内容正文:
跨学科实践活动8:海洋资源的综合利用与制盐
【学科融合】
化学(物质分类、分离提纯)+ 地理(海域资源、气候与资源分布)+ 数学(数据整理)+ 信息技术(资料检索)+ 生物(科学用盐)
【教材分析】
本节课聚焦“海洋资源”与“海水晒盐”两大核心,是初中化学“物质分离与提纯”知识的关键应用。它承接学生已学的溶解、过滤、蒸发等基础实验技能,同时将化学知识与地理海域分布、数学数据整理、食品安全国标认知深度融合,既落实“物质性质决定分离方法”的化学观念,又体现“从生活走向化学,从化学走向社会”的课程理念,为后续学习可溶性杂质去除、工业化工流程奠定基础。
【学情分析】
1.知识基础:掌握基础实验操作,了解海水含盐的生活常识,但对“性质差异决定分离方法”的逻辑缺乏理性认知;
2.能力水平:乐于动手探究,小组合作意识较强,但实验方案设计、误差分析及跨学科知识整合能力较弱;
3.心理特点:对海洋资源、实验探究充满好奇心,需通过真实情境与实操体验,将抽象知识转化为可感知的探究过程。
【核心素养】
1.化学观念:建立“海洋是多元资源体系”的认知,理解“物质性质差异决定分离方法”,知道从海水中获取粗盐的核心原理是蒸发结晶。明确粗盐提纯的核心是除去不溶性与可溶性杂质。了解氯化钠在工业生产和生活中的重要价值。
2.科学思维:通过分析海域资源分布、海水晒盐步骤,培养证据推理、方案设计与误差分析能力,构建“物质组成—性质差异—分离方法”的思维模型。
3.科学探究与实践:掌握“查阅资料—设计方案—动手实验—复盘反思”的完整探究流程,规范完成蒸发核心操作。
4.科学态度与责任:认识海洋资源的战略价值,树立“合理开发、永续利用”的海洋保护意识;了解食用盐国标,增强食品安全与严谨求实的科学态度。
【教学重难点】
1.教学重点:海洋资源的分类与我国海域分布特点;从海水制取粗盐的原理及方法。
2.教学难点:跨学科分析海洋资源分布的成因;从“海水中得到氯化钠”的实验原理、核心步骤(蒸发)及操作规范。
【教学过程】
环节一:情境导入——蓝色宝库的召唤
播放美丽、浩瀚的海洋短视频,展示海洋魅力。我们感受到了海洋的浩瀚与神奇,海洋就像是一个巨大的神秘宝库,隐藏着无数的宝藏等待我们去发掘。
环节二:展示学习目标
本节课我们将通过解决一系列问题,完成两大核心任务:
1.解码海洋资源的种类与分布,理解其与生活、生产的联系。
2.亲手完成从海水中制取粗盐,实现从“资源认知”到“实践应用”的完整探索,掌握物质分离的思路与方法。
环节三:合作探究
任务一:探秘海洋资源宝库
1.了解我国海洋资源的分类及不同海域的资源分布情况。
活动1 :①根据视频、结合学习单阅读材料,完成海洋资源种类连线,梳理生物、矿产、化学、能源、空间五大类资源;
小组讨论我国不同海域资源分布特点,分析不同海域资源差异的地理原因;
全班展示调研结果,标注可再生能源的分布与利用现状。
2.了解海洋可再生能源种类、优势与不足
活动2:讨论交流、分享海洋可再生能源种类。
主要包括以海水为能量载体的潮汐能、潮流能、波浪能、温差能等。
潮汐能是海洋可再生能源利用率最高的一项能源,在潮汐能的开发利用上,我国相对比较先进,较为成熟。
海洋里有各种各样的资源,其中可再生能源是未来发展的重点。那海洋可再生能源到底值不值得大力开发?辩论海洋可再生能源的优势和不足
优势:环保清洁无污染;可再生取之不尽;促进可再生经济发展;减少对化石燃料的依赖性等。
不足:受海洋自然环境影响较大;初始投资成本高;技术研发、设备维护等成本高;可能对生态环境造成一定影响等。
任务二:海水制粗盐——从溶液到晶体的蜕变
活动1:数据分析找原理
从物质的组成和含量看,海水中存在哪些盐物质?含量最高的盐是什么?
了解海水晒盐
引导提问:①结合溶解度图,视频里从海水中提取粗盐,用的什么方法,依据NaCl的什么性质?②建立盐场需要考虑哪些因素?海水晒盐的工业流程是什么呢?
归纳:从海水中分离氯化钠的思路
海水 贮水池 蒸发池 结晶池 粗盐
母液
小结:从混合物中分离物质的思路
确定分离的物质 比较物质的性质 处于不同状态 设计分离方案
3.实践活动:模拟海水晒盐工艺(蒸发过程)
(1)实验目的:从“海水”中分离氯化钠
(2)实验原理:氯化钠的溶解度随温度变化影响很小。因此,需要采用
蒸发结晶的方法使氯化钠从海水中分离出来
(3)实验仪器:酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台、坩埚钳、陶土网
(4)实验步骤:①组装装置:选取带铁圈的铁架台;酒精灯放在铁架台上,跟据酒精灯的高度调整铁圈的位置;把蒸发皿放在铁圈上,将海水倒入蒸发皿中,不超过容积的2/3。
②蒸发结晶:点燃酒精灯,用外焰对准蒸发皿进行;加热时使用玻璃棒不断搅拌;当出现较多晶体析出时,熄灭酒精灯;用坩埚钳夹住蒸发皿放在陶土网上;将坩埚钳也放在陶土网上。
教师巡视,强调实验注意事项:灯帽盖灭酒精灯后,轻提一下;坩埚钳夹住蒸发皿尖嘴对面;坩埚钳放置时尖朝上。
过渡:大家观察自己得到的粗盐,颜色、状态怎么样?能直接吃吗?里面还有很多杂质。那如何把粗盐变成干净、可食用的精盐?
强调:工业上需通过化学方法除去MgCl₂、CaCl₂等可溶性杂质,才能达到食用盐国标。
任务三:了解氯化钠的重要价值
盐,不只是调味品,更是“化工之母”。那氯化钠在生活、人体、工业中到底有多大作用?
在生产和生活中,哪些方面用到了氯化钠?
2.你知道市场上销售的食用盐种类有哪些?
3.在生活中,成人每天摄入食用盐的最大量为多少?摄入过多或过少会有什么危害?
结合“每日食盐≤5g”国标,讨论高盐饮食危害,分享低盐生活技巧。
环节四:反馈训练——巩固新知
1.下列关于海洋及其利用的说法正确的有________(填字母)。
A.海洋中含有丰富的“可燃冰”
B.海水中溶有大量的盐,含量最多的是氯化镁
C.海水淡化后剩余的物质不再有任何价值
D.潮汐能发电的过程是将电能转化为机械能
2.从海水制取粗盐。利用海水制取粗盐大致过程如图所示,有关说法有误的是( )
A.海水制取粗盐的过程属于物理变化
B.①为蒸发池,作用是蒸发浓缩溶液
C.母液是氯化钠的饱和溶液,含有大量化工原料
D.此过程中,氯化钠在溶液中的质量分数不断增加
3.下列关于氯化钠的说法不正确的是( )
A.氯化钠是重要的调味品
B.氯化钠在人体中以氯化钠离子形式存在
C.成年人每天摄入食盐不超过5g
D.工业上可以用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
环节五:课堂总结
通过这几节课,我们学到了什么知识,掌握了哪些方法?
晒水晒盐的核心思路是什么?
1.知识线:海洋资源分类→海域分布→海水晒盐→粗盐提纯→氯化钠价值
2.方法线:确定分离的物质 比较物质的性质 处于不同状态
3.价值观:合理开发海洋资源,健康用盐,重视食品安全。
环节六:课后实践
实践任务一:家庭用盐健康监测
① 记录每日食盐摄入量 → 使用量具测量三餐用盐
② 计算周均值 → 判断是否超过"每日5g"健康标准
实践任务二:探索海洋资源深度利用
① 使用AI工具查询 → "除去粗盐中难溶性和可溶性杂质"的工业流程
② 整理关键步骤 → 除去粗盐中难溶性和可溶性杂质
创意创作:设计“海洋资源保护”或“健康用盐”宣传海报/手抄报。
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跨学科实践活动8:海洋资源的综合利用与制盐
学生活动单
学校 班级 小组
任务一:了解海洋资源
1.海洋资源分类连线
海洋资源分类
海洋资源举例
可再生/
不可再生
海洋矿产资源
海洋动物、海洋植物、海洋微生物
海水化学资源
石油、天然气、可燃冰、海滨砂矿
可再生
海洋生物资源
海洋水体空间、海底空间、海洋旅游
海洋能源资源
氯化钠、氯化镁、硫酸镁、溴化钠
不可再生
海洋空间资源
潮汐能、风能、波浪能、盐差能
2.了解海洋资源的海域分布
海域
生物资源
能源资源
矿产资源
化学资源
分布差异的原因
(一句话概括)
渤海
以暖温性、冷水性鱼虾为主
渤海油田(我国重要海上油田)
海底有煤、铁、铜等矿物
海盐最突出
黄海
黄海渔场
有一定油气资源,但不如渤、东、南海
有丰富滨海砂矿,如金、钛等
海盐、溴、镁
东海
舟山渔场(我国最大渔场)
有较丰富油气储备,潮汐能、波浪能丰富
含有丰富稀土元素矿藏
海盐
南海
是我国热带和亚热带鱼类主要产区
储量巨大,有“第二个波斯湾”之称
可燃冰资源潜力极大
海盐、碘、溴、镁
3.海洋可再生能源的优势与不足:
优势:__________________ 不足:___________________________
任务二:用海水制取粗盐
1.从物质组成与含量数据、溶解度曲线分析
(1) 海水中含量最高的盐类物质:________,海水中除了氯化钠和水之外,还存在_____________________________________________。
(2) 氯化钠溶解度受温度影响________,适合采用________结晶法。
2. 海水晒盐的工业流程
(1) 分析盐田选址的地理条件: 。
(2) 结晶后得到的母液是氯化钠的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3) 从混合物中分离物质的思路:
3.模拟海水晒盐实验
实验仪器
酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台、坩埚钳、陶土网
实验步骤
1. 将海水倒入蒸发皿(不超过容积________)
2. 加热时用玻璃棒________________
3. 出现________时熄灭酒精灯,利用余热蒸干
4. 实验结束后用坩埚钳将蒸发皿移到陶土网上冷却。
思考
1. 根据溶解度曲线图,温度在什么范围内,更适合海水中提取氯化钠?
2. 海边工人在晒盐时,为什么不把海水完全晒干?
任务三:氯化钠价值
1. 在生产和生活中,哪些方面用到了氯化钠?2.你知道市场上销售的食用盐种类有哪些?
3.在生活中,成人每天摄入食用盐的最大量为多少?摄入过多或过少会有什么危害?
健康常识:每日食盐摄入量≤________g,高盐危害:____________________________
反馈训练:
1.下列关于海洋及其利用的说法正确的有________(填字母)。
A.海水中溶有大量的盐,含量最多的是氯化镁 B.海水淡化后剩余的物质不再有任何价值
C.海洋中含有丰富的“可燃冰” D.潮汐能发电的过程是将电能转化为机械能
2.从海水制取粗盐。利用海水制取粗盐的大致过程如图所示,有关说法有误的是( )
A.海水制取粗盐的过程属于物理变化 B.①为蒸发池,作用是蒸发浓缩溶液
C.母液是氯化钠饱和溶液,含大量化工原料D.过程中氯化钠在溶液中质量分数不断增加
3.下列关于氯化钠的说法不正确的是( )
A.氯化钠是重要的调味品 B.氯化钠在人体中以氯化钠离子形式存在
C.成年人每天摄入食盐不超过5g
D.工业上可以用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
课后实践任务
实践任务一:家庭用盐健康监测
① 记录每日食盐摄入量 ② 判断是否超过"每日5g"健康标准
实践任务二:探索海洋资源深度利用
① 使用AI工具查询 → "除去粗盐中难溶性和可溶性杂质"的工业流程
② 整理关键步骤 → 除去粗盐中难溶性和可溶性杂质
创意创作:设计“海洋资源保护”或“健康用盐”宣传海报/手抄报。
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跨学科实践活动8
海洋资源的综合利用与制盐
第九单元 溶液
活动设计与实施
1.了解海洋中的资源,认识不同类型海洋资源的利用情况。
2.通过对海水制盐的了解,形成利用物质性质差异实现物质分离的思路与方法。
活动目标
2
活动设计与实施
1.了解我国海洋资源的分类。
海洋空间资源
海洋水体空间、海底空间、海洋旅游资源等
石油、天然气、可燃冰、铁矿、海滨砂矿等
海洋矿产资源
海洋动物、海洋植物、海洋微生物
海洋生物资源
海水本身、氯化钠、氯化镁、硫酸镁、溴化钠等
海洋化学资源
潮汐能、风能、波浪能、盐差能等
海洋能源资源
探究一
探秘海洋资源宝库
3
活动设计与实施
2.了解我国渤海、黄海、东海、南海等不同海域资源的分布状况。
内海最浅、油气丰富
海盐突出
渤海
01
浅海大陆架
渔业丰富
海砂为主
黄海
02
渔场最大、
油气丰富
潮汐能突出
东海
03
面积最大、深海、
油气/可燃冰丰富
热带资源最多
南海
04
不同海域资源分布有差异的原因:纬度气候、地形水深、地质构造、洋流径流及海陆位置综合作用的结果。
探究一
探秘海洋资源宝库
4
活动设计与实施
3.查阅学习资料,说明海洋可再生能源的种类;
潮汐能
风能
波浪能
盐差能
探究一
探秘海洋资源宝库
5
4.总结海洋再生能源的优势与不足。
优势
不足
可持续性:不会枯竭。
分布广泛:海洋处处可开发利用。
环境友好:相比传统化石能源,在能量转换过程中污染排放极少,对环境压力小,利于生态保护。
能量密度相对较高:像波浪能、潮汐能等在特定区域能量密度可观,能满足一定规模的能源供应需求。
技术要求高:开发利用涉及复杂海洋环境,相关技术研发和设备制造难度大,成本高。
间歇性明显:受自然因素影响大。
前期投资大:开发设备、基础设施建设等需要大量资金投入。
对海洋生态有潜在影响。
海洋可再生能源
值得开发吗?
探究一
探秘海洋资源宝库
6
活动设计与实施
探究二
海水制粗盐——溶液到晶体的蜕变
1.定量分析海水的组成
从物质的组成和含量看,海水中存在哪些盐物质?含量最高的盐是什么?
海洋化学资源
7
活动设计与实施
①结合溶解度图,视频里从海水中提取粗盐,用的什么方法,依据NaCl的什么性质?
②建立盐场需要考虑哪些因素?海水晒盐的工业流程是什么呢?
探究二
海水制粗盐——溶液到晶体的蜕变
8
① 气候条件:晴天多、降水少、风力大,利于海水快速蒸发。
② 地形条件:平坦开阔的海滩,便于建设大面积盐田
③ 海水盐度:高盐度海域可提高晒盐效率,如南海盐度最高
④ 交通条件:靠近运输线路,方便海盐外运销售
盐田选址的地理条件?北方为什么适合晒盐?
探究二
海水制粗盐——溶液到晶体的蜕变
流 程
海水
蒸发池
结晶池
日晒
粗盐
日晒
蒸发、结晶
母液
引入
氯化钠及杂质
多种化工产品
是氯化钠的饱和溶液
确定分离的物质 比较物质的性质 处于不同状态
贮水池
引入
探究二
海水制粗盐——溶液到晶体的蜕变
从混合物中分离物质的思路
活动设计与实施
探究二
海水制粗盐——溶液到晶体的蜕变
实验目的
实验原理
实验仪器
实验步骤
从“海水”中分离氯化钠(模拟海水制盐)
氯化钠的溶解度随温度变化影响很小。采用蒸发结晶的方法使氯化钠从海水中分离出来
酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台、坩埚钳、陶土网
1.组装仪器,将模拟海水倒入蒸发皿中。
2.用酒精灯加热,边加热边用玻璃棒不断搅拌,出现较多量固体时停止加热,剩下的液体用余热蒸干。
3.实验结束后用坩埚钳将蒸发皿移到陶土网上冷却
思考:
根据溶解度曲线图,温度控制在什么范围内,更有利于氯化钠的提取?
2.海边工人在晒盐时,为什么不把海水完全晒干?
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此时的粗盐,颜色状态怎样?能直接吃吗?含有哪些杂质?
从海水中获取粗盐
除去粗盐中的可溶性杂质
除去粗盐中的难溶性杂质
( )
日晒
浓缩
加热
海水
浓缩海水
粗盐
( )
?
( ?)
?
?
?
?
混合物
?
探究二
海水制粗盐——溶液到晶体的蜕变
探究三
了解氯化钠的重要价值
1. 在生产和生活中,哪些方面用到了氯化钠?
领 域 应 用
化工生产 工业上可用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
冶金工业 通过电解熔融状态下的氯化钠晶体可以生产金属钠
医药领域 配制生理盐水
食品工业 氯化钠是食盐的主要成分,食盐不仅是日常饮食中的调味品,还广泛应用于食品加工
探究三
了解氯化钠的重要价值
2.你知道市场上销售的食用盐种类有哪些?该如何选择食用盐种类?
种类 主要成分 主要功能
加碘盐 氯化钠、碘酸钾 可预防因缺碘引起的甲状腺肿大
低钠盐 氯化钠、氯化钾 有助于人体钠钾平衡,降低血压,减少心血管问题
无碘盐 氯化钠 作调味品
海盐 氯化钠、多种矿物质和微量元素 均衡人体对微量元素的需要
不同种类的食用盐在成分上略有差异,功能上主要都是为了调味和满足人体对钠及其他矿物质的一定需求。但选择时应根据个人的健康状况和饮食需求来决定。
探究三
了解氯化钠的重要价值
食用盐摄入
过多
过少
高血压、水肿、
危害心脏、增加
肾脏、胃部疾病风险
低钠血症
消化功能异常
3. 在生活中,成人每天摄入食用盐的最大量为多少?摄入过多或过少会有什么危害?
健康常识:
成人每日食盐摄入量≤________g
5
反馈训练
1.下列关于海洋及其利用的说法正确的有________(填字母)。
A.海水中溶有大量的盐,含量最多的是氯化镁
B.海水淡化后剩余的物质不再有任何价值
C.海洋中含有丰富的“可燃冰”
D.潮汐能发电的过程是将电能转化为机械能
C
反馈训练
2.从海水制取粗盐。利用海水制取粗盐的大致过程如图所示,有关说法有误的是( )
A.海水制取粗盐的过程属于物理变化
B.①为蒸发池,作用是蒸发浓缩溶液
C.母液是氯化钠的饱和溶液,含有大量化工原料
D.此过程中,氯化钠在溶液中的质量分数不断增加
D
反馈训练
3.下列关于氯化钠的说法不正确的是( )
A.氯化钠是重要的调味品
B.氯化钠在人体中以氯化钠离子形式存在
C.成年人每天摄入食盐不超过5g
D.工业上可以用氯化钠为原料制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等
B
课堂小结
谈谈你的收获
通过这节课,我们学到了什么知识,又掌握了哪些方法?
1.知识:
2.方法:
3.价值观:
爱护、合理开发海洋资源,健康用盐,重视食品安全
海洋资源分类→海水晒盐→氯化钠价值
确定分离的物质 比较物质的性质 处于不同状态 设计分离
课后实践
★ 实践任务一:家庭用盐健康监测
① 记录每日食盐摄入量 → 使用量具测量三餐用盐
② 计算周均值 → 判断是否超过"每日5g"健康标准
★ 实践任务二:探索海洋资源深度利用
① 使用AI工具查询 → "除去粗盐中难溶性和可溶性杂质"的工业流程
② 整理关键步骤 → 除去粗盐中难溶性和可溶性杂质
★创意创作:设计“海洋资源保护”或“健康用盐”宣传海报。
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