海水资源的开发利用
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《海水资源的开发利用》教案设计
高一化学
一、教案背景
1.教学内容分析:化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源,为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础;同时,应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调,走可持续发展的道路。①本节从科学知识的角度,有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展。②从科学、技术和社会相互作用背景的角度,有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源的作用,学会辨证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题,并培养做出明达决策的意识和能力。
2.学情分析:
知识方面:学生具备、必修模块所涉及的元素化合物知识、离子反应、氧化还原反应及元素周期律知识,知道物质分离的实验方法。
能力方面:学生有一定的网络搜索能力,获取信息的能力。
心理方面:高中生处于青春期,思维活跃,好奇心重、接受新信息的能力强,但注意力易分散。
二、教学目标
1、知识与技能:
(1)知道从海水资源的特点,了解海水资源开发和利用的前景。
(2)了解海水资源开发中的化学反应原理及实验方法,掌握简单的海水资源开发利用的方法。
(3)揭示化学与可持续发展的重要关系。
(4)初步培养解决问题的能力、自主查阅资料的能力和信息素养。
2、过程与方法:
(1)通过数据列表、图片、视频等多种形式的内容展现过程,认识海水资源的特点以及水资源和化学资源的获取方法及化学原理,从感性认识上升到理性认识。
(2)通过课前搜索、选择信息资源,课堂交流共享资源的过程,学会自主学习,合作学习。
3、情感态度与价值观:
(1)感受化学知识在海水资源开发利用中的重要性,激发学生学习化学的热情,热爱化学。
与可持续发展的重要关系。
(2)提升爱护自然资源意识和合理开发意识。 三、教学重难点
1.教学重点
了解化学方法在海水资源开发中的作用。
第四章 化学与自然资源的开发利用
第一节 开发利用金属矿物和海水资源(第二课时)
海水资源的开发利用
教学目标
1. 知识与技能目标
(1)了解海水中的资源情况,了解海水资源开发和利用前景。
(2)了解化学方法在海水资源开发中的作用,并掌握简单的海水资源开发利用的方法2. 过程与方法目标
帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。
3. 情感态度与价值观目标
揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识及合理开发意识。
教学重点 海水中食盐的提取、溴的提取以及海带中碘的检验和提取
教学难点 溴的提取以及海带中碘的检验和提取
教学过程
【引言】为什么中日在钓鱼岛问题上互不相让?钓鱼岛自古以来说是中国的,下面同学们来看下面的资料。由资料我们得知海水是名副其实的液体资源宝库!这节课我们就学习海洋资源的开发利用。海洋资源包括水资源、化学资源、生物资源、能源等,今天我们重点学习的内容是水资源、化学资源。
现请同学们阅读教材P90倒数第二自然段,找出海水淡化的主要方法有哪几种?它们的优缺点是什么?并填写学案。
请两个学生回答问题,多媒体体展示结果。
【过度】海洋是诱人的宝藏,如何合理地开发利用,是化学的使命。那么,海水含有哪些化学元素呢?请看一组数据。
【投影】
【提问】假如你是开发商,你将选择怎样的开发方向?
【小组活动】 每4人一组讨论方案,最后小组代表发言。
(要求:1、你将开发哪种元素?理由。2、从海水中提取该元素的方法或初步方案?3、在化学原理上,你需要老师给予哪些方面的帮助?4、尝试用流程图表示提取方案。)
【讨论方案】(应抓住“海水提盐”这一学生熟悉的工业过程,体会“自然界获取物质的一般方法与思路”)
【讲述】1、感受化学工业(“海水提盐”是一个比较成熟的工业过程,深入剖析其过程,有利于对“原理与方法”的掌握)
海水提取NaCl流程:
【小结】 从自然界中获取物质的一般方法(化学原理) 成分?提纯?
一、海水化学资源
(1) 海盐的产生与苦卤的综合利用:海洋底部蕴含着丰富的矿藏海水本身也是一个巨大的化学资源宝库,在海水中含有80多种元素。海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物。按含量计算H、O及Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、Br、Sr、B元素超过99%,其他微量元素,海水中不同元素的含量相差较大,除了O、H、Cl、Na、Mg、S、Ca、K等元素含量较高外,许多元素的含量都较低,有些很低。
(2)海水提抽:主要方法是采用各种高级吸附剂富集铀,在分离得到铀。
(3)海水提溴:主要方法是空气吹出去
①主要步骤:
海水——提取、酸化——浓缩海水溴离子——通入Cl2——海水氯离子、Br2——通入空气、水蒸气(吹入)——吸收塔SO2——反应后富集溴——溴离子、硫酸根离子——通入Cl2——Br2、氯离子——分离——溴单质
②主要反应:
2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl
Br2 + SO2 + 2H2O=2HBr +H2SO4
Cl2 + 2HBr=2HCl +Br2
二、从海带中提取碘
(1)海带中的碘元素主要以I- 的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再用有机溶剂萃取出来。
如用H2O2作氧化剂,反应的离子方程式:2I-+H2O2+2H+ = I2+2H2O
(2)实验注意事项:海带不要用水洗,以免除去海带中的碘;干海带易于燃烧;灼烧海带的地方要注意通风。
三、海水提取镁的流程
海水中提取镁的方法:往海水中加碱,得到Mg(OH)2沉淀,将沉淀分离出来后再加盐酸,把Mg(OH)2变成MgCl2,然后经结晶、干燥、电解,就可得到Mg。由海水中的镁离子得到Mg,经历的变化:
CaCO3==高温==CaO + CO2
CaO + H2O =Ca(OH)2
MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2(沉淀)+CaCl2
Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2O
“海水资源的开发利用”教学设计
为加快青年教师的成长,学校每学期都会安排青年教师上一次汇报课,并安排骨干教师听课、评课。本教案是我讲授人教版化学必修2“海水资源的开发利用”一节汇报课的教学设计。这节课受到了听课教师的肯定,同时也存在着许多值得反思的地方。
一、教学设计
1.教材内容分析
教材在必修模块的最后一章安排“海水资源的开发利用”,其主要内容包括:海水中的水资源和化学资源的开发利用。其中水资源的利用包括海水淡化和海水循环冷却,化学资源的开发利用主要涉及海水中化学物质的提取和检验(如NaCl、和Mg的提取,海带中碘元素的检验)。
2.教学目标
(1)知识和技能:了解化学方法在海水资源开发中的应用。
(2)过程和方法:通过活动探究,了解海洋资源的种类及开发利用的现状,培养学生分析、解决问题的能力。
(3)情感态度和价值观:通过对海水资源开发利用的探讨和学习,体会化学对于生产、生活的贡献,揭示化学和可持续发展的关系,培养问题解决的参与意识和对自然的关注意识。
3.教学重点和难点
海水资源的合理开发和综合利用。
4.教学方法 学生课前搜集资料,学生在教师指导下通过图片、数据、实验进行合作、讨论、探究式学习。
5.教学过程
[教师活动]导入:(展示海洋图片)我们生活在海边,看到这几幅图片,请大家思考海洋里有哪些资源和能源可被利用?
[学生活动]交流讨论:海洋里的水资源非常丰富:不仅有鱼、虾、蟹、贝、藻等生物资源;海洋里还有丰富的化学资源,如锰、镁、钾、溴、碘、氯化钠等各种矿物质;海洋还是各种能源的天然宝藏,海洋里有天然气、油田气,还能利用潮汐能、波浪能、核能来发电……
[设计思路说明]连云港市紧邻大海,学生对海洋非常熟悉,通过图片这一直观形式激发学生的学习兴趣,让学生乐于开口交流,营造了一个活跃的课堂气氛,为后续的交流讨论奠定基础。