归纳与整理教案教学设计导入设计

活动元教学学案

成都市同课重构

人教版必修2第四章第一节

开发利用金属矿物和海水资源

第2课时

海水资源的开发利用及流程设计

四川省成都市航天中学校

薛盼

【学习目标】

1.通过实验探究、方案设计、分组实验、讨论交流，知道海带中碘的检验及提取方法，体验科学探究的过程，初步促进“实验探究与创新意识”核心素养的形成；

2.通过归纳建模、绘制流程，能画出海带提取碘的工艺流程，逐步养成“通过分析、推理等方法认识研究对象本质特征、构成要素及相互关系，建立模型”的核心素养；

3.通过阅读思考、模仿绘制、讨论交流、模拟体验，掌握海水中溴元素的提取工艺及流程设计，初步促进“创新意识与创新精神”核心素养的养成。

【学习重点】

海带中碘元素的提取、检验，以及海水中提取溴的反应原理和工艺流程。

【温馨提示】

“海带中碘的提取及海水提取溴的工艺流程图的设计和模型建立"可能是你学习的难点！

【学习过程】

【课前前置性学习】自主学习

初步了解海水资源的开发

活动版块

活动过程与结果

1．观察装置图，完成下列问题：

回忆蒸馏指出A仪器的名称：

，B仪器为

，C有关知识，仪器为

，冷凝水的进水为

，出水为

。

填空：

2萃取是指将两种

的液体分开，萃取的具体操作过程如下：

回忆萃取①将溶液注入

中，两手握住分液漏斗倒转并反复有关知识，用力振荡；

②把分液漏斗放在铁架台的铁圈中

；

填空：

③打开上口塞子，旋开下部的活塞，使

液体流出。

3.根据“海水制盐提纯—生产

NaCl”相关工艺流程，完成相应离子方程式。

回忆粗盐提纯有关知识，填空：

活动形式

旧知

回顾

①

；②

；

③

；④

；

4.海水水资源的利用

(1)海水水资源的利用主要包括:

和

等。 (2)海水淡化的途径主要是从海水中提取淡水或从海水中把

分离出去。 (3)海水淡化的方法主要有

、

、

等。 海水淡化方法

优点

缺点

5.海水化学资源的开发利用

(1)海水中溶解和悬浮大量的

和

，按含量计

等11种元素超过总量的99%，其他为

元素，总共

种元素。

(2)海水中总储量很

，但许多元素的富集程度却

。

新知

预习

阅读教材P90第二自然段，填空：

阅读教材P90第三自然段，填空：

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【活动一】实验探究------提取、检验海带中的碘（11min）

活动时间

6min 活动

形式

活动过程与结果

1.提出问题：我们知道海带中含有碘元素，如何证明海带中确实含有碘元素呢？

独立设计

组内讨论

展示交流

2.设计方案：根据已有知识，结合教材P91实验4-2提取关键信息设计实验方案。在下表中简要写出或画出实验步骤，并预测可能出现的实验现象与结论。

实验操作步骤

预测实验现象

预测实验结论

3min

分组实验

汇报交流

3.分组实验：按照上述设计的实验方案进行分组实验（从得到的海带灰滤液开始做最后一步检验）。完成下表：

【提示】小组合作，明确分工，仔细观察实验现象，描述现象注意规范用语。

实验操作

取2mL操作2中的海带灰滤液于

实验现象

实验结论

试管中，加入10滴稀硫酸，再加

入1mL(约1滴管)H2O2溶液,最后

加入5滴淀粉溶液

2min

过手训练

4.书写练习：

写出酸性条件用H2O2氧化I-的离子方程式。

【活动二】归纳建模----设计海带提取碘的流程（10min）

活动时间

10min

活动

形式

活动过程与结果

认识流程

根据海带中提取碘的过程，归纳并画出海带提碘的工艺流程图。

独立绘制

组内讨论

展示交流

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【活动三】学以致用----提取海水中的溴元素（19min）

活动时间

3min

8min

4min

活动

形式

活动过程与结果

阅读思考

1.阅读【科学史话】----溴的科学探究之旅，大家得到什么启发？

交流分享

独立阅读

自我绘制

组内讨论

展示交流

分析书写

2.（1）阅读教材P91“资料卡片”，参照海带提碘的工艺流程，设计并画出海水提溴的工艺流程图。

3.写出上述“空气吹出法”模拟工业中海水提取溴流程中的相关化学反应方程式。

①

②

③

4min 参与实验

4.亲身参与实验体验“空气吹出碱吸收法制溴”的溴单质富集过程。

观察记录

【拓展练习】

1.完成下列“海水中镁的提取工艺流程图”，并写出相应的化学反应方程式。

①

②

③ ④ ⑤ 2.某化学学习小组设计了如下从海带灼烧后的海带灰中提取碘单质的流程：

(1)溶解海带灰时要加热煮沸2～3 min的目的是________，操作a的名称为________。

(2)向酸化的溶液Ⅰ中加入H2O2的目的为____________________。

(3)已知I2与40%的NaOH溶液反应生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5，写出对应的化学方程式______________________。

(4)最后过滤得到的I2需要进行洗涤和干燥，下列洗涤剂中最应该选用的是________(填选项字母)。

A．水

B．乙醇

C．冷水

D．乙醇的水溶液

(5)用Na2S2O3的标准溶液测定产品的纯度，发生反应：I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI。取5.0 g产品，－1配制成100 mL溶液。取10.00 mL溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050 mol·LNa2S2O3的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示。

编号

1 2 3 溶液的体积/mL 10.00 10.00 10.00 消耗Na2S2O3

19.95 17.10 20.05 标准溶液的体积/mL 滴定时，达到滴定终点的现象是

，碘单质在产品中的质量分数是______(用百分数表示，且保留1位小数)。

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附1：【课前前置性学习】自主学习

初步了解海水资源的开发部分答案

1.蒸馏烧瓶，冷凝管，锥形瓶，b，a。

2互不相溶①分液漏斗②静置、分层；③下层

2+- 3.①Mg+2OH= Mg(OH) 2↓；

② SO42- +Ba2+ = BaSO4↓

2+2-2+2- -+ 2-+③Ca+ CO3 = CaCO3↓ Ba+CO3= BaCO3↓;④OH+H= H2O；

CO3+2H = H2O+CO2↑

4.(1)海水的淡化、直接利用海水进行循环冷却

(2)盐

(3)蒸馏法

电渗析法

离子交换法

海水淡化方法

优点

缺点

蒸馏法

最先使用，技术成熟

成本高

电渗析法

成本低

未能大量生产

离子交换法

迅速发展

不断更新离子交换树脂

5.(1)无机物、有机物，H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr、微量， 80 (2)大，很低

附2：课前阅读材料：【科学史话】→溴的发现之旅

巴拉尔（Balard,Antoine,Jerome.1802-1876）法国化学家。巴拉尔1842年在研究盐湖中植物的时候，将采集到的黑角菜燃烧成灰，然后用浸泡的方法得到一种灰黑色的浸出液。他往浸出液中加入氯水和淀粉，溶液即分为两层：下层显蓝色，这是由于淀粉与溶液中的碘生成了化合物；上层显棕黄色，这是一种以前没有见过的现象。为什么会出现这种现象呢？经巴拉尔的研究，认为可能有两种情况：一是氯与溶液中的碘形成新的氯化碘，使溶液呈棕黄色；二是氯把溶液中的新元素置换出来了，因而使上层溶液呈棕黄色。

巴拉尔想了些办法，试图把新的化合物分开，但都没有成功。巴拉尔分析这可能不是氯化碘，而是一种与氯、碘相似的新元素。他用乙醚将棕黄色的物质提出，再加苛性钾，则棕黄色褪掉，加热蒸干，剩下的物

质像氯化钾一样。然后把剩下的物质与硫酸、二氧化锰共热，则产生红棕色的有恶臭的气体，冷凝为棕黄色液体。巴拉尔判断，这是与氯和碘相似的一种新元素。法国科学院于１８２６年８月１４日，由化学家孚克劳、泰纳、盖吕萨克共同审查巴拉尔的新发现。最终他们把这种新元素命名为溴，含义是恶臭（具有刺激性气味）。

然而在巴拉尔发现溴的几年前，德国著名的有机化学家李比希（Liebig,U.1803-1873）在研究工作中就出现过这样的现象。李比希接受了一家制盐工厂的请求，考察母液中含有什么物质？在分析的过程中，发现淀粉碘化物过夜以后变成黄色。他再将母液通入氯气进行蒸馏，得到一种黄色的液体，没有分析研究就判断是氯化碘，并把装液体的瓶子贴上氯化碘的标签。在巴拉尔发现溴之后，李比希知道

自己错了，他将贴氯化碘标签的瓶子特别保存起来，作为研究工作中的教训。并且他常把这个瓶子给朋友看，以表明不加分析研究、不作论证，而以先入为主的观念来对待科学，往往让很大的发现在眼前错过。

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