8.1.2海水资源开发利用 教学设计 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第八章　化学与可持续发展 第一节　自然资源的开发利用 第2课时　海水资源的开发利用 本节重点在于揭示和说明化学在金属矿物，海水资源和化石燃料开发利用中的作用，突出了两个方面的主题、一是化学为开发和利用自然资源提供了科学依据：二是保护资源和保护环境对化学生产提出了新的要求。简言之，自然资源的开发利用离不开化学。化学只有不断创新和发展才能满足人类社会可持续发展的需求。 海洋约占地球表面积的71%，海洋资源的深度开发是人类生存和发展必须面对的问题，仅以海水为例，将其中溶解的大量有用物质提取出来就是一个极具挑战性的课题。同金属治炼、海水晒盐等古老产业相比，其他海水资源的综合利用程度还不高。仅从化学变化角度来看，从海水中提取有用元素绝不像试管实验那样简便，其中的想象和创造的空间像海洋一样广阔而深远。教材通过对一些典型生产工艺的分析（如海水提溴），会使学生认识到一些化学原理并不复杂的过程在实际生产中会遇到很多复杂的问题，甚至是非常巨大的挑战。 一、【教学目标】 1、了解海水淡化的意义和方法。 2、熟知从海水中提取溴的原理。 3、通过海水提溴模型，建立从自然界提取物质的一般思路，尝试解决较为复杂的真实化学问题 二、【核心素养】 1、科学探究：认识海水资源的多样性和分散性；不断创新海水资源开发利用的途径和方法。 2、社会责任：通过海水资源保护意识和合理开发，建立可持续发展意识和绿色化学观念，并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断。 三、【重难点】 重点：海水提溴的工艺流程、原理和分离提纯方法； 难点：物质提取的一般思路和方法。 四、【教学过程】 教学活动 核心素养提升 【引入视频】福岛核废水排放 海洋约占地球表面积的71%，海水中海水的储量约占地球总水量的97%，约1.3×1018 t 创设问题情境 【学生活动】 如何对海水资源进行利用？分享周末的文献作业 查阅文献，提升“科学精神与社会责任” 1. 三种海水淡化方法的原理 蒸馏法 电渗析法 离子交换法 2.粗盐提纯 3.从海水中提取溴 问题一：海水中溴的浓度比较低,怎么办？ 问题二：溴元素在海水中都是以－1价离子的形式存在，将溴离子转变为溴单质需加什么氧化剂？选择哪种合适的氧化方法？ 问题三：第一步已经得到了溴单质，在第二步为什么又用SO2将其还原成Br—？ 问题四：步骤⑤蒸馏的过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,试解释原因 问题五：如何从溴的浓溶液中得到溴单质？ 创设问题情境，从学生非常熟悉的化学反应入手，以降低学生对新知识的陌生感。通过问题引导，以任务驱动，借助小组合作思辨问题，让学生在合作中得到答案，增强学生的合作探究意识与表达能力。 4.海水中提取镁 学以致用：从海水中提取镁工业流程设计 问题六：镁离子如何富集？请用离子方程式表示。 问题七：用什么试剂来沉淀镁离子？ 问题八：沉淀如何进一步转化为金属镁？ 【小组讨论】：利用上述原理绘制工业流程图 以既定模型来推理完成新任务，提升“证据推理与模型认知”素养 【思考交流】：如果你是一个制镁厂的总工程师，结合上述制镁的过程，请你思考如何选址？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？ 小组合作完成，尝试用科学来解决实际问题，提升“科学精神与社会责任”“科学探究与创新意识” 【总结】海水资源的综合利用 1、总结出从海水提取物质的一般思路？ 2、提高工业生产效益的方法？ 3、物质分离的一般方法。 总结课堂内容，完善重现工业流程模型，提升“证据推理与模型认知”素养 【教学反思】 海水提溴是本节的重点也是本节的难点。通过思考与交流可以通过不同价态溴元素的物质的转化及分离、提纯，培养学生的离子观、元素观和变化观，也涉及到物质的富集、循环利用、节约成本、安全有效、绿色环保等技术思想，完整体现自然界的物质提取的一般流程和思路，有利于学生形成从自然界提取物质的一般思路和方法的结构化认识，逐渐建立起解决较为复杂的真实化学问题的思维框架。遗憾的是，短短40分钟，仅将海带提碘的实验涵盖在内，简单讲述，无法从工业流程的思维转化到实验思维的培养。 学科网（北京）股份有限公司 $