步学会用流程图表示物质提取和检验的过程。

2. 通过对海水资源和海水化学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。

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重大贡献，树立对资源合理开发、利用，可持续发展的意识。

教学方法：小组合作交流、总结、应用。

教学重点：海水中溴、碘、镁元素的提取。

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教学难点：用流程图表示物质提取和检验的过程。

实验用品

仪器：酒精灯、石棉网、三脚架、烧杯、试管、漏斗、玻璃棒、火柴等

药品：海带、酒精、稀硫酸（3mol/L）、H2O2(3%)、淀粉溶液等。

学习内容

1.认识【提问】

列学生思考回和体会举海水有哪海洋资些资源？

源意义和作用2．知道海洋资源有哪些

答

学生观看投海洋资源是人类未来开激发学生发主要资源，是人类可持的兴趣

续发展的重要基础

教师活动

学生活动

重点知识

教学设想

【引入】

影

海洋约占地球表面积的71%，蕴含着丰富的化学资源。

【提问】

列举海水有哪些淡化处理方法

观看录像并学生在学案上记录海水淡思考

化的方法：蒸馏法，电渗析法、离子交换法

通过视频，让学生了解海水的淡化处理方法

3.了解水资源的利用

过渡：海洋中水资源应用比较直接，而化学物质的提取则较为复杂，比如海水中的溴、碘、镁元素等要得到单质其过程较复杂。下面我们一起来探讨这些元素的提取。

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4．科学探究海水中溴元素提取

事先让学学生事从海水中提取溴的主要工艺流学生通过阅读讨论，知道从海水中提取溴的生阅读P91先阅读程

资料卡片P91资料并要求学卡片并生根据学根据学案预习

案预习

②向酸化的海水中通入适量的①用蒸馏法将海水浓缩。用硫酸将浓缩的海水酸化。

基本流程氯气，使溴离子转化为溴单质： 和方法；2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl 掌握从海③向含溴单质的水溶液中通入水中提取空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛溴的基本有二氧化硫溶液的吸收塔内以原理

达到富集的目的：2H2O + Br2+SO2== H2SO4+2HBr ④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr + Cl2== Br2+2HCl ⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。

5．

实验探究海带中碘元素的存在

事先让学学生事实验目的：

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

学生通过实验设计，学会解决问题的基本方法和途径；学会生进行实先对上验设计，并述问题提出几个进行讨问题：

1.如何将海带中碘化物溶于论，并得出最佳方案。然后根据药品：海带灰、蒸馏水、淀粉从海带中第4页

水？

2.如何证明海带中碘元素的存在？

3.如何将碘离子转化为碘单质？

4.如何提取碘单质？

最佳方溶液、稀硫酸、过氧化氢（5%）

提取碘元案进行实验

2I-+2H++H2O2 =I2+2H2O

实验步骤：

实验改进后步骤：

实验原理：

素的基本方法和技能；理解从海带中提取碘元素的基本1.取一小片干海带，用刷子把原理。

干海带表面的附着物刷净（不要核心概用水冲洗）。

将海带剪碎灼烧成念：应用灰；

氧化还原2.将海带灰转移到小烧杯中，反应等化向其中加入10ml蒸馏水，搅拌，学知识和过滤；

一定的技3.向中试管加入1ml滤液；

术手段，4.再向滤液中滴入3～4滴稀硫可以从自酸（3mol/L），再加入约1ml 然界中获H2O2(质量分数3%)溶液。振荡、取人类所观察现象；然后加几滴淀粉溶需的物液。观察现象。 质，进行资源开发。

海水提镁

【过渡】海水晒盐后得到的母液叫做苦卤，苦卤里许多离子的浓度很高，比如镁离子，可以用于提镁。

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培养学生合作学习的意识

【提问】

如何从苦卤中提取单质镁？结合前面学习的方法请以小组为单位讨论设计实验方案，并在学案上以流程图的形式展示你们的设计思路。 【思考交流】如果你是一个制镁厂的总工程师，结合上述提镁的过程，请思考如何选址？采取什么措施可以提高工厂的经济效益？在追求经济效益的同时还需要注意什么问

题？

课堂小结

学生进行讨论，并得出最佳方案。

学生从流程中写出所涉及的化学反应方程式。

合理利用自然资源，节约能源意识的培养。

理论联系实际的能力。学生知识迁移的能力。

【小结】 通过化学变化我们可以从 海洋中获得丰富的物质资源，核能工业的重要原料铀和重水也可从海洋中获得，另外还可以利用潮汐能、波浪能等能源。

思考

学生对综合利用海水资源的认识，树立环保意但是在海洋资源的开发利用过程中，交流，进一步明识和可持续不能一味追求经济效益，要注意环境确本节课的核心发展意识。

保护和可持续发展。

【反思】回顾本节课学习的知识，你概念

认为我们可以怎样从自然界中获取我们所需要的物质？

【小结】

海水中提取物质的一般方

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法

富集

除杂

转化

提纯

五、教学反思

本节课容量大，教学设计为课前学生自主学习，课堂合作学习的模式。

海水中各种资源的开发利用涉及的化学工业生产问题学生都不熟悉，教学中可用实验室模拟工业生产原理，理解工业生产原理，再通过观看图片或视频来增加感性认识从掌握知识。

学生讲本组负责的小课题汇报后，我始终围绕“化学方法在海水资源开发利用中的重要作用”这一教学重点来展开。通过设置各种问题来梳理、归纳各个海水资源开发过程中涉及的化学反应和实验方法，既让学生感受到了海水资源的丰富巨大,有充分开发利用的必要性和重要价值,又将知识的落脚点回到学生非常熟悉的化学基础知识（氧化还原反应、非金属单质的置换、蒸馏实验、物质的检验实验等），突出化学和资源开发两条主线。

本节课师生互动、生生互动做的比较好。每个学习小组积极准备，分工合作。汇报课成了学生们的交流平台，学生的积极性很高，因为学生会将自己的汇报与其他小组的对比学习。

需要改进的问题：新课引入的时间有些长，需要再精炼，可以让学生自学归纳然后进入正题。其次，由于要结合资源开发的方法梳理其中的化学知识，以致教学时间有些紧张，而学生意犹未尽想了解更多海水资源开发利用的情况，因此考虑可以提供更多学习资源让学生课后自学。

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