大兴安岭地区高效课堂教学设计
《海水资源的开发利用》教学设计
呼玛高中马冬雁
一、教教学背景
1、面向学生： 高一年级 2、学科： 化学
3、课时：1课时
4、学生准备：
（1） 以“海水资源大搜索为课题”，学生分组按子课题任务利用【百度搜索】查找资料。
（2） 筛选、整合信息材料，制作汇报课件。
二、教学课题
1、海水资源的开发利用涉及海水中水资源的利用和海水中化学资源的开发利用。
2、认识海水资源开发利用中的化学变化，突出“化学与自然资源的开发利用”和“维护生态平衡走可持续发展道路”的两方面问题。
三、教材分析
1、地位和作用
《海水资源的开发利用》是高中化学人教版必修2 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1课时内容。本节位于必修模块的结尾章节，不仅是让学生认识和感受化学知识在开发利用自然资源的重要作用，化学研究和应用在科技进步中的价值，而且对于学生总结复习已学习过的知识十分重要。
学习本节内容一方面从学科角度，有利于学生以了解认识海水资源开发利用为载体，将之前所学知识复习、梳理、归纳和拓展。另一方面从科学、技术和社会相互作用背景的角度，有利于学生加深体会应用化学知识可开发海水资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础，同时学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，走可持续发展道路，树立资源保护意识及合理开发意识。
2、内容特点
通过介绍海水资源的开发利用的情况，将蒸馏、蒸发、过滤、萃取等实验方法应用于海水资源的开发中，在做中学，增强感性认识，感受实验方法的实际用途。
在学习从海水中获取资源的同时，重温了粗盐提纯、离子反应、氧化还原反应、卤素的性质等知识点，有利于学生学以致用，对所学知识再加工。
本节教学信息量需求很大，并且海水资源利用设计工业领域，学生对此内容很少有感性认识，因此信息呈现方式宜采用多样化，需要从网络获取信息及多媒体资源。
1 海水的综合利用归纳
南靖一中 沈建忠2010、09、15
海水中平均含盐3.5%，含多种矿物质，如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。海水资源包括：能量、生物、化学、矿物、及空间资源。利用潮汐能量发电，各种化学物质被综合利用 ，海水还是人类未来重要的淡水来源、新的能源和人类的空间资源。
问题1:海水的综合利用有哪些方面?（1）海水的直接利用；（2）海水的淡化；（3）制盐和以盐为原料的盐化工；（4）提取海水中溶存的有用元素。
一、海水中水资源的利用——获取淡水
1、途径：通过海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。
2、海水淡化的方法及其特点：海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
原理：蒸溜法分离海水；优点：蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善；
缺点：成本较高,难推广应用。
二、海水中的化学资源
1、特点：种类多、总储量大、富集程度低
含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。
海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年
2、从海水中提取物质的方法
（1）从海水中提取食盐
如何制盐？NaCl、 海水晒盐 2 A、粗盐的成份及精制：a、粗盐：含较多的氯化镁和氯化钙及泥沙b、提纯实验步骤：溶解、过滤、结晶。（请说说：过滤操作的要点；玻璃棒的使用；结晶操作要点；）c、请设计实验室除去NaCl中混有的Ca2+、Mg2+离子的方法（需要仪器及实验步骤）：
（答案：溶解，加稍过量的氢氧化钙，再加入稍过量的碳酸钠溶液，过滤；在滤液中加入稍过量的盐酸，蒸发结晶。）
B、海水晒盐后的“卤水”中还有哪些盐含量较高？
氯化镁 碘化钾 溴化钾
（2）海水提取镁
试剂①溶液Mg(OH)2沉淀试剂②MgCl2溶液Mg无水MgCl2熔融电解（1）Ca(OH)2（2）过滤（3）盐酸（4）MgCl2(熔融)电解Mg + Cl2 ↑海水(含Mg2+)过量
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第 1 页 共 4 页 金太阳新课标资源网
海水的综合利用
复习目标：
1．掌握氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理；
2．了解海水的综合利用，认识化学科学发展对自然资源利用的作用。
复习重点、难点：氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理。
课时划分：一课时
教学过程
知识梳理
海水中储有大量的化学物质，储量可观的就有＿＿多种化学元素，其中＿＿多种可以被人类提取利用，海水素有“液体工业原料”之美誉。
一、海水中盐的开发与利用
1、海水制盐的方法主要有三种，即：＿＿法、＿＿析法和＿＿法。
2、食盐资源的利用
(1)电解饱和食盐水反应原理
阴极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿阳极：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
总反应：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(2)生产设备名称：＿＿＿＿＿电解槽
阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物)
阴极：碳钢网(有镍涂层)
阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。防止＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，避免＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(3)食盐水的精制
思考问题：①用什么方法除去泥沙？＿＿＿＿。②用什么试剂除去Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42-？③所用试剂只有过量才能除净这些杂质，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？ 金太阳新课标资源网
第 2 页 共 4 页 金太阳新课标资源网 【例题1】氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下：
依据上图完成下列填空：
(1)与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为___________________；与电源负极相连的电极附近，溶液的pH__________(选填“不变”“升高”“降低”)。
(2)工业食盐含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为
第1页 共4页 海水资源的综合利用:
浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的化学物质，又是宝贵的化学资源。可从海水中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。
• 海水制盐：
(1)海水制盐的方法：从海水中得到食盐的方法有蒸发法(盐田法)、电渗析法等。目前，以蒸发法(盐田法)为主。
(2)海水晒盐的基本原理：水分不断蒸发，氯化钠等盐结晶析出。
(3)海水晒盐的流程
氯碱工业：
(1)食盐水的精制
(2)电极反应
阴极：
阳极：
第2页 共4页 总反应：：
(3)主要设备
离子交换膜电解槽一一阳极用金属钛(表面涂有钛、钉氧化物层)制成，阴极用碳钢(覆有镍镀层)制成。阳离子膜具有选择透过性，只允许Na+透过，而Cl-、 OH一和气体不能透过。
(4)产品及用途
烧碱：可用于造纸、玻璃、肥皂等工业
氯气：可用于制农药、有机合成、氯化物的合成
氢气：可用于金属冶炼、有机合成、盐酸的制取
海水提溴：
(1)氯化
氯化氧化溴离子，在pH=3．5的酸性条件下效果最好，所以在氯化之前要将海水酸化。
第3页 共4页 (2)吹出
当海水中的Br一被氧化成Br2以后，用空气将其吹出。另外，也可以用水蒸气，使溴和水蒸气一起蒸出。
(3)吸收
目前比较多的是用二氧化硫作还原剂，使溴单质转化为HBr，再用氯气将其氧化得到溴产品。化学方程式如下：
海水提镁:
(1)工艺流程
(2)主要化学反应
①制备石灰乳：
②沉淀
③制备
从海水中提取重水:
提取重水的方法：蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法等。常用方法：化学交换法(硫化氢一水双温交换法)
第4页 共4页 铀和重水目前是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义，化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的作用。潮汐能、波浪能也是越来越受到重视的新型能源。
