第二节　资源综合利用　环境保护教学创新设计

海水资源的开发利用

一、教材分析

与旧版教材相比，本章《化学与自然资源的开发利用》是全新的一个章节，以金属矿物、海水和化石燃料等为例，了解利用化学变化实现物质间的转化，以及这些过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。一方面从科学、技术、社会和环境（STSE）相互作用背景的角度，有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源中的作用；另一方面从学科知识的角度，有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展。

《海水资源的开发利用》这一课时正是通过教材上实验、思考与交流、资料卡片、科学视野等栏目，重点学习海水淡化、从海水中提取氯化钠、溴单质、确认海带中存在碘元素及自然资源的开源节流，了解化学方法在实现物质间转化中的作用，认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值，并为选修四学习氯碱工业打下基础。同时，本节是还一个理论联系实际的绝佳案例，有利于学生将书本实验与实际生产相结合，提高综合运用化学知识解决实际问题的能力。

依据上述分析，提出如下教学目标：[来源:Z*xx*k.Com]

(1)知识与技能：能通过蒸馏装置将海水制成纯净水；设计实验证明海带中碘元素的存在；绘制从海水中提溴的流程图，并能用有关化学方程式表示。

(2)过程与方法：通过有目的的阅读资料，提高获取信息的能力；通过

试剂和路线的选择，培养综合运用知识解决问题的能力；通过小组交流、讨论，培养合作精神。

(3)情感态度与价值观：体会化学在生产、生活中所起的作用和化学与可持续发展的重要关系；树立节约资源、爱护环境等意识。

教学重点是将物质分离，氧化还原，金属冶炼等知识应用到物质提取中。

教学难点为如何从资源合理开发利用角度理解化学在生产、生活中的作用。

二、学情分析

学生通过必修一《化学实验基本方法》已经初步学会物质的检验、分离、提纯等实验技能；并在必修一《氧化还原反应》和必修二《元素周期表》的学习中掌握了卤素间的置换等知识。在学习了众多的元素化合物知识后，已经能把书本知识和生活实际相联系，如：学校采用的超滤直饮水是什么原理？在陆地水源短缺的情况下，如何利用海水资源补充淡水资源？为什么食用海产品能预防地方性甲状腺肿等。对解决实际问题有极大的热情，却没有意识到实际问题的处理远比书本知识复杂。

三、教学模式

由于本课时学习内容是学生依据已有的化学知识和认识积极主动的解决化学问题的实践活动，所以将采取问题解决教学模式。

问题解决教学模式是一种教师通过创设问题情境，有计划、有步骤地组织学生在教学过程中不断运用问题解决的思维方式和科学方法去解决问题的课堂教学形式。教师根据教学内容及要求，针对学生所要学的内容设

问题情境，设计出具有思考价值和较大思维容量的问题或启发和鼓励学生能自己发现并提出问题，在问题的引导下，学生通过已有的知识结构和收集资料，提出假设，并尝试解答，最后进行交流、评价和反思。在不断的化学问题解决过程中，激发学生的求知欲、创造欲和主体意识，学生思维的创新性、灵活性逐渐得到锻炼和加强，学生分析问题、解决问题的能力得到提高，同时，学生学会与人合作、交流等社会技能，增强了责任意识。

基于对于问题解决过程的认识，问题解决教学模式的基本流程如下：

1．创设教学情境，提出问题阶段

2．分析问题阶段

3．解决问题阶段

4．评价与反思阶段

四、教学设计

基于以上的分析，为实现本节课的教学目标，突破重难点，我将教学过程设计为四个阶段。

第一个阶段：创设情境，导入新课

本阶段的设置主要是激发学生的学习兴趣，使学生全身心的投入，完成本节课的学习。

课前预习内容：利用网络、课外书籍等搜集海洋中蕴含资源和能源的相关信息,用图片、文字、数据等加以说明，交由三组整理，准备汇报。这样培养了学生阅读能力、获取信息能力、整合信息的能力和团队精神。通过整理，学生触动很大，发现海洋不再是他们眼中那个似乎很了解的海洋，而是一个巨大的资源宝库，有极大的开发前景，提升了对本节课学习的渴

望程度。[来源:学科网ZXXK]

上课伊始，三组同学边播放图片，边讲解海洋中存在的水资源、化学资源、矿产资源、生物资源、能源及空间资源等。这时再让学生列举海洋资源存在哪些？并告知本节课中重点学习海水资源的开发利用，便顺利引出本节课主题。

第二个阶段：提出问题，探究新课

将海水资源简单归类为海水水资源、海水化学资源和其他资源三个方面，并提出每方面要达到的目标，学生从一开始就明确学习任务，可以更好的有的放矢。

探究一：海水水资源的利用

我以“天津，虽地处九河下梢，却是一个典型的缺水型城市。可用淡水资源并不丰富，除了引滦河水，部分时间还要引黄河水，面对如此严峻的淡水资源形势，如何利用丰富的海水资源？”设疑，引导学生思考海水淡化的必要性及海水淡化的方法。学生通过阅读教材、小组讨论等形式迅速寻找答案。蒸馏操作在必修一有所涉及，所以要求学生描述蒸馏操作所需仪器、注意事项，并安装蒸馏装置。生动的教学情境，加深学生对蒸馏原理的理解和掌握，锻炼了他们动手能力、合作精神。至于电渗析法、离子交换法及利用海水进行循环冷却等了解性内容，我以资料卡片的形式呈现，配以简单讲解。

探究二：海水化学资源的利用——氯化钠提取及应用

对于海水中提取氯化钠，已在九年级及必修一有所接触，因此我通过展示盐场的图片将教学重点放在思考氯化钠的工业提取过程上，理论与现

实的差距在他们的头脑中种下了种子，并迅速的成长。他们冷静下来，开始理性的思考问题。设疑氯化钠除食用外，又是如何用于钠、漂白粉等化工产品生产的？并告知选修四还会继续学习利用食盐生产烧碱、纯碱、氯气等。学生在复习元素知识的同时，也认识到化学在促进社会进步和提高人类生活质量方面的重要影响，提升了进一步学习化学的兴趣。

探究三：海水化学资源的利用——海带中碘元素

海带中富含碘元素，经常食用可有效预防甲状腺肿大是学生熟知的，但一盘清新的凉拌海带丝依然可以激发学生的兴趣。提示海带中的碘元素以负一价的碘离子形式存在，要求学生在不阅读教材的前提下，思考如何确认海带中含有碘元素，编写流程图。几分钟后，各小组派代表阐述本组设计的原理、步骤等。从整体上看，他们基本上都考虑了获得碘离子溶液，转化为碘单质、加淀粉检验的思路。我充分肯定他们设计中的合理及创新成分，然后他们阅读教材上的实验栏目，比较与自己设计的不同，分析其所用试剂的原因。这样学生深入理解了获取碘离子的方法及选择双氧水做氧化剂的绿色化学理念。既提高了获取信息能力，又使他们认识了自己思维的漏洞，并加以注意。学生在猜想与假设、收集证据、解释结论、思考交流等活动中，增强对科学探究的理解，提高科学探究能力。至于如何从海带中提取碘单质，留给有能力的学生课下继续探究。

探究四：海水化学资源的利用——提取溴单质

通过前面的学习，学生对工业提取有了一定的了解，对于“海洋元素”溴的提取我采取学生阅读教材资料卡片内容，独立完成流程图的编写并用有关方程式表示的方式。在此，学生独立思考能力得到锻炼的同时，思想

再一次得到触动，体会到工业生产与书本知识的联系性、差异性、复杂性。

探究五：海水其他资源的利用及自然资源的开源节流

通过阅读学生搜集的资料及教材最后一段内容，学生了解海水中还存在大量其它资源，留给学生广阔的想象空间和创造空间。通过阅读科学视野——自然资源的开源节流，交流自己的理解与体会，使学生理解化学在推动人类社会可持续发展中的作用。

第三个阶段 知识迁移，学以致用

本阶段的设置是对已学知识的应用巩固。比如教材习题中工业上提取镁的问题，依据工业冶炼镁的知识，学生很容易得出正确答案。然而引导学生思考各步操作的目的、意义及基于经济效益的考虑选择氢氧化钙做沉淀剂，通过不同类型的课堂练习题及时了解学生的知识掌握及运用情况，并对知识进行查漏补缺，拓展延伸。通过课堂小结，帮助学生构建知识网络，形成知识体系。

第四个阶段 课后延伸，深化理念

作业一：完成课后练习3、4题；作业二：写一句资源开发利用的警示语；作业三：调研天津海水资源开发现状并作简单评述。学困生做作业一，学有余力的同学做作业一和二，学优生做作业一和三。这样提高了学生实践能力，使学生意识到开发利用资源的同时绝不能以牺牲环境为代价，要做到科学发展，可持续发展。

五、板书设计

二、海水资源的开发利用

1．海水水资源的利用：海水淡化

2．海水化学资源的综合利用：提取NaCl、I2、Br2、Mg

3．其他资源的利用

六、课堂评价

对学生进行评价既要注重学生的学习过程、学习结果，又要注重学生在实践活动中所表现出来的情感和态度的变化。

参与程度

过程

积极主动

沟通合作

思路设计

实验操作

能力

现象观察

结论总结

语言表达

混合物的分离方法

知识

氧化还原反应

金属的冶炼

对化学在资源利用情感

过程中价值的认识

态度

环境意识

自

评

小组互评

[来源学+科+网Z+X+X+K]教师评价

[来源学科网ZXXK]

[来源学科网]

七、资源开发

资源开发1、在海水淡化的探究中引入组装蒸馏仪器并制备纯净水的实验操作，增强学生对蒸馏原理的了解和这项混合物分离方法的掌握。

资源开发2、在实验4-2之后，给部分同学布置任务：“如何从海带中提取碘单质”，一方面可以复习氧化还原的知识，另一方面可以复习萃取、过滤的操作及原理。

资源开发3、根据“资料卡片”中关于海水提溴的简要介绍，独立完成流程图的编写并用有关方程式表示的方式。既锻炼了独立思考能力又了解到化学方法在实现物质间转化中的作用。

资源开发4、借助海水提盐提溴的流程模式和金属冶炼的方法，练习从海水中提取金属镁。一方面巩固物质的转化和分离提纯的方法，另一方面认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。