第九单元跨学科实践活动8：海洋资源的综合利用与制盐--2025-2026学年九年级化学人教版下册

第九单元 跨学科实践活动海洋资源的综合利用与制盐 1. 了解海水晒盐（盐田法）的基本原理、工艺流程及其中的物理变化（蒸发、结晶）；知道海水是重要的资源宝库，除氯化钠外，还含有镁、溴、钾等多种可利用的资源。 2. 能通过模拟“海水晒盐”的动手实验，观察、描述结晶过程，学习控制条件（如蒸发速度）获取晶体的方法；能运用溶解度知识解释晒盐条件的选择；初步学习从资源综合利用的角度，设计简单的海水资源提取方案。 3. 感受我国悠久的制盐历史和现代海洋化工的成就，增强民族自豪感；认识合理开发、综合利用海洋资源对可持续发展的重要意义，初步形成资源意识和科学开发的观念。 教学重点：海水晒盐的原理与流程（蒸发、结晶）；理解海水是多种资源的混合物。 教学难点：运用溶解度曲线等知识分析晒盐条件；从“单一提盐”到“综合利用”思维方式的建立。 教师用具：多媒体课件、展现广阔盐田、现代化海盐场、海水化工厂的图片/视频、海水主要成分比例图、溶解度曲线挂图、模拟海水（氯化钠饱和溶液）、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、不同阶段的海水（卤水）样品（低浓度、中浓度、近饱和）、镁、溴等元素提取的简要流程动画。 学生用具（每组）：烧杯、玻璃棒、酒精灯、三脚架、石棉网、蒸发皿、药匙、模拟海水（氯化钠、氯化镁等混合溶液）、放大镜、纱布、标签纸、关于本地或我国著名盐场（如长芦盐场、莺歌海盐场）的背景资料卡片、设计任务单。 环节一：盐田“望”海——情境导入 设计意图：播放航拍我国大型盐田的震撼视频，一望无垠的盐池在阳光下泛着不同的色泽（从深蓝到洁白），工人在盐田上劳作。配合悠远而有力的音乐，从视觉上先声夺人。提问：“这洁白的‘雪山’来自蔚蓝的大海，这古老的智慧如何将海水变为我们每日必需的食盐？” 从宏观的壮美景象切入，激发学生对“海水变盐”这一神奇过程的好奇与探究欲，感受人类利用自然的智慧。 实施过程： 1. 视觉冲击：播放航拍盐田视频，画面从大海切换到棋盘格般的盐田，最后定格在堆积如山的海盐。 2. 设问引思：“我们吃的海盐，就来自这大海与阳光的‘合作’。但大海是咸的，不仅仅因为含有食盐（氯化钠），还含有许多其他物质。我们是如何从成分复杂的海水中，将我们需要的食盐‘请’出来的？这背后蕴含着怎样的化学智慧？” 3. 初步感知：展示海水主要成分示意图。指出海水是一个巨大的“液态矿藏”，氯化钠是其中含量最高的“宝藏”之一。 4. 揭示任务：“今天，我们就成立‘海洋资源开发少年团’，一起追溯古老的智慧，探索现代的科技，完成一项跨学科实践任务——《海洋资源的综合利用与制盐》，亲手从‘海水’中提取食盐，并规划如何更好地利用这片‘蓝海’。” 环节二：探“卤”析“晶”——模拟晒盐 设计意图：引导学生从宏观景象进入微观原理探究。首先学习盐田法（“天日晒盐”）的基本流程：纳潮、制卤、结晶、采收。然后，通过动手实验，模拟“蒸发结晶”这一核心步骤。观察晶体逐渐析出的过程，并结合溶解度知识（氯化钠溶解度受温度影响小），理解为何采用蒸发溶剂而非降温的方法来获得食盐晶体，将理论（溶解度）与实践（晒盐）紧密结合。 实施过程： 1. 流程学习：结合图片或动画，讲解盐田法主要阶段： 纳潮：引入海水。 制卤：在蒸发池中，利用太阳能和风能使水分蒸发，海水浓度逐渐升高，成为“卤水”。 结晶：卤水进入结晶池，继续蒸发，当氯化钠达到饱和并过饱和时，便开始结晶析出。 采收：收集盐粒，得到粗盐。 2. 实验探究：从卤水中获取盐 学生实验：取约20mL模拟的浓缩卤水（近饱和NaCl溶液，含少量MgCl₂等模拟杂质）于蒸发皿中，用酒精灯加热（提醒：边加热边用玻璃棒搅拌，防止飞溅；最后需用余热烘干）。观察记录现象：水分减少，边缘及底部有白色晶体析出。 观察与思考：停止加热，冷却后，用放大镜观察晶体形状。思考：为什么采用蒸发的方法，而不是像制取硝酸钾那样采用降温的方法？（联系溶解度曲线：NaCl溶解度随温度变化不大，降温析出很少；蒸发溶剂能有效减少溶解度，促使晶体大量析出。） 3. 认识粗盐：指出这样得到的是含有MgCl₂、CaCl₂等可溶性杂质的粗盐，需要进一步提纯才能成为精盐，这也是化学的用武之地。 环节三：循“环”提“镁”——综合利用 设计意图：在掌握制盐原理后，引导学生将视野从单一的“盐”拓展到“资源包”。通过问题链和流程图，展示如何以晒盐后的“苦卤”（主要含MgCl₂、MgSO₄等）为原料，提取金属镁、溴等宝贵资源。使学生理解“综合利用”就是将一个过程的“废物”变为下一个过程的“原料”，实现资源价值最大化和污染最小化，建立循环经济的初步概念。 实施过程： 1. 提出问题：晒盐后剩下的“苦卤”（母液）直接排放会污染环境，但它其实是“宝贝”，富含镁、溴、钾等。如何变废为宝？ 2. 流程探究（结合动画或图示）： 提取镁：苦卤 → 加石灰乳 → 生成氢氧化镁沉淀 → 过滤、加盐酸转化为氯化镁 → 电解熔融氯化镁 → 得到金属镁和氯气。（复习：碱与盐反应生成新碱和新盐；电解） 提取溴：向酸化后的苦卤中通入氯气，将溴离子氧化为溴单质，再经过吹出、吸收、蒸馏等步骤得到溴。（复习：氯气活动性比溴强） 3. 建立观念：展示“海水资源综合利用示意图”，强调“一水多用”，形成“海水 → 食盐 → 苦卤 → 镁、溴、钾……”的资源链。这就是现代海洋化工的核心思路。 环节四：蓝“图”绘“盐”——方案设计 设计意图：创设一个开放性的工程设计任务，要求学生综合运用所学知识（晒盐原理、资源分布、化学工艺、环境考量），以小组为单位，为一座虚拟的“资源岛”设计一个简明的海水资源初步开发利用方案。此环节旨在促进知识整合、迁移应用，并锻炼系统思维、创新思维和合作学习能力。 实施过程： 1. 发布设计任务：假设你们小组是“海洋资源开发公司”的工程师团队，受聘为一座阳光充足、海水清澈的岛屿进行规划。请设计一份简要的“海水资源初步开发方案”。 2. 方案要素引导： 核心产品：首要提取什么？（食盐是基础）。 工艺流程：如何提取？（描述主要步骤，如盐田布局、蒸发结晶）。 综合利用：对制盐后的母液（苦卤）有何规划？（提取一种其他资源，如镁，并简述原理）。 环保与可持续：如何避免或减少对当地环境的影响？（如卤水排放、土地占用）。 3. 小组设计与展示：各小组讨论，绘制方案草图或流程图，并准备1-2分钟的阐述。随后进行“方案招标会”，各组展示方案亮点。 环节五：向“海”图“强”——总结展望 设计意图：对整个实践活动进行总结、展示与情感升华。引导学生回顾从认识盐田、实验探究、了解综合利用到自主设计的完整学习历程。将个人学习与国家“海洋强国”战略、可持续发展目标相联系，激发学生的科学志向、爱国热情和建设美丽中国的责任感。 实施过程： 1. 成果展示会：举办“我的海洋资源开发方案”展览。各小组展示完整的实践报告，包括模拟晒盐实验记录、资源综合利用流程图、岛屿开发设计方案及活动感悟。 2. 感悟分享：引导学生分享：“在这次实践中，你对海水、对化学、对资源利用有了哪些新的认识？最让你感到惊叹的是什么？” 3. 情感升华与展望： 回望历史：简介我国悠久的制盐史（如“夙沙氏煮海为盐”的传说），感受先民智慧。 立足当代：展示我国现代大型盐场和海洋化工厂的成就，增强自豪感。 展望未来：播放关于未来海洋科技（如海水淡化、海洋能、深海采矿）的短片片段。讨论：随着科技发展，我们还能从海洋中获得什么？如何更绿色、更智能地开发海洋？ 4. 行动号召：“海洋是高质量发展的战略要地。今天的探究只是一个起点。希望同学们未来能运用所学的科学知识，保护海洋，经略海洋，为实现‘海洋强国’的梦想贡献青春力量！” 跨学科实践：海洋资源的综合利用与制盐 一、 核心问题 如何从海水中获取资源？如何实现“一水多用”？ 二、 探究主线 1. 盐田“望”海：认识资源宝库。 2. 探“卤”析“晶”：学习晒盐原理（蒸发结晶）。 3. 循“环”提“镁”：理解综合利用（变废为宝）。 4. 蓝“图”绘“盐”：设计开发方案。 5. 向“海”图“强”：感悟责任使命。 三、 核心观念 海水是“液态矿”；资源有限，循环无限；科学开发，绿色发展。 1. 成功之处：“盐田‘望’海”的航拍视频视角宏大，视觉震撼力强，瞬间将学生带入主题情境，有效激发了探究海洋奥秘的兴趣。“探‘卤’析‘晶’”环节的动手实验，将工业上的“晒”转化为实验室的“煮”，虽然形式不同，但核心原理（蒸发结晶）一致，使学生直观理解了溶解度知识的实际应用。“循‘环’提‘镁’”环节通过清晰的资源链图示，成功地将学生的思维从“单一提取”提升到“循环利用”，建立了宝贵的资源综合观和循环经济意识。 2. 改进空间：模拟晒盐实验使用酒精灯加热，与工业上利用太阳能自然蒸发的条件差异较大，需向学生明确说明这是为了加速过程、便于课堂观察，并强调工业上节能环保的方式。在介绍镁、溴的提取时，化学反应原理对部分学生可能稍显复杂，应聚焦于核心的转化思想（如“苦卤中的镁化合物经过几步反应最终变成金属镁”），避免陷入过深的化学方程式细节。方案设计环节，部分小组可能想法天马行空但缺乏可行性，教师需在巡视中引导其结合已学知识和现实约束进行优化。 3. 教学感悟：本次实践活动成功地将化学（溶解度、结晶）、地理（资源分布）、工程（流程设计）等多学科知识融为一体。教学设计的核心在于，如何将“海水晒盐”这一具体生产活动，转化为承载科学探究、技术工程、社会责任感培育的综合性学习项目。通过“观察-实验-拓展-设计-升华”的路径，基本实现了这一目标。“蓝‘图’绘‘盐’”的设计任务，是鼓励知识创造性输出的关键，它让学生从被动接受者变为主动规划者，体验了工程师的角色。最后的“向‘海’图‘强’”将学习与“海洋强国”的国家战略相连，赋予了化学学习以宏伟的时代背景和深刻的家国情怀，实现了学科育人价值的升华。 教学设计总结： 本设计以“盐田奇观”导入，引导学生通过实验探究海水晒盐原理，进而拓展至资源综合利用，并完成方案设计任务。教学过程注重原理探究、工业联系与跨学科思维，旨在帮助学生建立从海洋中可持续获取资源的科学认知，培养其系统思维、创新意识及家国情怀。 学科网（北京）股份有限公司 $