第九单元跨学科实践活动8海洋资源的综合利用与制盐教学设计---2024-2025学年九年级化学人教版(2024)下册

《海洋资源的综合利用与制盐》教学设计 一、教学目标 1. 学生能够了解海洋资源的主要类型，包括化学资源、矿产资源、生物资源、动力资源等，认识到海洋是人类的巨大资源宝库。 2. 理解海水制盐的原理和方法，掌握蒸发结晶法从海水中提取食盐的实验操作技能，学会粗盐提纯的基本步骤和方法，能说出精盐和粗盐的区别。 3. 知道海水淡化的常见方法，如蒸馏法、反渗透法等，了解其原理和应用场景，能比较不同海水淡化方法的优缺点。了解海洋资源综合利用的途径和意义，认识到合理开发海洋资源的重要性以及对可持续发展的影响，能够列举一些海洋资源综合利用的实例。 4. 通过观看海洋资源相关的视频、图片和资料，培养学生获取信息、整理信息和归纳总结的能力，提高学生对海洋资源的认识和兴趣。以海水制盐为重点，组织学生进行实验探究，让学生在实验过程中观察、记录、分析和解决问题，培养学生的实践操作能力、科学探究精神和逻辑思维能力。 5. 引导学生讨论海洋资源综合利用的案例，培养学生的合作交流能力和创新思维能力，使学生学会从不同角度思考问题，提出合理的资源利用建议和设想。 6. 体会海洋资源对人类生存和发展的重要性，树立珍惜资源、保护海洋环境的意识，增强学生的社会责任感和使命感。培养学生对化学学科与海洋科学交叉领域的好奇心和探索欲望，激发学生学习化学的积极性和主动性，培养学生热爱科学、勇于创新的精神。 二、教学重难点 1. 重点 了解海洋资源的主要类型和特点，海水制盐的原理、方法及实验操作，包括蒸发结晶、粗盐提纯等关键步骤。 知道海水淡化的原理和常见方法，如蒸馏法和反渗透法的原理和流程，理解其在解决淡水资源短缺问题中的重要性。 理解海洋资源综合利用的途径和意义，了解一些典型的海洋资源综合利用案例，如海水制镁、海水提溴等，认识到资源综合利用对经济、社会和环境的多重效益。 2. 难点 理解海水制盐过程中的结晶原理和影响结晶的因素，掌握粗盐提纯过程中过滤、蒸发等操作的要点和注意事项，以及实验误差的分析和控制。 三、教学方法 讲授法、实验探究法、讨论法、多媒体辅助教学法 四、教学过程 1. 课程导入 播放一段关于海洋的视频，展示海洋的广阔、美丽以及丰富多样的生物和自然资源，提问学生：“从视频中我们可以看到海洋蕴含着无数的宝藏，那么大家知道海洋中都有哪些资源吗？这些资源对我们人类有什么重要意义呢？”引导学生思考海洋资源的种类和价值，激发学生的学习兴趣和探究欲望，从而引出本节课的主题——海洋资源的综合利用与制盐。 2. 海洋资源概述 利用多媒体课件展示海洋资源的分类图表，详细介绍海洋资源的主要类型： 化学资源：讲解海水中含有丰富的化学元素，如氯化钠、氯化镁、硫酸镁、溴化钠等，这些化学资源是许多工业生产的重要原料，例如氯化钠是食盐的主要成分，也是氯碱工业的基础原料；镁元素可用于制造航空航天材料、汽车零部件等。 矿产资源：介绍海底蕴藏着大量的石油、天然气、煤、铁、锰结核等矿产资源，展示这些矿产资源的分布区域和开采情况图片，说明其在全球能源供应和工业发展中的重要地位，如石油和天然气是当今世界主要的能源来源之一，对经济发展起着关键作用。 生物资源：展示各种海洋生物的图片，讲解海洋中丰富的渔业资源和药用生物资源，如鱼类、虾类、贝类、藻类等，这些生物资源不仅是人类食物的重要来源，还具有很高的药用价值和经济价值，如海带富含碘元素，可用于预防和治疗甲状腺疾病；某些海洋生物提取物被用于制药行业，研发抗癌、抗菌等药物。 动力资源：介绍海洋中的潮汐能、波浪能、海流能等可再生动力资源，通过动画或示意图展示其发电原理和应用前景，如潮汐发电站利用海水涨落的水位差推动水轮机发电，这些新能源具有清洁、无污染、可再生等优点，是未来能源发展的重要方向之一。 在讲解过程中，引导学生思考海洋资源开发利用的现状和面临的挑战，如资源过度开采、环境污染、生态破坏等问题，培养学生的资源保护意识和可持续发展观念。 3. 海水制盐 原理讲解：结合动画或微观粒子模型，讲解海水制盐的原理是利用蒸发结晶的方法，使海水中的水分不断挥发，溶质氯化钠逐渐达到饱和状态并结晶析出。强调蒸发结晶过程中温度、溶液浓度等因素对结晶的影响，让学生理解这一物理变化过程的本质。 实验探究：学生分组进行海水制盐的实验操作，教师提前准备好海水样品（或模拟海水）、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、铁架台等实验仪器和设备。实验步骤如下： 量取一定量的海水倒入蒸发皿中，将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上，用酒精灯加热。 加热过程中，用玻璃棒不断搅拌海水，防止局部温度过高导致液滴飞溅，同时加快水分蒸发速度。 当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热将剩余水分蒸干，观察蒸发皿中得到的食盐晶体的形状和颜色。 在学生实验过程中，教师巡视各小组，及时纠正学生的操作错误，如酒精灯的使用方法、搅拌的技巧、停止加热的时机等，确保实验安全、顺利进行，并引导学生观察实验现象，记录实验数据，如海水的初始体积、最终得到食盐晶体的质量等。 粗盐提纯：讲解粗盐中含有泥沙等难溶性杂质以及氯化钙、氯化镁等可溶性杂质，介绍粗盐提纯的基本步骤，包括溶解、过滤、蒸发、结晶等，重点强调过滤操作的“一贴、二低、三靠”原则和蒸发操作中防止固体飞溅的注意事项，让学生了解通过这些步骤可以去除粗盐中的杂质，得到较为纯净的精盐，并与粗盐进行外观、纯度等方面的对比，让学生直观地认识到提纯前后的差异。 4. 海水淡化 方法介绍：介绍海水淡化的常见方法，如蒸馏法和反渗透法： 蒸馏法：通过动画演示蒸馏法海水淡化的原理和实验装置，讲解将海水加热至沸腾，使水变成水蒸气，然后将水蒸气冷却凝结成淡水的过程，强调蒸馏过程中需要消耗大量的热能，设备成本较高，但得到的淡水纯度较高，适用于对水质要求较高的场合，如船舶、海岛等小型供水系统。 反渗透法：利用示意图讲解反渗透法的原理，即利用半透膜只允许水分子通过，而阻止海水中的盐分等其他杂质通过的特性，在压力作用下使海水通过半透膜，从而实现海水淡化，介绍反渗透法具有能耗低、设备紧凑、操作简便等优点，是目前应用较为广泛的海水淡化技术，如在一些沿海城市的大型海水淡化厂中得到应用，但半透膜的成本和寿命是影响该方法推广的重要因素。 对比分析：组织学生讨论蒸馏法和反渗透法的优缺点，引导学生从能耗、成本、水质、设备复杂度、应用范围等方面进行比较和分析，培养学生的综合分析能力和批判性思维能力，让学生了解在不同的实际需求和条件下，应如何选择合适的海水淡化方法，以达到经济、高效、环保的目的。 5. 海洋资源综合利用案例分析 展示几个海洋资源综合利用的实际案例，如海水制镁、海水提溴等： 海水制镁：介绍以海水为原料制备金属镁的工艺流程，包括向海水中加入石灰乳使镁离子沉淀生成氢氧化镁，再将氢氧化镁转化为氯化镁，最后通过电解氯化镁得到金属镁，让学生了解这一过程中涉及的化学反应原理和工业生产步骤，认识到海洋化学资源综合利用的复杂性和高科技含量，以及其对工业发展的重要贡献，如金属镁在航空航天、汽车制造、电子工业等领域有着广泛的应用。 海水提溴：讲解从海水中提取溴的方法，通常采用氯气氧化法，将海水中的溴离子氧化为溴单质，然后通过吹出、吸收、蒸馏等步骤得到高纯度的溴产品，展示溴在医药、农药、阻燃剂等行业的重要用途，让学生了解海水提溴的原理和应用价值，体会海洋资源综合利用的广阔前景和经济效益。 组织学生分组讨论这些案例中资源综合利用的优点和意义，如提高资源利用率、减少废弃物排放、降低生产成本、创造经济价值等，引导学生思考如何进一步拓展海洋资源综合利用的途径和方法，培养学生的创新思维能力和环保意识，鼓励学生从身边的事物出发，提出自己对海洋资源综合利用的设想和建议。 6. 课堂小结 与学生一起回顾本节课的主要内容，包括海洋资源的类型、海水制盐的原理和方法、海水淡化的常见技术以及海洋资源综合利用的案例和意义，形成知识框架，帮助学生梳理知识脉络，加深记忆。 强调海洋资源对人类的重要性以及合理开发利用海洋资源、保护海洋环境的紧迫性和必要性，鼓励学生在课后继续关注海洋资源领域的发展动态，培养学生对海洋科学的兴趣和热爱，激发学生为保护海洋资源和推动可持续发展贡献自己力量的责任感和使命感。 7. 课堂练习 展示几道与海洋资源综合利用和制盐相关的课堂练习题，如“海水中含量最多的盐是（ ）”“海水制盐过程中，蒸发结晶时玻璃棒的作用是什么？”“简述蒸馏法海水淡化的原理和主要步骤。”“从海水中提取镁的过程中，涉及的化学反应方程式有哪些？”等，让学生在规定时间内独立完成，巩固所学知识，检验学生的学习效果。 选取部分学生的答案进行展示和点评，针对学生存在的问题进行详细讲解和分析，及时纠正学生的错误理解和答题偏差，强化学生对重点知识的掌握和运用能力。 8. 布置作业 基础作业：让学生完成课本上相关章节的课后练习题，通过书面作业进一步加深对海洋资源综合利用与制盐知识的理解和掌握，包括海洋资源的分类、海水制盐和淡化的原理及方法、海洋资源综合利用案例等内容，提高学生的解题能力和对知识的系统掌握程度。 学科网（北京）股份有限公司 $$