专题7 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学年九年级化学沪科版（五四学制）全一册

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：认识海水混合物的组成，理解蒸发结晶的原理，建立利用物质沸点、溶解性差异分离混合物的核心观念。 科学思维：通过分析制盐工艺、对比资源开发方式，形成逻辑推理、对比分析的科学思维。 科学探究：自主设计海水制盐、海水淡化简易实验，熟练掌握实验操作与方案优化方法。 科学态度与责任：了解海洋资源价值与开发现状，树立绿色开发、保护海洋、节约资源的社会责任。 重点 和难点 教学重点：掌握海水晒盐的蒸发结晶原理与核心流程，理解混合物分离的化学方法，认识海洋各类资源的综合利用途径。 教学难点：结合溶解度知识解释海水制盐的工艺原理，自主优化海水淡化、制盐实验方案，辩证分析海洋资源开发与生态保护的平衡关系，实现化学知识与工业实践、生态保护的深度融合。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 海洋占据地球七成以上表面积，蕴藏着丰富的化学、生物、矿产与能源资源，是人类宝贵的资源宝库。日常生活中不可或缺的食盐，大多取自浩瀚海水，从古至今海水制盐都是人类利用海洋资源的重要方式。那么海水如何变成食盐？海水除制盐外还有哪些开发价值？开发过程中如何兼顾效益与环保？本节课将通过系列探究任务，解锁海洋资源的综合利用奥秘。 以任务式探究为核心，立足教材知识点，融合多学科内容，让学生在实践操作、合作探究中掌握化学原理，提升实践能力，树立绿色、可持续的海洋资源开发理念，落实核心素养育人目标。 讲授新课 （一）情境铺垫，初识海洋资源宝库 依托海洋实景影像、海洋资源图文资料，带领学生走进海洋资源开发的真实情境，打破课本知识与生活生产的壁垒。引导学生结合生活经验与已有知识，自主梳理海洋中蕴含的各类资源，初步感知海洋的开发价值。教师不直接灌输知识点，而是通过启发式提问，引导学生主动思考海洋资源与人类生产生活的关联，为后续专项探究任务开展奠定认知基础。 学生自主交流分享认知：海洋中存在鱼虾、海藻等丰富的生物资源，为人类提供食材与生物制品；海底蕴藏石油、天然气、矿产等资源，是重要的能源与工业原料；海水中溶解大量氯化钠、氯化镁等化学物质，是天然的化学原料宝库；同时海洋还蕴含潮汐能、波浪能等清洁能源。在学生分享基础上，教师进行系统梳理，按照生物资源、矿产资源、化学资源、能源资源四大类别，完成海洋资源的分类归纳，让学生建立系统的海洋资源认知体系。 结合教材内容，进一步拓展海洋资源的开发现状，让学生了解我国漫长的海岸线与广阔的海域，拥有丰富的海洋资源储备，海水资源的开发利用是缓解陆地资源短缺、推动经济发展的重要途径。顺势引出本节课核心探究主题，聚焦海水化学资源的核心应用——海水制盐，开启系列任务探究活动。 （二）任务一：分类探究，明晰海洋资源综合利用途径 本任务为认知探究任务，以小组合作形式开展，核心目标是让学生系统掌握各类海洋资源的利用方式，建立资源分类利用的思维，落实跨学科知识融合的教学要求。教师发放海洋资源利用资料包，包含海水提镁、海水养殖、海洋能源利用、海水淡化等相关素材，组织学生以四人小组为单位，分类整理不同海洋资源的开发场景、利用价值与应用领域。 各小组分工协作，分别梳理生物、矿产、化学、能源四大类海洋资源的综合利用方式。针对海洋生物资源，学生总结出主要用于食品加工、生物医药、饲料生产等领域，是可再生的优质资源；针对海底矿产与能源资源，明确其为工业生产、民生供电、交通运输提供能源与原材料，属于不可再生资源，开发需注重适度性；针对海水化学资源，重点梳理海水中的钠、镁、氯等元素对应的化工产品，包括食盐、烧碱、镁制品等，是化工产业的重要原料来源；针对海洋清洁能源，了解潮汐能、波浪能的发电应用，属于绿色无污染的新型能源。 小组完成梳理后，进行班级成果展示交流，各小组依次汇报探究成果，针对不完善的内容，其他小组进行补充完善。教师结合学生汇报内容，进行精准点拨与总结，重点强调海洋资源综合利用的核心原则：因地制宜、分类开发、高效利用。同时引导学生发现，海水化学资源的开发利用是应用最广泛、与化学知识关联最紧密的领域，其中海水制盐是最基础、最核心的开发方式，自然衔接下一核心探究任务。 在本任务探究过程中，引导学生初步辨析资源开发的利弊，认识到无序、过度开发海洋资源会造成海水污染、生态破坏、资源枯竭等问题，为后续绿色开发理念的渗透做好铺垫，潜移默化培养学生的科学态度与社会责任。 （三）任务二：原理深挖，探究海水制盐的科学本质 本任务为核心知识探究任务，聚焦本节课教学重点，结合溶液、溶解度、结晶等已学化学知识，深度拆解海水制盐的原理，突破学生认知难点。首先引导学生回顾海水的物质类别，明确海水属于混合物，主要溶剂为水，溶质以氯化钠为主，还含有少量氯化镁、氯化钙等杂质。 教师结合溶解度曲线规律，引导学生自主分析氯化钠的溶解度特点，学生通过回顾知识得出：氯化钠的溶解度受温度变化影响极小，无法通过降温结晶的方式析出晶体，只能通过蒸发溶剂的方法实现晶体析出。基于这一核心知识点，推导海水制盐的核心原理，即通过自然晾晒或人工加热蒸发水分，使不饱和的海水溶液逐渐转化为饱和溶液，持续蒸发溶剂，氯化钠晶体就会不断析出。 结合教材传统制盐工艺内容，讲解我国古代海盐制作的智慧，重点介绍“莲子测卤”的传统工艺原理。组织学生小组讨论莲子测卤的科学逻辑，通过思考交流明确，不同浓度的卤水密度不同，莲子在不同密度卤水中的沉浮状态存在差异，以此判断卤水浓度是否达到饱和、是否适合结晶析盐，其原理与现代密度检测技术高度契合，让学生感受传统工艺中的科学智慧，体会化学知识的历史应用价值。 进一步讲解现代盐田法制盐的完整流程，将工业生产流程与化学原理深度结合。完整流程分为蒸发池、结晶池两大核心环节，先将引入的海水导入蒸发池，利用自然风力、日光照射蒸发水分，浓缩海水浓度；待海水达到饱和状态后，将浓缩卤水引入结晶池，继续自然蒸发，析出氯化钠粗盐晶体。教师对比自然蒸发与人工加热蒸发的异同，明确二者原理一致，均为蒸发结晶，区别仅在于蒸发速率不同，帮助学生固化核心原理。 同时引导学生思考辨析：为什么海水制盐只能得到粗盐？学生结合海水成分自主分析，得出海水中除氯化钠外，还含有多种可溶性杂质，同时制盐过程中会混入泥沙等不溶性杂质，因此析出的盐为粗盐，为后续粗盐提纯的探究做好铺垫。本任务通过原理推导、古今工艺对比、问题辨析，让学生深度理解海水制盐的化学本质，突破教学重难点，培养学生的科学思维与知识迁移能力。 （四）任务三：实践操作，完成模拟海水制盐实验探究 本任务为核心科学探究任务，以学生动手实验为主体，落实科学探究核心素养，让学生在实操中巩固蒸发结晶原理，掌握基础实验操作技能。教师提前准备模拟海水、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台、烧杯、漏斗、滤纸等实验器材，明确小组实验分工，规范实验操作要求与安全注意事项。 实验第一步，模拟海水除杂预处理。取配置好的模拟海水，引导学生观察海水状态，发现其中含有不溶性泥沙杂质。学生自主运用已学的过滤操作，组装过滤装置，完成模拟海水的过滤，除去不溶性杂质，得到澄清的海水滤液。操作过程中，教师巡回指导，纠正学生一贴、二低、三靠的操作误区，规范过滤实验操作。 实验第二步，蒸发结晶制盐。将过滤后的澄清海水滤液倒入蒸发皿中，将蒸发皿放置在铁架台铁圈上，调整酒精灯高度，使用外焰加热。加热过程中，要求学生持续用玻璃棒不断搅拌滤液，小组思考讨论玻璃棒搅拌的作用，明确搅拌可使液体受热均匀，防止局部温度过高，造成液滴飞溅，规避实验误差与安全问题。 实验过程中，引导学生持续观察实验现象，记录滤液变化：加热初期，滤液温度升高，水分缓慢蒸发，无明显晶体析出；持续加热后，滤液逐渐浓缩，液面出现少量白色晶体；当蒸发皿中出现较多固体时，指导学生停止加热，利用蒸发皿余热蒸干剩余水分，避免固体高温飞溅、食盐分解变质。 实验结束后，学生收集得到的食盐晶体，对比实验前后海水与食盐的状态差异，小组总结实验流程、实验现象与实验结论。各小组梳理实验过程中出现的问题，如搅拌不及时导致液滴飞溅、加热过度导致固体发黑、过滤不彻底导致食盐浑浊等，共同分析问题成因，优化实验方案。 教师结合各小组实验情况，进行全面点评，肯定规范操作，纠正共性问题，系统梳理模拟海水制盐的完整实验流程：海水过滤除杂→滤液加热蒸发→余热蒸干结晶→收集粗盐。通过亲手实操，让学生将理论原理转化为实践能力，熟练掌握蒸发结晶的实验操作，深刻理解海水制盐的完整过程，切实提升科学探究与实验创新能力。 （五）任务四：拓展探究，探索海水淡化技术与应用 基于海水制盐的核心探究，延伸拓展海水资源的另一核心应用——海水淡化，完善海洋水资源综合利用的知识体系，落实跨学科拓展要求。教师提出探究问题：海水含盐量高，无法直接饮用、灌溉，如何将海水转化为淡水？引导学生结合混合物分离原理，自主思考海水淡化的可行方法。 学生结合沸点差异、物质溶解性差异，自主推导海水淡化的核心思路，即利用水与盐类物质沸点不同，通过蒸馏的方法分离淡水与盐类溶质。教师结合教材内容，详细讲解工业常用的海水淡化方法，重点介绍蒸馏法、膜分离法两种主流技术，分别拆解两种方法的原理、操作特点与优缺点。 组织学生开展小组对比探究，系统梳理两种淡化技术的差异。蒸馏法海水淡化，原理简单、技术成熟、淡化水质好，但存在能耗高、成本较高的缺点；膜分离法操作便捷、能耗较低、占地面积小，适合规模化应用，但薄膜易堵塞、维护成本较高。学生通过对比分析，形成辩证的技术认知，学会根据应用场景选择合适的海水淡化方式。 随后组织学生开展简易海水淡化装置设计与制作活动，各小组利用塑料瓶、导管、保鲜膜、烧杯等简易材料，结合蒸馏原理设计淡化装置。完成装置设计组装后，进行模拟海水淡化实验，收集淡化后的淡水，检验淡化效果。小组展示自制装置，讲解设计思路、工作原理，分享实验成果，教师对学生的创新设计给予点评与指导，鼓励学生优化装置结构，提升淡化效率。 通过本拓展任务，学生不仅掌握海水淡化的化学原理与技术方法，更学会运用对比分析、创新设计的科学思维解决实际问题，拓宽海洋资源利用的认知维度，完善知识体系。 本节课全程采用任务驱动式教学，遵循“情境导入—任务探究—实践操作—总结升华”的教学逻辑，贴合新教材跨学科实践的编排理念。结合九年级学生具备基础化学实验能力、逻辑思维逐步成熟的学情，将抽象的结晶原理、资源开发知识转化为具象的探究任务。通过分层设置认知、实验、拓展任务，层层递进落实重难点，既巩固溶液、结晶等核心化学知识，又融合地理海洋常识、生态环保理念、工业生产知识。同时注重发挥学生主体地位，通过小组合作、方案设计、成果展示、问题辨析，全面培养学生的探究能力、合作能力与辩证思维，实现知识传授、能力培养与价值引领的统一。 板书设计 跨学科实践活动 海洋资源的综合利用与制盐 一、海洋资源分类及利用 1. 生物资源：食品、生物医药 2. 矿产资源：能源、工业原料 3. 化学资源：制盐、海水提镁、化工原料 4. 能源资源：潮汐能、波浪能（清洁能源） 二、海水制盐 1. 核心原理：蒸发结晶（NaCl溶解度受温度影响小） 2. 工业流程：海水→蒸发池（浓缩）→结晶池（析盐）→粗盐 3. 传统智慧：莲子测卤（卤水密度判断浓度） 4. 实验操作：过滤除杂→加热蒸发→余热蒸干 三、海水淡化 1. 蒸馏法：技术成熟、水质好、能耗高 2. 膜分离法：便捷高效、成本低、需维护 四、开发理念 高效利用、适度开发、绿色环保、可持续发展 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 $