3.3 海洋化学资源的综合利用 教学设计-2025-2026学年苏教版高一上学期化学必修第一册

该高中化学教学设计聚焦“海洋化学资源的综合利用”，核心知识点涵盖粗盐提纯、海水提溴提镁及海带提碘。通过生活中食盐来源提问导入，衔接初中粗盐提纯旧知，引导学生思考可溶性杂质去除及工业流程，构建“实验-原理-应用”学习支架。 特色在于以科学探究与实践为主线，通过粗盐提纯实验方案设计、溴镁提取工艺流程分析，培养学生宏观辨识与微观探析能力。课堂讨论试剂顺序选择、氧化还原反应原理推理，落实科学思维中的证据推理与模型认知，助力学生形成元素观与变化观，为教师提供素养导向的教学实施路径。

课题 专题3 从海水中获得的化学物质 第三节 海洋化学资源的综合利用 学科 化学 学段 高中 年级 必修一 教材 苏教版(2019) 教学目标及教学重点、难点 目标： 1.通过粗盐提纯的实验方案设计，巩固物质的检验、分离、提纯和溶液配制等实验技能。 2.通过氯化钠、溴、镁、碘制取工艺流程的介绍，使学生对化学化工技术初步了解,培养学生元素观、变化观等化学观念。 3.在海洋资源中提取溴、镁、碘等物质的方案中，构建从自然界提取化学物质的工艺模型。 重点：1、粗盐提纯的方法和过程 2、认识从海水中提取溴、镁的工业流程，掌握反应。 难点：海水提取溴的基本原理和工艺流程。 核心素养 1、宏观辨识与微观探析：能根据海水提纯的现象辨识物质及其反应,能对其反应进行分类和表征,能联系物质的组成和结构解释宏观现象。 2、变化观念与平衡思想：初步了解海洋化学资源的分布，了解从海水或海产品中提取镁、碘单质的基本原理和方法，能依据物质性质及其变化综合利用资源。 3、证据推理与模型认知：具有较强的问题意识,能在与同学讨论基础上提出探究的问题,独立完成相关的实验,收集实验证据,基于现象和数据进行分析并得出结论,交流自己的探究成果。 4、科学探究与创新意识：能设计实验方案,组装实验仪器,与同学合作完成实验操作,能运用多种方式收集实验证据,基于实验事实得出结论,提出自己的看法。 教学过程(表格描述) 教学环节 主要教学活动 设置意图 引入 新课 【导入】日常生活中的食盐，我们知道来自于海洋，那么海洋里的食盐可以直接食用吗？我们又是怎么除去食盐中的杂质，得到纯净的食盐的？ 经过海水晒盐获得的粗盐并不能直接用作化工原料，这是由于粗盐中含有其他一些盐（如CaCl2、MgCl2、 Na2SO4）和难溶性杂质。将粗盐溶于水，过滤除去难溶性杂质后，如何进一步除去可溶性杂质以提纯粗盐呢？ 提出问题，引发学生思考 新课讲授： 环节一：提纯原则 环节二：粗盐提纯 环节三：从海水中提取溴 环节四：从海水中提取镁 环节五：从海带中提取碘 一：提纯原则 【过渡】初中我们学过粗盐的提纯，提纯需要遵循哪些原则呢？ 【回答】遵守三必须、四原则 【讲解】1.“三必须”： (1) 除杂试剂必须过量 (2) 过量试剂必须除尽 (3) 除杂途径必须最佳 2.“四原则”： (1) 不增：提纯过程中不增加新的杂质 (2) 不减：不减少欲被提纯的物质 (3) 易分离：被提纯物与杂质容易分离 (4) 易复原：被提纯物质要容易复原 二：粗盐提纯 【实验】除去粗盐中所含杂质 【讲述】我们知道粗盐中含有难溶性杂质和可溶性杂质，请设计实验操作步骤，完成粗盐提纯实验。 【学生活动】设计实验操作步骤，讲述操作过程中的注意事项 1.除去粗盐中不溶性杂质 【讲解】除去粗盐中不溶性杂质的操作步骤为：溶解、过滤、蒸发 （1）过滤操作要领为:一贴、二低、三靠；蒸发皿中液体的量不得超过容积的2/3,蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌，目的是防止液体局部温度过高而飞溅；当加热至出现大量固体时，应停止加热，利用余热蒸干。 （2）上述三步实验操作中,玻璃棒的作用依次是搅拌、加速溶解，引流、将浊液引入过滤器，搅拌、使液体均匀受热并防止液体飞溅。 2.除去粗盐中可溶性杂质：CaCl2、MgCl2、Na2SO4 【讲解】除去粗盐中可溶性杂质：CaCl2、MgCl2、Na2SO4所用的试剂分别是BaCl2、NaOH、Na2CO3，同学们试着写出反应的离子方程式。 【学生】书写离子方程式 【展示】PPT11 【提问】1.去除溶液中能否改用Ba(NO3)2溶液？去除Mg2+时能否用KOH溶液？去除Ca2+时能否用K2CO3溶液？ 2.当含有多种杂质时，对试剂的加入顺序有没有要求？当按一定顺序加入试剂去杂质后，是否会引入新的杂质？如果有应如何去除？ 【讲解】在粗盐提纯过程中，去除的理想方法是使用BaCl2溶液，因为这样可以避免引入新的杂质离子。如果使用Ba(NO3)2溶液，会引入离子，这在实际应用中是不理想的，因为它可能会对最终产品的纯度产生影响。 虽然有多种方法可以用于粗盐提纯过程中的杂质去除，但在选择试剂时需要考虑到避免引入新的杂质离子以及操作的简便性和最终产品的纯度。 所以粗盐提纯加入试剂的先后顺序何步骤为如图所示 【投影】PPT13展示 三：从海水中提取溴 【过渡】从海水中除了可以提取食盐外，还可以提取镁、溴等元素，从海水中提取溴通常利用什么原理和流程呢？下面我们来探究一下 【讲解】1.原理：通常利用氧化还原反应原理，取海水提取食盐后的母液，通入氯气将其中的溴离子转化为单质溴。 2.详细流程为： 3.溴的性质 （1）物理性质：溴在常温、常压下为红棕色液体，有刺激性气味。在水中溶解度很小；易挥发；易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂。常温下，Br2是唯一呈液态状的非金属单质。 （2）化学性质：可以和金属、非金属元素和化合物发生反应。 4.溴的保存：密闭保存，常往盛溴的试剂瓶中加入一些水——水封。 知识拓展：溴的实际应用 1. 消毒剂和阻燃剂 2. 制药领域 3. 工业清洗剂 4. 有机合成 5. 摄影行业 【投影】PPT17 四：从海水中提取镁 【提问】刚才我们讲到从海水中提取溴通常利用的原理和流程，那么从从海水中提取镁是不是也用到同样的原理和流程呢？ 【回答】不是 【讲解】1.原理：从海水中提取镁的步骤是将石灰乳加入海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀，再将氢氧化镁与盐酸反应，得到的溶液蒸发结晶，可获得六水合氯化镁晶体。将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热生成无水氯化镁。电解熔融的氯化镁可以得到金属镁。 2.镁的性质 （1）物理性质：镁是一种银白色金属，密度小，熔点较低，硬度较小，易导热导电，能与铜、铝等金属形成合金。 （2）化学性质：镁是一种化学性质活泼的金属，具有较强的还原性。镁能与非金属单质、水、酸、盐及某些氧化物反应，燃烧时能产生眩目的白光。 3.详细流程 【投影】PPT20 知识拓展：镁的实际应用 1.合金的添加元素 2. 生产难熔金属的还原剂 3.烟火 4.保护肌肉和神经 5.稳定情绪 6.预防疾病 五：从海带中提取碘 【提问】碘也是从海水中提取吗？ 【回答】不是，海水中的碘储存量很大，但由于浓度很低，目前工业上并不直接通过海水提取碘 【追问】应如何提取碘？ 【回答】以具有富集碘能力的海藻（或海带）为原料来提取碘 【讲解】 1.碘的存在 海水中的碘储存量很大，但由于浓度很低，目前工业上并不直接通过海水提取碘，而是以具有富集碘能力的海藻（或海带）为原料来提取碘。 2.碘的性质：紫黑色固体、易升华、遇淀粉变蓝、水中溶解度不大易溶于有机溶剂(如乙醇、苯、CCl4等)。 3.从还带中提取碘的详细流程： 4.以氯气为氧化剂，制取碘单质的化学反应方程式为: Cl2+2I-===2Cl-+I2 5.加碘食盐中碘元素的检验 (1)实验步骤及证明方法：将加碘食盐溶解后加入白醋，然后将混合溶液滴在碘化钾淀粉试纸中央，观察试纸是否变蓝色。 (2)和I-反应的离子方程式：+5I-+6H+===3I2+3H2O 6. Cl-、Br-、I-的检验 （1）沉淀法 （2）置换法萃取（ Br-、I-） 知识拓展：碘的实际应用 1. 消毒和杀菌： 2. 医学应用： 3. 食品工业： 4. 农业领域： 5. 化学工业： 课堂练习 1．海盐经溶解、过滤后仍含有可溶性杂质Ca2+、Mg2+、 ，为了得到纯净的NaCl，下列试剂(均过量)的滴加顺序及操作顺序不合理的是（ ） A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 【答案】C 【详解】 粗盐提纯时，所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2+)、BaCl2溶液(除去 )、Na2CO3溶液(除去Ca2+和过量的Ba2+)，过滤后，加入稀盐酸(除去过量的OH-、)，注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入，稀盐酸在过滤后加入，故A、D项正确，C项错误；加入过量的Ba(OH)2溶液，可除去 、Mg2+，再加入过量的Na2CO3溶液，除去Ca2+和过量的Ba2+，过滤后，向滤液中加入稀盐酸，除去过量的和OH-，蒸发结晶得到纯净的NaCl，B项正确，综上所述，故选C。 2．为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下图步骤操作：    (1)写出三种试剂的化学式：A ，B ，C 。 (2)①加入过量A的目的是 ，有关化学方程式为 。 ②加入过量B的目的是 ，有关化学方程式为 。 ③加热煮沸目的是 。 (3)操作Ⅰ是 ，操作Ⅱ是 。 【答案】（1）Ba(OH)2 K2CO3 HCl （2）①除尽Mg2＋和 ； MgCl2＋Ba(OH)2===BaCl2＋Mg(OH)2↓，MgSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Mg(OH)2↓ ②除尽过量Ba(OH)2和生成的BaCl2 Ba(OH)2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KOH，BaCl2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KCl ③使HCl挥发 （3）过滤 蒸发结晶 【详解】(1)向混合溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液，溶液中的MgCl2和MgSO4与Ba(OH)2发生反应而完全被除去；过滤后再向滤液中加入过量K2CO3溶液，除去滤液中过量的Ba(OH)2和反应生成的BaCl2；过滤后再次向滤液中加入稀盐酸，除去过量的K2CO3及反应生成的KOH，得到纯净的KCl溶液，故答案为Ba(OH)2；K2CO3； HCl； (2)①加入过量的Ba(OH)2，可除尽Mg2＋和，生成氢氧化镁和硫酸钡沉淀，反应的化学方程式为： MgCl2＋Ba(OH)2===BaCl2＋Mg(OH)2↓，MgSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Mg(OH)2↓，故答案为除尽Mg2+和；MgCl2＋Ba(OH)2===BaCl2＋Mg(OH)2↓，MgSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Mg(OH)2↓ ②加入过量的K2CO3溶液可除尽过量Ba(OH)2和生成的BaCl2；相关反应的化学方程式有Ba(OH)2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KOH，BaCl2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KCl，故答案为除尽过量的Ba2+；Ba(OH)2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KOH，BaCl2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KCl ③反应后加入盐酸除去KOH、K2CO3，加热煮沸，可使HCl挥发，除去过量的HCl，故答案为除去HCl(或使HCl挥发)； (3)操作Ⅰ为过滤操作，用于分离沉淀和溶液，操作Ⅱ为从物质的溶液中获得晶体的方法，为蒸发结晶，故答案为过滤；蒸发结晶。 通过复习旧知，明确提纯原则，加深对提纯的理解 锻炼学生对实验的设计及操作能力 小组讨论，提高团结协作的能力 掌握提取溴的流程及离子方程式 拓宽学生视野 掌握提取镁的流程及离子方程式 掌握提取镁的流程及离子方程式 拓宽学生视野 通过习题巩固本节课的知识 课堂 总结 板书设计 一、提纯原则的“三必须”、“四原则” 二、粗盐提纯的步骤 1.除去粗盐中不溶性杂质 2.除去粗盐中可溶性杂质 三、从海水中提取溴 1.详细步骤及反应方程式 2.溴的性质 四、从海水中提取镁 1.镁的性质 2..详细步骤及反应方程式 五、从海带中提取碘 1.碘的性质 2.详细步骤及反应方程式 六、Cl-、Br-、I-的检验方法 教学设计反思 本节课重点学习了粗盐的精制及从海水提取溴、镁和从海带提取碘的过程，重点讲解了实验过程和工艺流程，让学生了解实验探究的过程的一般方法，形成化学实验操作的基本技能，能依据物质性质和实验方法设计资源综合用的方案，认识化学科学在开发利用自然资源、制备新物质、保护环境和促进科技发展等方面发挥和作用。 学科网（北京）股份有限公司 $