3.3 海洋化学资源的综合利用-教学设计- 2026-2027学年高一上学期化学苏教版必修一

海洋化学资源的综合利用

——苏教版高中化学必修第一册 专题3 第三单元 教学设计

一、教材与学情分析

（一）教材分析

本节课选自苏教版高中化学必修第一册专题3「从海水中获得的化学物质」第三单元「海洋化学资源的综合利用」。教材以自然资源十分丰富的海水作为研究对象，围绕两条主线展开：一是粗盐的提纯，让学生在「除杂原则—试剂选择—加入顺序」的方案设计中巩固离子反应与物质分离提纯的基本技能；二是从海水中提取溴、镁等元素，引导学生认识「变废为宝、富集提纯」的化工思想。

本节内容承上启下：前一节学习的氯气的性质与制备为卤素单质间的置换反应提供了知识基础，本节以类比的方式进一步探究溴的性质及从海水中提取溴的原理和方法，为后续学习氧化还原反应、元素周期律打下基础。教材注重从工业生产实际出发，体现化学在生产生活中应用广泛的学科特点，有助于学生形成「利用自然资源需要化学科学的发展」的认识。

（二）学情分析

学生此前已学习氯气的生产原理与性质，掌握了氧化还原反应中氧化剂、还原剂的判断方法，具备了本节课实验设计所需的氧化剂选择等知识基础。但学生尚处于高一第一学期，实验技能和理论知识相对薄弱，对具体生产工艺流程较为陌生，容易在「试剂加入顺序」「溴的富集」等环节出现理解障碍。

因此，本节课以海水晒盐的生活情境引入，以「粗盐提纯—海水提溴」的工艺原理和流程为主线展开，以实验方案设计为平台复习溴离子检验及卤素单质性质转化，通过具体工业生产情境的分析培养学生综合应用知识的能力，使学生感受知识的现实意义。

二、教学目标

依据课程标准和学生实际，围绕化学学科核心素养设置本课教学目标：

1. 宏观辨识与微观探析：了解溴单质的物理性质和用途；从元素价态变化的微观视角理解「将溴离子氧化为溴单质」的反应原理，学会检验 Br 的存在。

2. 变化观念与平衡思想：认识海水提溴过程中「富集—氧化—萃取」的转化路线，体会物质转化条件控制的重要性，形成绿色化学意识。

3. 证据推理与模型认知：通过粗盐提纯方案设计，建立「不引入新杂质、不损耗被提纯物质」的除杂认知模型；能依据物质性质设计资源综合利用方案。

4. 科学态度与社会责任：通过海水资源开发与海水淡化等现实议题，认识化学科学在开发利用自然资源、保护环境等方面的重要作用，树立人与自然和谐相处的观念。

三、教学重难点

1. 教学重点：粗盐提纯的原理和试剂选择顺序；从海水中提取溴的基本原理和工艺流程；Br 的检验方法。

2. 教学难点：除杂试剂加入顺序的设计依据（碳酸钠必须在氯化钡之后加入）；溴的提取中「富集」环节的价值理解（为什么先用二氧化硫吸收）。

四、教学准备

多媒体课件（含海水提溴工艺流程动画）、粗盐提纯演示实验器材（烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、铁架台）、萃取分液演示器材（分液漏斗、溴水、四氯化碳）、海水提溴流程图（图1）、萃取分液装置图（图2）、课堂练习卡。

五、教学过程

（一）环节一：情境导入（约5分钟）

【设计意图】从「航天员太空看地球是一颗蓝色水球」的真实情境切入，结合我国海洋经济开发的最新成就，激发学生对海洋化学资源的好奇心，明确本节任务。

师：同学们，从太空中遥望地球，它是一颗美丽的「蓝色星球」——地球表面约70.8%被海洋覆盖。海洋中蕴藏着80多种化学元素，是我们名符其实的「资源宝库」。生活中我们食用的盐、消毒用的碘酒、照相机里的感光材料，它们的元素都来自海洋。这节课我们就以化学家的眼光，研究如何把海水中的宝贵资源「取出来、用起来」。

师：（PPT展示海水中主要盐类成分的质量分数分布图）海水中约90%的盐类是氯化钠。请思考：从海水晒盐得到的粗盐能直接食用或用作化工原料吗？

生：不能，粗盐中含有氯化钙、氯化镁、硫酸钠等可溶性杂质和泥沙等难溶性杂质，需要进一步提纯。

【教学细节】此处不急于给出完整除杂方案，而是让学生先罗列杂质成分，为环节二的方案设计做好铺垫。

（二）环节二：粗盐的精制——除杂方案设计（约12分钟）

【设计意图】以「除去粗盐中可溶性杂质」的真实任务驱动，引导学生运用离子反应知识设计除杂方案，建立「不引入新杂质」的除杂认知模型，突破试剂加入顺序这一难点。

师：请各组讨论：除去粗盐中的 Ca、Mg 和 SO，应分别选用什么试剂？选择的依据是什么？

生：用碳酸钠除去 Ca，用氢氧化钠除去 Mg，用氯化钡除去 SO；依据是离子反应生成沉淀的原理。

师：除杂的基本原则是什么？

生：①不引入新的杂质；②尽量减少被提纯物质的损耗；③实验方案简单合理。

师：除杂试剂要稍过量才能保证除净，那么过量的试剂又如何除去？试剂的加入顺序有什么要求？

生：（讨论后归纳）碳酸钠溶液一定要加在氯化钡溶液之后，这样过量的钡离子才能被碳酸根离子除去；过滤后最后加入盐酸，除去过量的碳酸根离子和氢氧根离子。

教师板书除杂试剂加入顺序：BaCl 溶液 → NaCO 溶液 → NaOH 溶液 → 过滤 → 加适量盐酸 → 蒸发结晶。随后请学生书写主要除杂反应的化学方程式，教师投影订正：

　（除去钙离子）

　（除去镁离子）

　（除去硫酸根离子）

【例题1】粗盐提纯方案设计

除去粗盐中混有的少量 CaCl、MgCl 和 NaSO，下列试剂加入顺序合理的是（　　）