8.1海洋化学资源第一课时导学案--2026-2027学年九年级化学鲁教版下册

第八单元 第一节 海洋化学资源（第一课时）导学案 鲁教版 · 初中化学 · 九年级下册 一、学习目标（四维核心素养） 通过本节学习，能说出海水中蕴藏的主要化学资源，建立物质由元素组成、物质可转化的化学观念；能从元素守恒角度分析海水提镁与海水淡化的工艺流程，发展逻辑推理与模型认知的科学思维；能设计并完成简单实验验证海水淡化的方法，提升实验探究能力；认识海洋资源开发与保护的辩证关系，树立合理开发、可持续利用的科学态度与责任。 二、学习重难点 重点：海水中蕴藏的主要化学资源；海水淡化的原理与常用方法；海水提镁的基本工艺流程。 难点：从元素组成与物质转化角度理解海水提镁的生产思路；海水淡化实验方案的设计与评价。 三、课前预习案 （一）知识梳理（填空） 1. 海洋是巨大的资源宝库，海水中含量最多的物质是________。海水中溶解着大量的盐类物质，其中含量最多的盐是________。 2. 海水中含有的化学元素有________多种，其中含量较多的元素有氧、氢、氯、钠、镁等，它们大多以________的形式存在于海水中。 3. 海水淡化是解决________短缺的重要途径之一。常用的海水淡化方法主要有________法和________法等。 4. 海底蕴藏着丰富的矿物资源，其中被称为“未来能源”的是________，它是由天然气和水在低温高压条件下形成的冰状固体。 5. 海水提镁是从海水中提取金属镁的重要途径。其基本思路是将海水中的镁离子转化为________沉淀，再经一系列处理得到金属镁。 （二）自我检测（选择） 1. 下列关于海水的说法中，正确的是（ ） A. 海水是纯净物 B. 海水中只含有食盐一种物质 C. 海水是混合物，其中含有多种物质 D. 海水淡化后得到的水仍含有大量盐分 2. 下列方法中，不能用于海水淡化的是（ ） A. 蒸馏法 B. 膜法 C. 过滤法 D. 多级闪急蒸馏法 3. 海底矿产资源中，被称为“锰结核”的矿物主要含有（ ） A. 金和银 B. 锰和铁等多种金属 C. 煤炭和石油 D. 石英砂 4. 下列关于海水提镁的说法中，错误的是（ ） A. 海水中含有镁元素 B. 海水提镁需要将镁元素从海水中分离出来 C. 海水提镁过程中不涉及物质的转化 D. 海水提镁是海洋化学资源利用的重要方面 （三）判断正误 1. 海水中含量最多的元素是钠元素。（ ） 2. 蒸馏法淡化海水的原理是利用水和盐的沸点不同。（ ） 3. 可燃冰燃烧后几乎不产生残渣或废气，被视为清洁能源。（ ） 4. 海洋资源是取之不尽、用之不竭的，不需要保护。（ ） 四、课中探究案 探究一：海洋中的化学资源宝库 【问题驱动】阅读教材相关内容，思考并回答以下问题： 1. 为什么说海洋是人类的资源宝库？海水中除了水以外，还含有哪些重要的化学物质？ 2. 海水中含量最多的四种元素是什么？它们以什么形式存在于海水中？ 3. 海底蕴藏着哪些重要的矿物资源？这些资源有什么重要用途？ 【合作探究】小组讨论：假如你是一位海洋资源开发工程师，你会从哪些方面利用海洋资源？请列举至少三个方面，并简要说明理由。 探究二：海水淡化的原理与方法 【情境导入】淡水资源短缺是当今世界面临的重要问题之一。地球表面虽然约四分之三被水覆盖，但其中绝大多数是海水。如何将海水转化为可利用的淡水资源？ 【实验探究】实验目的：验证蒸馏法可以淡化海水。 实验用品：试管、酒精灯、导管、烧杯、海水样品、肥皂水等。 实验步骤： （1）取适量海水样品加入试管中； （2）用酒精灯加热试管，使水沸腾蒸发； （3）将蒸发产生的水蒸气通过导管导入另一个盛有冷水的烧杯中冷凝； （4）收集冷凝后的液体，观察其外观； （5）取少量冷凝后的液体，加入肥皂水振荡，观察现象。 【思考讨论】 1. 蒸馏法淡化海水的基本原理是什么？ 2. 实验中为什么要将水蒸气冷凝？冷凝后得到的液体与原海水在成分上有什么不同？ 3. 加入肥皂水后，如果产生大量泡沫，说明得到的水是硬水还是软水？ 4. 除了蒸馏法，你还知道哪些海水淡化的方法？它们的基本原理有什么相同之处？ 【拓展提升】膜法淡化海水是利用一种特殊的半透膜，只允许水分子通过，而阻止盐类离子通过。请思考：膜法淡化海水与蒸馏法相比，在原理上有什么不同？各有什么优缺点？ 探究三：海水提镁 【问题探究】海水中含有丰富的镁元素，但海水中镁的含量相对较低。工业上如何从海水中提取金属镁？ 【流程分析】阅读教材中海水提镁的工艺流程图，思考以下问题： 1. 海水提镁的基本思路是什么？为什么不能直接从海水中提取金属镁？ 2. 在海水提镁过程中，为什么要先将海水中的镁离子转化为沉淀？这样做有什么好处？ 3. 从海水中提取镁的过程中，物质发生了怎样的转化？这体现了化学中的什么思想？ 【合作讨论】 1. 为什么工业上常用石灰乳而不用氢氧化钠来沉淀海水中的镁离子？从经济角度分析原因。 2. 海水提镁与从矿石中提炼镁相比，各有什么优势和不足？ 3. 除了提镁，你还能想到从海水中提取哪些物质？举例说明。 【课堂小结】 通过本节课的学习，你有哪些收获？请从知识、方法和态度三个方面进行总结： 知识方面：________________________________________________ 方法方面：________________________________________________ 态度方面：________________________________________________ 五、板书设计 海洋化学资源（第一课时） 一、海水中的物质 1. 海水是混合物 2. 主要元素：氧、氢、氯、钠、镁 3. 主要盐类：食盐、氯化镁等 二、海水淡化 1. 目的：解决淡水资源短缺 2. 方法：蒸馏法、膜法 3. 原理：利用水与盐的性质差异 三、海底矿物 1. 可燃冰——“未来能源” 2. 锰结核——多金属结核 四、海水提镁 1. 思路：富集→转化→提取 2. 关键：将镁离子转化为沉淀 六、参考答案 （一）知识梳理（填空） 1. 水；食盐（氯化钠） 2. 八十；化合物（盐类） 3. 淡水资源；蒸馏；膜 4. 可燃冰（天然气水合物） 5. 氢氧化镁（镁的难溶碱） （二）自我检测（选择） 1. C 解析：海水中含有水和多种盐类，属于混合物；海水淡化后得到的淡水不再含有大量盐分。 2. C 解析：过滤法只能除去水中的不溶性杂质，不能除去溶解在水中的盐类，因此不能用于海水淡化。 3. B 解析：锰结核是海底沉淀的多金属矿物，主要含有锰、铁等多种金属元素。 4. C 解析：海水提镁过程中，海水中的镁离子经过一系列化学反应转化为金属镁，涉及物质的转化。 （三）判断正误 1. × 解析：海水中含量最多的元素是氧元素（以水的形式存在），而非钠元素。 2. √ 解析：蒸馏法利用水的沸点较低而盐的沸点很高，使水蒸发再冷凝，从而实现淡化。 3. √ 解析：可燃冰主要成分是甲烷水合物，燃烧产物主要是水和二氧化碳，几乎不产生废渣。 4. × 解析：海洋资源虽然丰富，但并非取之不尽，过度开发和污染会破坏海洋生态，必须加以保护。 （四）探究一参考答案 1. 海洋中含有大量的水、多种盐类（如食盐、氯化镁等）以及海底矿物，可提供水资源、化工原料和能源，因此被称为资源宝库。 2. 含量最多的四种元素是氧、氢、氯、钠，它们大多以化合物（盐类）的形式溶解在海水中。 3. 海底矿物包括可燃冰（可作能源）、锰结核（可提取多种金属）、石油和天然气等，分别用于能源和金属材料工业。 4. 合作探究参考：可从海水淡化获取淡水、海水提镁获取金属材料、提取食盐等化工原料、海底矿物开采获取能源和金属等方面回答。 （五）探究二参考答案 1. 蒸馏法的原理是利用水的沸点低于盐的沸点，加热使水蒸发变为水蒸气，再冷凝得到淡水，从而与盐类分离。 2. 冷凝是为了使水蒸气重新变为液态水。冷凝后得到的液体几乎不含盐类，而原海水中溶解有大量盐类。 3. 加入肥皂水后产生大量泡沫，说明水是软水，即不含或含较少钙、镁离子，证明蒸馏法淡化成功。 4. 其他方法如膜法（半透膜法）。共同原理都是利用水分子与盐类粒子在大小或性质上的差异，实现水与盐的分离。 5. 拓展提升：蒸馏法利用沸点差异，需要消耗较多热能；膜法利用粒子大小差异，通过半透膜过滤，能耗相对较低，但膜材料成本较高。各有优劣，需根据实际条件选择。 （六）探究三参考答案 1. 海水提镁的基本思路是“富集—转化—提取”。不能直接从海水中提取金属镁，因为海水中镁的浓度很低，直接提取成本极高，必须先将镁元素富集。 2. 将镁离子转化为沉淀（如氢氧化镁），可以使镁元素从大量海水中分离出来，达到富集的目的，便于后续处理。 3. 从海水中的镁离子到金属镁，物质经历了多次转化，体现了化学中“物质可以相互转化”的基本思想，即通过化学反应将目标物质从混合物中逐步分离和转化。 4. 石灰乳的成本远低于氢氧化钠，工业生产中需要考虑经济效益，使用廉价原料可以大幅降低生产成本。 5. 海水提镁的优势：海水中镁资源丰富，取之方便；不足：海水中镁浓度低，需要富集处理，工艺流程较长。从矿石提镁的优势：矿石中镁含量较高；不足：矿石资源有限，开采会破坏地表环境。 6. 其他可从海水中提取的物质：食盐（氯化钠）、溴、钾盐等，它们都是重要的化工原料。 （七）课堂小结参考 知识方面：认识了海水中的主要化学资源，了解了海水淡化和海水提镁的基本原理与方法。 方法方面：学会了从元素组成和物质转化的角度分析实际化工流程，掌握了蒸馏法分离混合物的实验方法。 态度方面：认识到海洋资源的宝贵，理解了合理开发与保护海洋环境的重要性，树立了可持续发展意识。 学科网（北京）股份有限公司 $