7.4 跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐教学设计--2025-2026学年九年级化学科粤版下册

该初中化学教学设计聚焦海洋资源综合利用与制盐，涵盖海水制盐结晶原理、粗盐提纯实验及海水淡化方法。通过播放海洋全景视频，结合生活问题导入，衔接溶液、溶解度等旧知与制盐工艺、资源利用新知，搭建学习支架。 此资料以跨学科实践为特色，融合化学、地理、生物等学科知识，如分析海洋资源结合地理生物，粗盐提纯实验融合物理操作。通过科学探究与实践（粗盐提纯实操）、科学思维（对比结晶方法建模型）落实核心素养，培养学生实验能力与绿色发展意识，助力教师高效教学，落实核心素养目标。

7.4 跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐（教学设计） 课题 课时安排 核心 素养目标 化学观念：认识海水制盐的结晶原理，建立物质分离与物质性质的关联。 科学思维：通过对比结晶、淡化方法，形成基于差异分离混合物的思维模型。 科学探究与实践：完成粗盐提纯实操，提升实验操作与跨学科探究能力。 科学态度与责任：了解海洋资源价值与开发局限，树立合理开发、保护海洋、绿色可持续发展的科学理念。 重点 和难点 重点：掌握海水晒盐的蒸发结晶原理，熟练掌握粗盐提纯的溶解、过滤、蒸发核心操作，理解海洋资源的分类与综合利用途径。 难点：区分蒸发结晶与降温结晶的适用场景，理解海水淡化的化学原理，结合跨学科知识分析海洋资源开发的利弊，解决制盐过程中的实操问题与实际生产难题。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 播放海洋全景视频，展示广阔海洋蕴含的丰富资源，提问：覆盖地球七成表面的海洋，蕴藏着哪些宝贵资源？我们日常食用的食盐从何而来？古人如何海水制盐，现代工艺又有哪些升级？结合生活常识引发学生思考，顺势引出本节课跨学科实践主题，带领学生探究海洋资源开发与海水制盐的奥秘。 依托真实海洋情境导入，贴合学生生活认知，快速激发探究兴趣。立足单元知识体系，衔接旧知铺垫新知，明确跨学科实践探究方向，落实核心素养启蒙目标。 讲授新课 活动一：认识丰富多样的海洋资源 本环节为课堂基础探究环节，旨在引导学生跳出单一化学视角，从跨学科角度全面认知海洋资源的类别、价值及分布特点，为后续海水制盐、资源综合利用的学习奠定认知基础。教师首先搭建自主探究任务框架，让学生结合教材图文内容、课前搜集的海洋资源资料，以小组为单位开展合作探究，梳理海洋资源的四大核心类别，结合地理、生物学科知识分析各类资源的特点与应用价值。 学生自主探究结束后，各小组依次进行成果展示。第一小组聚焦海洋化学资源，总结出海水中含有氯化钠、氯化镁、硫酸镁等八十余种化学物质，其中氯化钠含量最高，是食盐的核心来源，同时海水中的镁、溴等元素也是重要的化工原料，广泛应用于冶金、化工、医药等行业。第二小组结合生物学科知识，介绍海洋生物资源，包括海洋鱼类、藻类、贝类等，不仅为人类提供丰富的蛋白质食物来源，部分海洋生物还可提取药用成分，具有极高的科研与经济价值。 第三小组依托地理知识，分享海洋矿产资源与能源资源。海洋矿产资源包含海底石油、天然气、锰结核等，是重要的化石能源与矿产原料；海洋能源属于可再生清洁能源，包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，具有无污染、可持续开发的优势，是未来新能源开发的重要方向。教师针对学生的展示内容进行补充梳理，系统归纳海洋资源分为化学资源、生物资源、矿产资源、能源资源四大类，同时强调海洋是人类赖以生存的巨大资源宝库。 在学生掌握资源分类的基础上，教师进一步设置探究问题，引发学生深度思考：海洋资源种类繁多、储量巨大，是否可以无节制开发利用？学生结合生活常识与新闻认知，自主发言，指出过度开发会导致海洋污染、生态破坏、资源枯竭等问题。教师顺势拓展，讲解当前海洋开发面临的油污泄漏、塑料污染、海水富营养化引发赤潮等环境问题，引导学生树立“合理开发、适度利用、主动保护”的资源观，明确海洋资源开发需遵循绿色可持续发展原则，落实科学态度与责任素养的培养。 本任务环节通过自主探究、小组合作、成果交流、深度思辨的流程，打破学科壁垒，融合化学、地理、生物、环境科学知识，让学生全面认知海洋资源的综合价值，同时建立资源保护的初步意识，为后续针对性探究海水制盐工艺、优化资源利用方式做好铺垫。 活动二：探究海水制盐的原理与工艺 本活动是本节课的核心重点环节，聚焦教材核心知识点，结合溶液、溶解度、结晶等旧知，探究海水晒盐的原理、传统工艺与现代改进技术，以任务驱动的方式引导学生自主推导原理、分析流程、辨析核心概念。教师首先出示任务：结合氯化钠的溶解度曲线，分析从海水中提取食盐的最佳方法，并说明理由。学生独立观察溶解度曲线，发现氯化钠的溶解度随温度变化幅度极小，降温无法析出大量晶体，因此不能采用降温结晶的方法提纯食盐。 基于这一结论，学生小组讨论推导海水制盐的核心原理：通过蒸发海水溶剂水，使海水达到饱和状态，继续蒸发溶剂，氯化钠晶体不断析出，该方法为蒸发结晶。教师针对学生的推导结果进行精准总结，明确海水晒盐的本质是蒸发结晶，适配溶解度受温度影响小的固体物质提纯，同时对比降温结晶的适用范围，帮助学生厘清两种结晶方法的核心差异，构建完整的物质分离思维模型。 随后教师结合教材内容，讲解传统海水晒盐的完整工艺流程，分为纳潮、晒盐、结晶、收盐四个核心步骤。纳潮是利用潮汐将优质海水引入盐田；晒盐依靠自然风力与阳光，蒸发海水中的水分，浓缩海水；随着水分不断蒸发，海水浓度持续升高，达到饱和后开始析出氯化钠晶体；最后人工或机械收集析出的食盐晶体，得到粗盐。教师结合实景图片、工艺流程图，直观展示晒盐过程，让学生清晰认知传统制盐工艺依托自然条件、绿色环保、成本低廉的特点。 在掌握传统工艺的基础上，教师拓展现代海水制盐的优化技术，对比传统工艺的局限性，讲解现代机械化晒盐、恒温蒸发制盐等技术的优势，解决传统工艺受天气、季节影响大、产量不稳定的问题。同时设置探究任务：分析海水晒盐得到的盐为何是粗盐？粗盐中含有哪些杂质？学生结合海水成分自主分析，得出粗盐中不仅含有不溶性的泥沙杂质，还含有氯化钙、氯化镁等可溶性杂质，为下一环节粗盐提纯实验探究埋下伏笔。 本任务环节层层递进，从原理推导到工艺分析，从传统技术到现代优化，从纯理论知识联系工业生产实际，让学生深度理解蒸发结晶的应用场景，熟练掌握海水制盐的核心知识，同时培养学生基于数据、基于事实分析化学问题的科学思维，实现理论知识与工业实践的深度融合。 活动三：开展粗盐提纯跨学科实验探究 本活动是本节课的实践核心，落实新课标科学探究与实践素养，以小组实验为载体，完成粗盐提纯的完整操作，掌握溶解、过滤、蒸发三大核心实验操作，分析实验误差，优化实验方案，融合物理实验操作规范、化学物质分离原理，实现跨学科实践落地。教师首先明确实验任务：去除粗盐中的难溶性泥沙杂质，得到较纯净的食盐固体，梳理实验仪器、实验步骤、操作注意事项。 实验准备阶段，学生小组核对实验器材，包括托盘天平、烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸发皿、酒精灯、铁架台、滤纸、粗盐、蒸馏水等，教师强调实验安全规范与小组分工，明确称量、溶解、过滤、蒸发、转移成品各环节的操作人员，确保人人参与实验过程。随后学生按照教材实验流程分步开展实验操作。第一步，粗盐溶解：用托盘天平称量适量粗盐，放入烧杯中，加入蒸馏水，用玻璃棒不断搅拌，加速粗盐溶解。教师引导学生思考玻璃棒搅拌的作用，明确搅拌可加快溶解速率，属于物理加速溶解的方法。 第二步，过滤除杂：按照“一贴、二低、三靠”的操作规范组装过滤装置，将粗盐混合液缓缓倒入漏斗中过滤，除去泥沙等不溶性杂质。实验过程中，教师巡回指导，及时纠正学生的不规范操作，如滤纸未紧贴漏斗内壁、液面高于滤纸边缘、玻璃棒未紧靠三层滤纸处、漏斗下端未紧靠烧杯内壁等问题，讲解错误操作会导致过滤失败、滤液浑浊的后果，强化学生的规范操作意识。学生观察过滤后的滤液，发现滤液澄清透明，不溶性杂质已完全分离。 第三步，蒸发结晶：将澄清滤液倒入蒸发皿中，将蒸发皿固定在铁架台上，点燃酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌滤液。教师重点强调蒸发操作的核心注意事项：玻璃棒持续搅拌的目的是使滤液受热均匀，防止局部温度过高，造成液滴飞溅；当蒸发皿中出现较多固体时，立即停止加热，利用蒸发皿的余热将剩余水分蒸干，避免固体烧焦变质。学生严格按照规范操作，观察滤液蒸发、晶体析出的完整过程，最终得到白色食盐固体。 实验结束后，学生小组收集成品，称量提纯后的食盐质量，对比粗盐质量，计算产率，并开展实验误差分析。各小组自主梳理误差原因，产率偏低的原因包括溶解时粗盐未完全溶解、过滤时有滤液残留、蒸发时固体飞溅、转移固体时有残留等；产率偏高的原因主要是固体未完全烘干，含有水分。教师汇总学生的分析结果，系统梳理实验误差的核心因素，引导学生优化实验操作方案，提升实验精准度。 同时教师拓展延伸，提问学生：本次实验仅除去了粗盐中的不溶性杂质，如何除去氯化钙、氯化镁等可溶性杂质？引导学生结合酸碱盐知识思考除杂思路，为后续高中化学除杂学习铺垫基础，拓宽学生的知识视野。本实验环节全程以学生自主实操、自主探究、自主分析为主，教师指导为辅，全面锻炼学生的实验操作能力、问题分析能力、团队协作能力，深度落实跨学科实践的教学要求。 活动四：探究海水淡化与海洋资源综合利用 本活动聚焦海洋资源的多元化利用，突破单一制盐知识点，拓展海水淡化技术，完善海洋资源综合利用体系，结合物理蒸馏、膜分离技术，实现多学科知识融合，同时深化绿色化学与可持续发展理念。教师首先创设情境：地球海水资源丰富，但淡水资源匮乏，如何将海水转化为可饮用的淡水？顺势引出海水淡化的探究任务。 学生结合教材内容与课前资料，小组探究常见的海水淡化方法，重点掌握蒸馏法与膜分离法。蒸馏法依托物理汽化、液化原理，加热海水使水汽化，水蒸气冷凝后得到纯净淡水，盐分留在残留液中，该方法原理简单、淡化纯度高，是实验室常用淡化方法。膜分离法利用特殊高分子薄膜的选择性透过性，只允许水分子通过，阻隔盐类离子，具有能耗低、效率高、无污染的优势，是现代工业大规模海水淡化的主流技术。 教师组织学生对比两种淡化方法的原理、优缺点、适用场景，梳理核心知识点，明确两种方法均属于物理变化，无新物质生成，仅实现水与盐分的分离。随后开展拓展探究，引导学生全面梳理海洋资源的综合利用途径：除海水制盐、海水淡化外，海水中的镁元素可用于制备金属镁，应用于航空航天、汽车制造；海洋藻类可提取碘等化工原料；海洋潮汐能、波浪能可转化为电能，实现清洁能源利用。 在掌握资源利用方式的基础上，教师组织课堂辩论赛，围绕“海洋资源开发与保护”展开讨论。学生分为正反两方，正方主张合理开发海洋资源，缓解资源短缺问题；反方强调过度开发破坏生态，需优先保护海洋环境。辩论结束后，教师总结升华：海洋资源开发与保护相辅相成，需坚持开发与保护并重，依托化学技术优化开发工艺，降低开发污染，实现海洋资源的高效、绿色、可持续利用。 本节课全程采用任务式跨学科活动设计，贴合新教材教学理念，以海洋资源利用为主线，串联认知、原理、实验、应用四大递进式任务。打破学科壁垒，融合化学、地理、物理、生物多学科知识，将抽象的结晶、混合物分离知识转化为真实情境下的实践探究。以学生自主探究、小组合作、实操体验为核心，凸显学生主体地位，在夯实理论知识、提升实验操作能力的同时，层层渗透绿色发展与资源保护理念，全方位落实四维核心素养，实现知识学习、能力培养、价值引领的有机统一。 板书设计 7.4 跨学科实践活动：海洋资源的综合利用与制盐 一、海洋资源分类 1. 化学资源：海水含盐、镁、溴等化工原料 2. 生物资源：海洋动植物、药用生物 3. 矿产资源：海底石油、天然气、锰结核 4. 能源资源：潮汐能、波浪能（清洁能源） 二、海水制盐 1. 原理：蒸发结晶（NaCl溶解度受温度影响小） 2. 传统工艺：纳潮→晒盐→结晶→收盐（得粗盐） 三、粗盐提纯（除难溶性杂质） 1. 步骤：溶解→过滤（一贴二低三靠）→蒸发 2. 玻璃棒作用：搅拌加速溶解、引流、搅拌防飞溅 四、海水淡化 方法：蒸馏法、膜分离法（均为物理变化） 五、核心理念：合理开发、绿色保护、可持续利用 作业布置 完成分层作业 教学反思 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $