8.1海洋化学资源第二课时导学案--2026-2027学年九年级化学鲁教版下册

第八单元 海洋化学资源的利用 第一节 海洋化学资源（第二课时）导学案 鲁教版·九年级下册化学 一、四维核心素养 化学观念：认识海水是巨大的化学资源宝库，建立元素守恒与物质转化的基本观念，理解从天然混合物中提取有用物质的化学原理。 科学思维：通过分析海水提镁的工艺流程，运用比较、归纳与推理的方法，形成从复杂混合物中分离、富集和提纯物质的逻辑思维。 科学探究：经历设计从海水中提取镁的方案过程，学习富集、沉淀、转化等科学探究方法，提升实验设计与分析能力。 科学态度与责任：认识海洋资源开发利用与环境保护的辩证关系，树立合理开发海洋资源、保护海洋环境的可持续发展意识。 二、学习重难点 重点：海水提镁的基本原理和工艺流程；海底矿物资源的主要种类与用途。 难点：理解从海水中提取镁过程中镁元素的富集思路；理解物质在混合物中的分离与转化逻辑。 三、课前预习案 （一）知识回顾 1．海水中含量最多的物质是（ ） A．氯化钠 B．水 C．氯化镁 D．氯化钙 2．海水中含量最多的非金属离子是（ ） A．钠离子 B．镁离子 C．氯离子 D．硫酸根离子 3．下列方法中，不能用来淡化海水的是（ ） A．过滤 B．多级闪急蒸馏 C．膜法淡化 D．低温多效蒸馏 （二）新知预习 4．阅读教材，完成下列填空： （1）海水中含量较多的阳离子有钠离子、______、钙离子和钾离子等；含量较多的阴离子有氯离子和______等。 （2）从海水中提取镁时，通常先将______加入海水或卤水中，使镁离子转化为______沉淀，再加入稀盐酸将其转化为______溶液，最后经过______和熔融通电分解得到金属镁。 （3）海底蕴藏着丰富的矿产资源，其中被称为“未来能源”“二十一世纪能源”的新型矿产是______，它是由天然气和水在低温高压条件下形成的冰状固体。 （4）海底还含有一种含有多种金属元素的矿物，外形像土豆，呈暗褐色，被称为______，又称多金属结核。 5．判断下列说法是否正确（正确的打“√”，错误的打“×”）： （1）海水中的镁元素主要以单质形式存在。（ ） （2）从海水中提取镁的过程中，镁元素经历了从离子态到沉淀再到纯净物的转化。（ ） （3）可燃冰燃烧后几乎不产生残渣和废气，是一种清洁能源。（ ） （4）海洋资源取之不尽，可以无节制地开采利用。（ ） 四、课中探究案 探究活动一：海水提镁的流程分析 6．工业上从海水中提取金属镁的主要流程如下：将海边大量存在的贝壳煅烧成生石灰，再加水制成石灰乳；将石灰乳加入海水或卤水中，得到白色沉淀；向沉淀中加入稀盐酸，得到氯化镁溶液；经蒸发结晶得到氯化镁晶体；最后将氯化镁熔融后通电分解，得到金属镁。 请回答下列问题： （1）贝壳的主要成分是碳酸钙，煅烧贝壳生成生石灰的过程属于什么变化？ （2）石灰乳的主要成分是什么？将其加入海水后，海水中的镁离子发生了怎样的变化？ （3）从海水中直接提取镁与先富集再提取相比，为什么工业上选择先富集的方法？ （4）金属镁广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业，这主要利用了镁的什么性质？ 探究活动二：海底矿物资源 7．阅读下列材料，回答问题： 材料一：海底不仅蕴藏着煤、石油、天然气等常规化石燃料，还发现了一种新型矿产资源——天然气水合物。它是在低温高压条件下由天然气与水形成的冰状固体，极易燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣或废气。 材料二：多金属结核又称锰结核，是一种形状像土豆的结核状矿物，外表呈暗褐色，广泛分布于深海海底。其中含有锰、铁、镍、铜、钴等几十种金属元素，总储量十分可观。 （1）为什么天然气水合物被称为“未来能源”？请从燃烧产物角度说明理由。 （2）多金属结核中含有哪些金属元素？（至少写出四种） （3）海底矿物的开发利用需要考虑哪些问题？请写出两条。 探究活动三：海洋资源的综合利用与保护 8．选择题： （1）下列有关海洋资源的说法中，不正确的是（ ） A．海水中含有丰富的化学元素，是巨大的资源宝库 B．从海水中提取镁的过程中，涉及化学变化 C．海底石油和天然气属于可再生资源 D．合理开发海洋资源需要兼顾经济效益与生态保护 （2）海水淡化可以解决淡水资源短缺问题，下列关于海水淡化的说法正确的是（ ） A．海水淡化得到的水是纯净物 B．膜法淡化海水利用了过滤的原理 C．多级闪急蒸馏法不消耗能量 D．海水淡化后剩余的浓海水没有利用价值 （3）下列做法中，有利于保护海洋环境的是（ ） A．将工业废水直接排入海洋 B．海洋石油开采时防止石油泄漏 C．大量捕捞海洋鱼类资源 D．向海洋中倾倒生活垃圾 9．简答题： 我国既是陆地大国，也是海洋大国。请结合本节课所学知识，谈谈你对“海洋是人类未来的资源宝库”这句话的理解，并就如何合理开发和保护海洋资源提出你的建议。（从化学资源、矿产资源和环境保护三个角度阐述） 探究活动四：综合提升 10．某化学兴趣小组围绕“从海水中提取镁”这一课题开展了如下探究活动： 【查阅资料】海水中镁元素的含量很低，但海水中氯化镁的总储量很大。工业上通常利用海边丰富的贝壳资源来制取石灰乳，从而富集海水中的镁元素。 【问题讨论】 （1）为什么不直接从海水中提取氯化镁，而是要先加入石灰乳进行富集？请简要说明原因。 （2）在提取镁的过程中，哪些步骤涉及化学变化？哪些步骤涉及物理变化？请各举一例。 （3）如果要在实验室中模拟从海水中提取氢氧化镁沉淀的过程，你认为需要哪些基本实验操作？ （4）金属镁是一种重要的轻金属材料，除了用于航空航天工业外，你还能举出它在日常生活或生产中的一种用途吗？ 11．分析说明题： 海水晒盐后剩余的母液称为“苦卤”，苦卤中仍然含有较多的氯化镁等盐类物质。工业上常从苦卤中提取镁，而不是直接从海水中提取。请结合本节课所学知识，分析以苦卤为原料提取镁有哪些优势。 五、板书设计 一、海水提镁 二、海底矿物 原料：海水或苦卤 常规化石燃料：煤、石油、天然气 流程：加石灰乳→沉淀→加盐酸→氯化镁→通电→镁 新型能源：可燃冰（天然气水合物） 原理：富集与转化 金属矿物：锰结核（多金属结核） 三、海洋资源保护 合理开发·综合利用·防止污染 参考答案 课前预习案 1．B 2．C 3．A 4．（1）镁离子；硫酸根离子 （2）石灰乳；氢氧化镁；氯化镁；蒸发结晶 （3）可燃冰 （4）锰结核 5．（1）× （2）√ （3）√ （4）× 课中探究案 6．（1）化学变化（煅烧碳酸钙生成氧化钙和二氧化碳）。 （2）石灰乳的主要成分是氢氧化钙。加入石灰乳后，海水中的镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁白色沉淀，从而使镁元素从海水中分离出来。 （3）海水中镁元素含量很低，直接提取成本高、效率低。先通过石灰乳富集镁元素，可以大幅提高镁离子浓度，便于后续提取，降低生产成本。 （4）镁的密度小、强度高，属于轻金属合金材料，适用于航空航天等对材料重量要求严格的领域。 7．（1）可燃冰燃烧产物主要是二氧化碳和水，几乎不产生残渣和废气，清洁无污染，且燃烧值高，因此被称为“未来能源”。 （2）锰、铁、镍、铜、钴（写出任意四种即可）。 （3）开发技术难度大；开发成本高；可能破坏海底生态环境；需要防止海洋污染等（写出任意两条合理即可）。 8．（1）C （2）A （3）B 9．参考要点：海洋中蕴藏着丰富的化学资源（如食盐、镁、溴等）、矿产资源（石油、天然气、可燃冰、锰结核等）和能源资源。合理开发海洋资源可以缓解陆地资源短缺的压力。建议：加强海洋资源的综合利用技术研发；制定合理的开采计划，避免过度开采；防止海洋污染，保护海洋生态环境；开发与保护并重，走可持续发展之路。 10．（1）海水中镁元素含量低，直接处理大量海水成本高、效率低。加入石灰乳后，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，实现了镁元素的富集，提高了后续提取的效率。 （2）化学变化：加石灰乳生成氢氧化镁沉淀、加盐酸溶解沉淀、通电分解氯化镁等（任举一例）。物理变化：蒸发结晶、过滤分离沉淀等（任举一例）。 （3）需要的基本操作包括：溶解（将石灰乳加入海水）、搅拌使反应充分、过滤得到沉淀、洗涤沉淀等。 （4）镁铝合金用于制造自行车架、笔记本电脑外壳；镁粉用于照明弹、烟花；氧化镁用作耐火材料等（任举一例合理即可）。 11．参考要点：苦卤是海水晒盐后的剩余液体，其中氯化镁的浓度比海水高得多，以此为原料提取镁具有以下优势：一是镁元素含量高，富集程度好，处理量小，效率高；二是充分利用了晒盐后的副产品，实现了资源的综合利用；三是减少了直接处理大量海水的能耗和成本，经济效益更好。 学科网（北京）股份有限公司 $