海洋资源的综合利用与制盐跨学科实践活动教学设计-2025-2026学年九年级化学沪科版（五四学制）全一册

沪科版（五四学制）化学九年级全一册 海洋资源的综合利用与制盐 跨学科实践活动教学设计 一、基本信息 学科：化学（主学科）、地理、生物（跨学科） 学段：九年级（五四学制） 教材版本：沪科版（五四学制）九年级全一册 课题：主题五 常见的物质（下）专题7 溶液 跨学科实践活动——海洋资源的综合利用与制盐 学情分析：九年级学生已通过专题7“溶液”的前序课题，掌握了溶液、溶质、溶剂的概念，理解了物质的溶解性、饱和溶液与不饱和溶液的含义，学会了溶质质量分数的计算与一定溶质质量分数溶液的配制，具备基础的实验操作和定量分析能力。同时，学生在地理学科中了解了海洋资源的分布与分类，在生物学科中知晓了海洋生态与资源利用的关联，具备跨学科整合的基础。学生对海洋资源的实际利用充满好奇，但缺乏将化学知识与地理、生物知识结合，解决实际问题的能力，且对制盐的原理、流程及资源综合利用的意义理解较浅，本次实践活动将立足学生已有知识，实现跨学科融合，激发探究兴趣。 教材分析：本次跨学科实践活动是沪科版（五四学制）九年级化学“溶液”专题的延伸与拓展，贴合新教材“素养导向、实践育人、跨学科融合”的核心理念，衔接溶液的定性认知、定量表示及实验配制等核心知识，同时关联地理学科海洋资源分布、生物学科海洋生态保护，打破学科壁垒。新教材强调化学与生活、生产、环境的联系，本次实践以“制盐”为载体，既巩固溶液相关核心知识，又让学生了解海洋资源的综合利用价值，树立“绿色利用、可持续发展”的理念，符合九年级学生的认知水平和跨学科实践的教学要求，不超纲、不涉及复杂理论和操作。 跨学科融合点：化学（溶液的性质、饱和溶液与不饱和溶液转化、溶质质量分数计算、粗盐提纯实验）；地理（海洋资源的分布、海水的成分、海洋资源的合理开发）；生物（海洋生态系统保护、海水制盐对周边生态的影响）。 二、实践活动重难点 （一）重点 1. 化学核心：海水制盐的原理（蒸发溶剂使饱和溶液析出晶体）、粗盐提纯的实验操作（溶解、过滤、蒸发）。 2. 跨学科核心：整合化学、地理、生物知识，分析海水制盐的流程及海洋资源的综合利用价值。 （二）难点 1. 化学层面：理解蒸发法制备食盐的原理，规范完成粗盐提纯实验，分析实验误差（不深入拓展复杂误差）。 2. 跨学科层面：将化学实验原理与地理海洋资源分布、生物生态保护结合，形成跨学科思维，解决实际问题。 3. 实践层面：小组合作完成实践任务，合理分工、规范操作，确保实验安全和实验效果。 三、实践活动准备 （一）实验仪器 烧杯、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、漏斗、滤纸、铁架台（带铁圈）、托盘天平（带砝码）、量筒、胶头滴管、药匙、试管、试管架、坩埚钳、石棉网。 （二）实验药品与材料 模拟海水（用蒸馏水、氯化钠、氯化镁、氯化钙配制，贴合海水主要成分，浓度适宜）、粗盐（含少量泥沙等不溶性杂质）、蒸馏水、pH试纸（可选）。 （三）跨学科资源 1. 地理资源：我国海洋资源分布地图、海水成分比例表、海水制盐厂实景视频。 2. 生物资源：海洋生态系统示意图、海水制盐对海洋生物影响的科普视频、海洋保护相关资料。 3. 多媒体资源：跨学科探究任务单、海水制盐原理微课、粗盐提纯实验操作视频、海洋资源综合利用科普纪录片片段。 （四）其他准备 小组探究任务单、跨学科评价表、实验安全须知、资料查阅记录表、分组分工表、实践报告模板。 四、实践活动方法 实验探究法、小组合作法、跨学科整合法、情境教学法、查阅资料法、讨论交流法、实地调研法（可选，如条件允许，可参观本地制盐相关场所或海洋馆）。 核心思路：以“海洋资源综合利用”为情境，以“制盐”为核心任务，整合化学、地理、生物跨学科知识，引导学生通过模拟海水制盐、粗盐提纯实验，结合资料查阅和讨论交流，理解制盐原理、流程及资源利用的意义，落实跨学科素养培养，贴合新教材实践育人的要求。 五、实践活动过程（分阶段开展，注重跨学科融合） 第一阶段：情境导入，跨学科设问（激发兴趣，衔接知识） 1. 情境展示：播放海洋资源科普纪录片片段（聚焦海洋资源分布、海水制盐场景），呈现我国海洋资源分布地图和海水成分比例表，展示粗盐、精盐实物。 2. 跨学科设问： - 地理视角：我国哪些地区适合海水制盐？海水的主要成分有哪些？为什么海水能晒出盐来？ - 化学视角：海水中的氯化钠属于溶液中的溶质还是溶剂？如何从海水中得到氯化钠晶体？这与我们所学的饱和溶液、不饱和溶液转化有什么关系？ - 生物视角：海水制盐过程中，会对周边的海洋生物和生态环境产生哪些影响？我们应该如何保护海洋生态？ 3. 任务布置：明确本次跨学科实践活动的核心任务——模拟海水制盐、完成粗盐提纯实验，结合跨学科知识，探究海水制盐的原理、流程及海洋资源的综合利用价值，分组分工（每组6-8人，分为实验组、资料组、记录组、展示组）。 设计意图：以海洋资源情境为切入点，通过跨学科设问，衔接化学、地理、生物已有知识，激发学生探究兴趣，明确实践任务和分工，为后续实践活动奠定基础，贴合新教材情境化、生活化的教学理念。 第二阶段：资料查阅，跨学科整合（铺垫知识，完善方案） 1. 分组查阅资料： - 资料组：查阅地理资料，了解我国海洋资源分布、海水制盐的主要方法（蒸发法、结晶法）及制盐产业现状；查阅生物资料，了解海水制盐对海洋生态的影响及保护措施。 - 实验组：结合化学教材，回顾饱和溶液与不饱和溶液的转化方法、溶质质量分数计算、粗盐提纯的实验步骤，查阅海水制盐的化学原理，制定模拟海水制盐和粗盐提纯的实验方案。 - 记录组：整理各组查阅的资料，记录关键信息，完成资料查阅记录表，梳理跨学科知识关联点。 2. 跨学科交流：各小组分享查阅的资料，师生共同梳理知识关联： - 地理+化学：海水制盐的选址与地理环境（光照、降水、地形）相关，光照充足、降水少的地区适合蒸发法晒盐，蒸发溶剂可使海水中的氯化钠达到饱和并析出晶体。 - 化学+生物：海水制盐过程中，若直接排放制盐废水，会导致周边海域盐度升高，影响海洋生物生存，需对废水进行处理后排放，保护海洋生态。 3. 完善方案：实验组结合资料和化学知识，完善模拟海水制盐、粗盐提纯的实验方案，明确实验步骤、操作规范、安全注意事项和数据记录要求；各组整合资料，形成初步的实践探究思路。 设计意图：通过资料查阅和跨学科交流，让学生整合化学、地理、生物知识，为实验实践铺垫理论基础，培养资料查阅、知识整合和合作交流能力，体现跨学科融合的核心。 第三阶段：实验实践，跨学科探究（核心环节，落实重点） 任务一：模拟海水制盐（化学+地理融合） 1. 实验原理（跨学科解读）：地理视角——自然晒盐利用阳光和风力蒸发海水，化学视角——蒸发溶剂，使海水中的氯化钠溶液达到饱和，继续蒸发，溶质析出，符合“蒸发溶剂可使不饱和溶液变为饱和溶液，继续蒸发可析出晶体”的化学原理。 2. 实验操作（实验组主导，记录组配合）： - 取一定量的模拟海水（如100mL），倒入蒸发皿中，用托盘天平称量蒸发皿和模拟海水的总质量，记录数据。 - 将蒸发皿放在铁架台的铁圈上，用酒精灯外焰加热，玻璃棒不断搅拌（防止液体飞溅）。 - 观察蒸发过程中的现象（溶液逐渐变浓，出现白色晶体），当蒸发皿中出现较多晶体时，停止加热，利用余热蒸干剩余液体。 - 冷却后，用托盘天平称量蒸发皿和析出晶体的总质量，计算析出氯化钠的质量和模拟海水中氯化钠的溶质质量分数（结合化学计算知识）。 3. 跨学科讨论： - 地理：自然晒盐为什么选择在沿海、光照充足的地区？与实验室模拟制盐有什么区别？ - 化学：蒸发过程中，玻璃棒的作用是什么？停止加热的时机为什么不能等到液体完全蒸干？计算溶质质量分数时，需要注意哪些事项？ 任务二：粗盐提纯（化学核心实验） 1. 实验原理：粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，利用过滤的方法除去不溶性杂质，再通过蒸发得到较纯净的精盐，贴合“溶液的过滤操作”“蒸发结晶”的化学知识，同时关联海水制盐的实际流程（粗盐提纯是海水制盐的重要环节）。 2. 实验操作（实验组主导，记录组配合）： - 溶解：取一定质量的粗盐（如5g），放入烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，直至粗盐充分溶解（不溶解的为泥沙等杂质）。 - 过滤：按照过滤操作规范，将溶解后的混合物通过漏斗过滤，滤纸紧贴漏斗内壁，液面低于滤纸边缘，玻璃棒引流，得到澄清的氯化钠溶液。 - 蒸发：将澄清的氯化钠溶液倒入蒸发皿中，重复模拟海水制盐的蒸发操作，得到纯净的精盐。 - 称量与计算：称量提纯后精盐的质量，计算粗盐的提纯率，分析提纯率偏低的可能原因（如过滤时有液体洒落、蒸发时晶体飞溅等，不深入拓展复杂误差）。 3. 安全提示：酒精灯使用规范（禁止用燃着的酒精灯引燃另一只）、蒸发时玻璃棒不断搅拌、实验结束后及时熄灭酒精灯，整理仪器。 任务三：跨学科分析（化学+生物+地理融合） 1. 资料组结合查阅的资料，分享海水制盐对海洋生态的影响：如制盐过程中抽取海水，可能导致局部海域水位下降；废水排放可能改变海水盐度，影响浮游生物生存。 2. 小组讨论：如何实现海洋资源的可持续利用？（结合化学知识：提高粗盐提纯率，减少资源浪费；结合生物知识：合理处理制盐废水，保护海洋生物；结合地理知识：合理选址制盐厂，避免破坏沿海生态环境）。 3. 记录组整理实验数据、讨论结果，完成实践探究记录表，梳理跨学科知识关联，形成初步的实践结论。 设计意图：通过两个核心实验，巩固化学溶液相关知识和实验操作技能，结合地理、生物知识进行跨学科分析，让学生在实践中理解制盐原理和海洋资源利用的意义，突破实践重难点，培养跨学科思维和实验探究能力。 第四阶段：成果展示，总结提升（梳理知识，落实素养） 1. 小组成果展示：各小组结合实验过程、资料查阅结果，通过PPT、实验报告、实物展示（粗盐、精盐、实验仪器）等形式，分享实践成果，重点说明： - 海水制盐的原理（化学+地理）； - 粗盐提纯的实验步骤、操作规范及实验结论（化学）； - 海洋资源的综合利用价值及生态保护措施（地理+生物）； - 跨学科知识的关联的及实践收获。 2. 师生点评：教师结合各小组展示内容，点评实验操作规范性、跨学科知识整合能力，纠正实验中的易错点，梳理核心知识，强化跨学科思维，肯定学生的实践成果和探究精神。 3. 跨学科总结：师生共同梳理本次实践活动的核心知识和跨学科关联： - 化学：饱和溶液与不饱和溶液的转化、蒸发结晶、过滤操作、溶质质量分数计算； - 地理：海洋资源分布、海水制盐的选址与方法； - 生物：海洋生态保护、资源可持续利用； - 核心理念：化学源于生活、用于生活，跨学科知识融合能更好地解决实际问题，树立“绿色发展、节约资源”的意识。 设计意图：通过成果展示和总结，让学生梳理实践过程中的知识和收获，强化跨学科知识整合，提升表达能力和归纳总结能力，落实跨学科素养培养，贴合新教材素养导向的要求。 第五阶段：实践延伸，拓展提升（贴合生活，深化应用） 1. 基础延伸：完成实践报告，整理实验数据、实验现象、跨学科讨论结果，总结实践收获和不足，巩固实践活动中的核心知识。 2. 跨学科拓展： - 地理+化学：查阅资料，了解我国不同地区海水制盐的差异（如北方盐场与南方盐场的制盐方法区别），分析原因并撰写简短分析报告。 - 生物+化学：设计简单的实验方案，探究制盐废水对小型水生生物（如金鱼、水草）的影响，提出废水处理的简单建议。 3. 生活延伸：观察生活中的食盐，了解其来源（海盐、湖盐、井盐），结合本次实践活动，说说海盐的制作流程，向家人宣传海洋资源保护的重要性。 设计意图：通过实践延伸，让学生将跨学科知识应用到生活中，深化对海洋资源综合利用的理解，培养探究精神和社会责任感，贴合新教材“化学源于生活、用于生活”的理念。 六、跨学科实践评价（全面多元，贴合素养） （一）评价原则 坚持跨学科融合、过程性评价与终结性评价相结合，注重评价学生的实验操作能力、跨学科知识整合能力、合作探究能力、创新思维和情感态度价值观，全面落实核心素养培养。 （二）评价主体与内容 1. 学生自评：各小组成员结合自身在实践活动中的表现，评价自己的实验操作、资料查阅、合作交流、知识掌握情况，反思自身不足。 2. 小组互评：各小组之间，从实验操作规范性、成果展示质量、跨学科知识整合、合作分工合理性等方面进行互评，客观评价其他小组的实践成果。 3. 教师评价（核心）： - 化学层面：实验操作规范性（溶解、过滤、蒸发）、实验数据准确性、溶质质量分数计算正确性、实验误差分析合理性。 - 跨学科层面：地理、生物知识与化学知识的整合能力、资料查阅与分析能力、跨学科讨论的深度和合理性。 - 实践能力层面：小组合作分工、问题解决能力、表达展示能力、安全操作意识。 - 情感态度层面：探究兴趣、科学态度、资源保护意识、责任感。 （三）评价方式 采用“星级评价+文字点评”的方式，结合实践报告、实验操作、成果展示、小组表现等，综合评定学生的实践成绩，重点肯定学生的探究精神和跨学科思维，针对不足提出改进建议，激发学生的学习积极性。 七、实践反思 1. 本次跨学科实践活动，以海洋资源综合利用与制盐为核心，整合化学、地理、生物知识，贴合新教材跨学科融合、实践育人的理念，学生参与度较高，能主动完成资料查阅、实验操作和讨论交流，基本达成实践活动目标，有效巩固了溶液相关核心知识，提升了跨学科探究能力。 2. 部分学生在实验操作中存在不规范现象（如过滤时玻璃棒引流操作错误、蒸发时未及时搅拌导致晶体飞溅），后续实践中需加强实验操作的示范和指导，强化安全操作意识和规范操作习惯。 3. 跨学科融合的深度有待提升，部分学生难以将地理、生物知识与化学实验原理有机结合，讨论时缺乏跨学科视角，后续可增加跨学科设问的引导，提前布置资料查阅任务，为跨学科交流奠定基础。 4. 实践活动的拓展性可进一步优化，若条件允许，可组织学生实地参观制盐厂或海洋馆，让学生近距离感受海水制盐的实际流程，深化对海洋资源综合利用的理解，提升实践体验感。 学科网（北京）股份有限公司 $