3.1海洋化学资源第二课时教学设计--2026-2027学年九年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第一节 海洋化学资源（第二课时）教案 鲁教版（五四学制）·初中化学·九年级全一册 一、教材分析 本课时选自鲁教版（五四学制）九年级化学全一册第三单元第一节“海洋化学资源”的第二课时。在第一课时认识海水组成与海水淡化的基础上，本课进一步学习海水“晒盐”、海水制镁和海水制碱的原理与流程，是连接溶液、酸碱盐知识与工业生产实际的关键节点，体现化学在自然资源综合利用中的应用价值。 二、四维核心素养 化学观念：建立海水资源可通过物理、化学方法转化为有用物质的元素转化观。科学思维：通过晒盐、制镁、制碱流程分析，发展模型认知与逻辑推理能力。科学探究与实践：借助流程图与实验，培养证据推理与方案设计能力。科学态度与责任：体会海洋资源合理开发与可持续利用的社会责任感。 三、教学重难点 重点：海水“晒盐”的原理、海水制镁的工艺流程与反应原理、海水制碱的基本原理。难点：从混合物中提纯物质的思路构建；氨碱法制纯碱的反应原理与流程分析；晒盐过程中结晶与溶解度变化关系的理解。教学中以流程图和任务活动突破难点。 四、新课导入 播放我国沿海盐田航拍与海水提镁车间的视频片段，提出驱动问题：“海水又苦又咸，为什么能变成雪白的食盐、轻软的镁合金和洁白的纯碱？”引导学生回顾上节课海水淡化的方法，思考海水中还含有哪些离子、这些离子如何被“挑”出来，由此进入从海水中提取化学物质的学习。 五、设计意图 以真实工业情境驱动，唤醒旧知，制造认知冲突，明确本节课“从海水中提取物质”的核心任务。 六、上课过程设计意图 本节课以“假如你是海洋化工工程师”为总任务情境，围绕晒盐、制镁、制碱三个并列子任务展开。每个任务遵循“情境呈现—问题驱动—实验或流程图分析—归纳提炼—迁移应用”的路径，让学生在做中学、议中悟。设计意图在于：一是用真实工业流程替代孤立知识点讲授，让学生体会化学知识在资源转化中的工具价值；二是通过对比三种提取方法——蒸发结晶、沉淀转化、化学反应制碱，帮助学生建构“根据物质性质选择分离方法”的一般思路；三是在小组合作与表达交流中落实核心素养，培养证据推理与社会责任感。 七、教学过程 总任务情境：假如你是海洋化工工程师 教师呈现一段国家海洋经济发展的简介，并布置总任务：我国拥有漫长的海岸线，海水中蕴藏着丰富的化学资源。假如你是一位海洋化工工程师，请带领团队完成三项工程任务——从海水中晒出食盐、从海水中提取金属镁、用海水晒出的食盐制造纯碱。每完成一项工程任务，请你们小组用流程图或文字把工艺路线向全班汇报。 学生以四人小组为单位，明确角色分工：材料分析员、流程绘图员、记录员、汇报员。教师发放学习任务单，任务单上列出三项工程任务及关键思考问题。 任务一：海水“晒盐”——从海水中得到食盐 【任务情境】投影展示山东莱州湾、河北长芦盐场的航拍照片与盐田实景图。海水引入盐田后，经过日晒风吹，盐田中会出现一层雪白的晶体，这就是我们日常食用的食盐的雏形。请同学们分析：海盐是怎样从海水中“走”出来的？ 【学生活动一：观察与描述】学生观察盐田图片，描述盐田从近到远的不同池子：靠近海边的池子水面较深、颜色较浅，越往里水面越浅、池底逐渐出现白色结晶。教师引导学生给这些池子起名字，学生结合生活经验把它们分别称为“贮水池”“蒸发池”“结晶池”。教师追问：为什么盐田要分成这么多级池子？学生讨论后得出——海水需要先“晒浓”，浓度足够大时食盐才会结晶析出。 【学生活动二：思考与推理】教师提出系列问题：第一，为什么晒盐主要依靠阳光和风力，而不是用火直接加热？第二，食盐的溶解度受温度影响大不大？能不能像硝酸钾那样用降温结晶的方法？第三，海水被晒浓后，最先结晶出来的为什么主要是食盐，而不是海水中的其他盐？学生小组讨论，教师引导学生联系溶解度曲线：氯化钠的溶解度随温度变化较小，降温析不出大量晶体，因此适合蒸发溶剂；而水分不断减少时，氯化钠在海水中含量大、最先达到饱和并结晶，其他含量较少的盐类留在母液中。 【学生活动三：模拟实验】教师演示或学生分组完成“蒸发食盐水”实验：取少量饱和食盐水倒入蒸发皿，用酒精灯加热，边加热边用玻璃棒搅拌，当蒸发皿中出现较多白色晶体时停止加热，利用余热蒸干。学生观察现象，描述过程中的颜色变化与固体出现的顺序，并与盐田晒盐进行类比。教师强调搅拌、停止加热时机、坩埚钳使用等操作要点，并引导学生思考：实验中的“加热”对应盐田中的什么自然条件？学生回答后，教师总结：加热对应阳光照射，玻璃棒搅拌对应风力搅动，小实验把大自然中漫长的晒盐过程浓缩到了课堂上。 【学生活动四：粗盐提纯设想】教师提出问题：从结晶池中取出的盐称为“粗盐”，其中还混有少量泥沙和可溶性杂质。如果要把粗盐进一步提纯为更纯净的食盐，你会设计怎样的步骤？学生小组讨论，提出“溶解—过滤—蒸发”的思路。教师引导学生说出每一步除去的是什么——溶解使粗盐分散到水中，过滤除去不溶性的泥沙，蒸发使食盐重新结晶析出。教师进一步追问：过滤时用到哪些玻璃仪器？玻璃棒在溶解、过滤、蒸发中的作用是否相同？学生回顾旧知并回答，教师补充强调：溶解时搅拌加速溶解，过滤时引流，蒸发时搅拌防止局部过热造成液滴飞溅。 【归纳提炼】师生共同整理晒盐流程：海水→贮水池→蒸发池→结晶池→粗盐→粗盐提纯→精盐。原理：利用阳光和风力使水分蒸发，氯化钠因溶解度受温度影响较小，在溶剂减少到一定程度时结晶析出。教师板书流程关键词，并点明这种方法叫做“蒸发结晶”，是海水晒盐的核心原理。 任务二：海水制镁——从海水中提取金属镁 【任务情境】教师展示镁合金笔记本电脑外壳、自行车车架和飞机零部件图片，介绍镁是密度最小的实用金属，被广泛用于航空航天、汽车轻量化和电子产品。海水中镁元素的总量非常可观，但海水中镁离子浓度并不高，每升海水含镁离子的量仅为少量。请同学们设计一条从海水中提取金属镁的工艺路线。 【学生活动一：发现问题】学生阅读任务单上的资料：海水中镁离子以氯化镁、硫酸镁等形式存在，要得到金属镁，通常需要先得到较纯净的氯化镁，再通电分解。教师引导学生思考两个关键问题：第一，镁离子在海水中浓度低，如何把它“富集”起来？第二，如何把镁离子从其他离子中“分离”出来？学生小组讨论，有人提出直接把海水蒸干，立刻有同学反对——那样得到的是海盐和各种盐的混合物，成本高且不纯。教师顺势引出工业上常用的思路：把镁离子转化为沉淀，从海水中分离出来后再处理。 【学生活动二：选择沉淀剂】教师提供资料卡片：可以让镁离子形成沉淀的常见物质有氢氧化钠、氢氧化钙等。学生从成本、来源、效果等角度比较，发现氢氧化钠价格较高，而氢氧化钙可以由海边大量存在的贝壳（主要成分为碳酸钙）煅烧后加水制得，原料就近、成本低廉。学生汇报后，教师梳理路线：贝壳经高温煅烧生成氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙（石灰乳），石灰乳加入海水中，镁离子与氢氧根结合生成白色的氢氧化镁沉淀。教师用化学用语板书关键转化：氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙。 【学生活动三：流程图绘制】学生小组合作，在任务单上绘制海水制镁流程图。教师巡视，引导学生把流程拆成几步：第一步，将石灰乳加入海水池中，静置沉降得到氢氧化镁沉淀；第二步，向氢氧化镁沉淀中加入盐酸，沉淀溶解得到氯化镁溶液；第三步，将氯化镁溶液蒸发浓缩、冷却结晶，得到较纯净的氯化镁固体；第四步，将熔融状态的氯化镁通电分解，得到金属镁和氯气。教师强调最后一步是在熔融状态下通电，而不是电解氯化镁溶液，原因可作为课后延伸思考。 【学生活动四：方程式梳理】师生共同用化学用语梳理流程中的主要反应：煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳；氧化钙与水生成氢氧化钙；氢氧化钙与氯化镁生成氢氧化镁沉淀和氯化钙；氢氧化镁与盐酸生成氯化镁和水；通电条件下熔融氯化镁分解为镁和氯气。教师要求学生不仅能写出反应，还要能说出每一步在工艺中的作用——有的反应是为了富集镁元素，有的是为了提纯，有的是为了把镁从化合态转变为游离态。 【归纳提炼】教师引导学生小结：海水制镁的核心思路是“沉淀富集—酸溶提纯—电解得金属”。教师特别指出：这一过程中，贝壳煅烧产生的二氧化碳和电解产生的氯气在实际工厂中可以循环利用，体现了绿色化学和资源综合利用的思想。学生在任务单上完善流程图，并标注出每一步所用的试剂和发生的转化。 任务三：海水制碱——从食盐到纯碱 【任务情境】教师展示纯碱在玻璃制造、造纸、洗涤、食品加工中的应用图片，指出碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的基本化工原料，我国纯碱产量居世界前列。上一任务我们从海水中得到了食盐，本任务请大家思考：怎样用食盐为主要原料，制造出纯碱？ 【学生活动一：拆解问题】教师引导学生从元素角度分析：食盐中含有钠元素和氯元素，而纯碱中含有钠、碳、氧三种元素。从元素组成看，仅靠食盐本身无法得到纯碱，必须引入含碳、氧的物质。学生讨论后提出，可以向食盐水中通入含有碳、氧元素的气体，最常见的就是二氧化碳。教师进一步追问：二氧化碳在水中溶解度不大，直接通入食盐水吸收效果有限，怎么办？ 【学生活动二：分析氨碱法流程】教师呈现氨碱法制纯碱的简化流程图，并分步讲解：第一步，向饱和食盐水中先通入氨气，制成氨盐水；第二步，再向氨盐水中通入二氧化碳，氨盐水显碱性，能够更多地吸收二氧化碳，发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵；第三步，由于碳酸氢钠在该条件下溶解度较小，会从溶液中结晶析出，经过滤得到碳酸氢钠固体；第四步，将碳酸氢钠加热分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳，得到纯碱；同时，滤液中的氯化铵可与熟石灰反应回收氨气循环使用。 【学生活动三：关键问题探究】教师组织学生围绕三个关键问题展开小组讨论：第一，为什么先通氨气、再通二氧化碳，而不能颠倒？第二，为什么析出的是碳酸氢钠而不是碳酸钠？第三，加热碳酸氢钠为什么能得到纯碱？学生结合资料讨论后汇报：氨气极易溶于水且使溶液显碱性，碱性环境能显著提高对二氧化碳的吸收能力；相同条件下碳酸氢钠溶解度较小，容易先结晶析出；碳酸氢钠受热易分解，分解产物中的二氧化碳可以回收循环利用。教师补充：这一工艺由比利时化学家索尔维发明，后来我国化学家侯德榜在此基础上进行改进，把制碱和制氨结合起来，得到的氯化铵可作为氮肥，大大提高了原料利用率，被称为“侯氏制碱法”，是我国化工史上的重要成就。 【学生活动四：方程式与流程整合】师生共同梳理主要反应：向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。教师要求学生在任务单上把任务一得到的食盐、任务三制得的纯碱串联起来，画出一张“海水—食盐—纯碱”的关系图。学生绘图后，教师请两组同学上台展示，全班互评，重点评价流程是否完整、试剂是否合理、物质转化是否清晰。 【归纳提炼】教师总结：氨碱法制纯碱的关键，是利用氨盐水碱性环境高效吸收二氧化碳，使碳酸氢钠结晶析出，再加热分解得到纯碱。这一过程体现了“元素守恒”和“物质性质决定分离方法”的化学思想。教师引导学生体会侯德榜先生的科学精神与家国情怀，激发学生投身科学、报效国家的情感。 任务四：海洋化学资源的综合利用与保护 【任务情境】教师展示一张“海洋化学资源综合利用”示意图：海水淡化、海水晒盐、海水提镁、海水提溴、海水制碱、海洋药物开发等并列出现。教师提问：同样一片海水，为什么可以同时被用于这么多途径？在开发过程中应当注意什么？ 【学生活动：辩论与讨论】学生分两组展开讨论：一组从“开发价值”角度列举海洋化工带来的产品、就业和经济发展；另一组从“环境保护”角度列举过度开发、废水排放、生态破坏可能带来的问题。讨论结束后，教师引导全班形成共识：海洋资源不是“取之不尽、用之不竭”的，开发必须与保护并重；工业上应采用循环利用、绿色工艺、达标排放等措施，实现可持续发展。教师补充介绍我国“蓝色粮仓”“海洋强国”战略，让学生体会化学在其中扮演的角色。 【学生活动二：案例分析】教师呈现一则简短资料：某沿海盐场在晒盐母液中，不仅回收了食盐，还进一步提取了硫酸镁、氯化钾等物质，并把淡化海水与晒盐池串联使用。请同学们思考：这种“一水多用、梯级提取”的做法，相比单一晒盐有哪些优势？学生小组讨论后从资源利用率、经济效益、环境影响三个角度汇报，教师点评并指出：现代海洋化工追求的不是“把海水用掉”，而是把海水中的每一种有用物质都物尽其用，同时把废弃物排放量降到最低。 任务五：总结提升与迁移应用 【学生活动一：对比梳理】教师引导学生完成一张对比表格的口头填空：晒盐利用的是蒸发结晶，原理是溶剂减少使溶质结晶；制镁利用的是沉淀转化，通过把镁离子变成氢氧化镁沉淀实现富集；制碱利用的是化学反应，通过引入新元素使目标产物结晶析出。三者方法不同，但共同思路是：先分析混合物中各物质的性质差异，再选择合适的物理或化学方法把目标物质分离、富集、提纯。 【学生活动二：迁移应用】教师布置迁移性问题：海水中还含有溴元素，工业上常通入氯气把溴离子氧化为溴单质，再用空气吹出、二氧化硫吸收等步骤提取溴。请同学们课后查阅资料，尝试仿照本节课制镁、制碱的流程图，画出海水提溴的工艺路线，并思考这一过程利用了溴的什么性质。 【学生活动三：课堂小结】学生以“今天我作为海洋化工工程师完成了……”为开头，用一两句话总结本课收获。教师最后点题：海水不是“咸水”那么简单，它是一座巨大的液体化工原料库；学好化学，就能把这座宝库中的资源一件件“取”出来，为人类美好生活服务。 八、板书设计 第一节 海洋化学资源（第二课时） 一、海水“晒盐”——蒸发结晶 流程：海水→贮水池→蒸发池→结晶池→粗盐→提纯→精盐 原理：阳光风力蒸发水分；氯化钠溶解度受温度影响较小，蒸发溶剂使其结晶 二、海水制镁——沉淀转化 流程：海水+石灰乳→氢氧化镁沉淀→加盐酸→氯化镁→通电→镁 要点：贝壳煅烧制石灰乳；富集—提纯—电解；物质循环利用 三、海水制碱——氨碱法 流程：饱和食盐水→通氨气→通二氧化碳→碳酸氢钠↓→加热→纯碱 要点：先氨后二氧化碳；碳酸氢钠溶解度小先析出；侯氏制碱法 四、海洋资源综合利用与保护 开发与保护并重；绿色工艺；可持续发展 学科网（北京）股份有限公司 $