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"海水资源的开发利用〃教学设计教材分析一一挖掘学科核心素养〃海水资源的开发利用〃位于人教版必修2第四章第一节，涉及海水水资源、海水化学资源的综合开发利用，工业中的从海水制镁、溟、碘等工艺流程技术，可以让学生在真实的情境中体验常见的工业生产流程、技术，可在有关物质分离、提纯、转化、检验等实验中培养学生的微粒观、元素观、变化观等化学观念；在探究海水提取镁、漠、碘等化学物质的实验方案中构建从自然提取各种化学物质的理论模型，养成从化学角度思考实际问题、用化学原理解决实际问题的习惯，在资源综合开发利用中体会化学方法与技术对开发、综合利用自然资源方面的作用，感悟化学对社会发展的重大贡献。
从而形成化学学科核心素养。
通过分析核心知识所包含的基本观念、学科思维等, 并对其进行提炼加工，在教学设计中将这些基本观念和学科思维方法转化为课堂问题和学生活动，从而实现教学目标。
教学目标一一突出学科核心素养对三维目标的传承与提升(1)在查阅海水资源的特点、应用及海水淡化的方法原理过程中培养学生的信息素养，体会化学对社会的重大贡献。
(2 )在探究海水提镁的过程中，体会化学对科技发展的重大作用，促进宏微辨识、社会责任等学科核心素养的发展。
（3 ）在巴拉尔发现滨的科学探究史料学习过程中，探究海水提溟的工业方法，体会化学方法在资源的开发利用中的重要作用，发展学生证据推理、科学精神等学科核心素养。
（4 ）在角色扮演的思考及探究活动中，培养学生社会责任感及科学探究的核心素养，形成从化学角度，用化学思维和方法解决实际问题的意识。
教学方法采用以任务为驱动、以问题解决为目的的教学方法，组织学生开展自主、合作、探究等学习活动，实现在活动探究中提升化学学科核心素养。
3教学过程设计环节一：创设情境，海洋赏宝一一提升信息素养展示海洋的照片。
［学生］由学生推选的活动主持人主持本环节任务1到任务4的成果展示活动。
［教师］教师综合评价各小组成果，协助主持人开展活动，维持活动秩序。
海水资源的开发利用教学设计教学设计：海水资源的开发利用一、教学目标：1.了解海水资源的概念和特点；2.掌握海水资源的开发利用方法；3.培养学生对海水资源开发利用的环保意识。
二、教学内容：1.海水资源的概念和特点；2.海水的淡化、盐化和其它利用方法；3.海水资源的开发利用与环境保护的关系。
三、教学步骤：1.导入（10分钟）教师通过展示图片或视频，介绍海洋的广阔和海水的咸度特点，引起学生对海水资源的兴趣，并引发学生关于海水开发利用的思考。
2.知识讲解（20分钟）分别介绍海水资源的概念和特点，让学生了解海水资源是指海洋中的水资源，海水中含有丰富的矿物质和能源，但其中的盐度较高。
3.海水淡化与盐化（30分钟）讲解海水淡化的两种常见方法：蒸馏法和逆渗透法，并简要介绍其原理和应用范围。
然后讲解海水盐化的方法：太阳盐田和人工盐田，并说明其过程和利用价值。
通过示意图或实物展示，让学生对这些方法有更深入的了解。
4.其它海水资源的利用（30分钟）介绍除淡化和盐化之外的其它海水资源利用方法，如海水养殖、海洋能源开发、海洋矿产开发等。
讲解这些方法的原理和应用，通过实例和图片让学生感知到这些利用方法的重要性和广泛应用。
5.环境保护与海水资源开发利用的关系（20分钟）讲解海水资源开发利用对环境保护的影响，如盐化会造成土地的不可耕种，海洋污染将危害海洋生态系统等。
引导学生思考如何在开发利用海水资源的同时保护环境，并讨论学生对此的看法和建议。
6.实践活动（20分钟）分小组让学生进行小组讨论，设计一个可持续开发利用海水资源的方案。
每个小组设计完毕后，展示给全班，并进行讨论。
7.总结（10分钟）回顾本节课的重点内容，通过提问的方式对学生的学习情况进行检查。
总结本节课的知识点和学习收获，并提醒学生在日常生活中节约水资源，保护环境。
四、教学评价：1.观察学生在课堂上的参与度和表现，了解学生对海水资源开发利用的理解程度和环保意识；2.设计小组讨论和方案展示活动，评价学生的合作意识和创新能力；3.布置作业：要求学生写一篇关于海水资源的开发利用和环保的文章，培养学生的写作能力和思辨意识。
第四章化学与自然资源的开发利用第一节第2课时海水资源的开发利用一、指导思想与理论依据根据建构主义理论和认知心理学基础，以学生为主体，让学生自主地参与知识的获得过程，并给学生充分的表达自己想法的机会；从学生的认识起点出发，突出化学实验功能，发展化学实验素养；使学生树立全面、协调、可持续的发展观，学以致用，回报社会。
二、教学背景分析1.教学内容分析：本节教材充分体现了化学研究和应用的主要目标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这一核心观念。
①从学科知识的角度，本节内容包括海水淡化和海带中碘元素的检验方法，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，本节课提供了一个理论结合实际的很好的切入点，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.学生情况分析：学生在前面的学习中已经了解氯、碘等非金属及其重要化合物的主要性质，卤素间的置换反应；知道常见的氧化剂及氧化还原反应和离子反应，并且对海水资源也有一定的了解；学生已经具备了物质分离的一些基础知识，必修I 学习过蒸馏水的制取、食盐的精制，能熟练的掌握各种分离方法,这些都为学习创造了条件。
但学生缺乏将理论知识应用于实践的能力。
本节课是一个理论结合实际的很好的切入点，如果在了解海水资源情况的基础上，能够将所学的课本上的知识应用于实际的生产生活，初步学会将课本中的知识应用于实践，将是一节特别有价值的课。
3．教学方式与教学手段化学与可持续发展的观念的形成与培养，需要学生自己的亲身体会才能可能达成。
所以要实现这一目标，我采取了以下的教学方式，主要目的在于改变学生被动接受式的单一学习方式，促进学生多样化的学习方式的转变。
（1）多媒体展示法：由老师提供大量的图片、图表、资料、事例、多媒体课件等大量信息，结合教材内容，让学生充分感受和体会。
第2课海水资源的开发利用时1新情境•激趣引航海洋是人类可持续发展的重要基地。
浩瀚的海洋中，蕴藏着极其丰富的矿物资源、生物资源和药物资源，其经济价值可观，开发前景十分诱人。
开发利用海洋是解决当前人类社会面临的人口膨胀、资金短缺和环境恶化等一系列难题的可靠途径。
在陆地资源日渐枯竭的今天，海洋正成为人类繁衍发展的生命线。
我国大陆海岸线长达18000 km,海岛海岸线长达14000 km,这为我们开发利用海水资源提供了良好的自然条件。
那么，海水的开发利用都包括哪些方面呢？你知道怎样才能开发出海洋中的这些资源吗？'哇！这大海里不仅有鱼呀！还有这么多］物质！可我怎么把它们提纯出来呢？J2新知识•预习探索。
学习目标1.了解海水资源及其利用。
2.了解海水淡化的方法，掌握海水的蒸馆。
3.掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐、海水提澳、海带提碘。
O新知预习1.海水水资源的利用(1)海水水资源的利用主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却等。
(2)海水淡化的途径及方法：从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。
淡化的方法主要有蒸惚法、离子交换法、电渗析法等。
2.海水化学资源的开发利用海水中溶解和悬浮着大量的无机物和有机物,H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、Br> Sr等13种元素超过总量的99%；其他为微量元素，总计含有迪多种元素，虽然海水中的元素种类很多,总储量很大但富集程度却很低。
(1)海水制盐从海水中制得的NaCl除用于食盐外，还用作工业原料一。
(2)海水提澳在预先经过酸化的浓缩海水中用氯气置换澳离子使之成为遑单质，其离子方程式为：Cl2+2Br'=Br2+2Cro3・海水中能量的开发和利用(1)从海水中提取核能开发的重要原料铀和重水。
(2)潮汐能、波退能等是有待开发的新型能源。
O冋题探索1.中国食盐产量居世界首位。
下列实验室中的操作类似“海水晒盐”原理的是（）A.蒸憾B.蒸发C.过滤D・搅拌【答案】B2.可从海水中获取的常温下为液体的单质是（） A. Mg B・ Na C・B H D・I?【答案】C【答案】c不能实现海水淡化的是（ 电渗析法离子交换法3.下列方法中, A.蒸憾法B.C ・过滤法D.4・下列属于海水化学资源利用的是（） A.海水淡化B.海水冷却循环C•海水提澳D.海水发电【答案】C5.判断下列说法的正误：(1)用蒸憾法进行海水淡化是物理变化。
第2课时 海水资源的开发利用一、海水水资源的开发利用1．直接利用海水进行循环冷却；2．海水淡化：主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。
3．海水的蒸馏(1)原理：(2)注意事项①烧瓶需垫石棉网加热。
②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的23，也不能少于13。
③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片，以防液体暴沸。
④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。
二、海水化学资源的开发利用1．海水中的化学资源海水中H 、O 两种元素，加上Cl 、Na 、K 、Ca 、Mg 、S 、C 、F 、B 、Br 、Sr 等11种元素的总量超过99%，其他为微量元素，共计含有80多种。
2．海水制盐海水――→日晒结晶粗盐――→提纯精盐。
3．海带提碘(1)流程：海带―→灼烧―→浸泡―→过滤――→Cl 2氧化―→提纯―→碘单质。
(2)原理：2I －＋Cl 2===I 2＋2Cl －。
4．海水提溴(1)过程：浓缩―→氧化―→富集―→提取。
(2)原理：2Br －＋Cl 2===Br 2＋2Cl －。
5．海水提镁(1)过程：浓缩――→CaO 沉淀―→过滤――→盐酸溶解―→结晶(MgCl 2·6H 2O)――→脱水MgCl 2晶体――→电解(金属镁)。
(2)原理：①Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O③MgCl 2·6H 2O=====HCl △MgCl 2＋6H 2O④MgCl 2(熔化)=====电解Mg ＋Cl 2↑6．新能源的开发(1)从海水中提取铀和重水，铀和重水是核能开发的重要原料。
(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。
一、海水中溴的提取规律小结海水提溴四个过程1、海水中溴元素以Br －形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：(1)步骤①反应的离子方程式是________________________________________，步骤③反应的化学方程式是_________________________________________。
(2)从理论上考虑，下列物质也能吸收Br2的是________。
A．NaOH B．FeCl2C．Na2SO3D．H2O(3)步骤③中氧化剂是____________，若反应中生成 2 mol HBr，则消耗________mol SO2。
(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是________。
答案(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr(2)ABC(3)Br21(4)Cl2>Br2>SO2二、海水中碘的提取海带中碘元素的检验(1)反应原理：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O(2)实验步骤及证明方法2、海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。
碘元素以碘离子的形式存在。
实验室从海藻中提取碘的流程如下：(1)指出从海藻中提取I2的实验操作名称：①________________，③________________，②的离子方程式______________________________________________。
(2)提取碘的过程中，可供选择的有机溶剂是()A．甲苯、酒精B．四氯化碳、苯C．汽油、乙酸D．汽油、甘油(3)为使海藻中I －转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器。
还缺少的仪器是________。
(4)进行蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是________，最后晶态碘在________中。
答案 (1)过滤 萃取 2I －＋Cl 2===I 2＋2Cl － (2)B (3)分液漏斗，普通漏斗 (4)萃取剂沸点较低，I 2易升华 烧瓶解析 (1)为了从悬浊液中分离I －，应用过滤；从I 2的水溶液中把它提取出来，应用萃取。
(2)A 中酒精，C 中乙酸，D 中甘油，都是易溶于水的物质，所以不能用于萃取碘。
(3)萃取分液所必需的仪器是分液漏斗，过滤时所需仪器必有普通漏斗。
(4)蒸馏的三点错误：①没有石棉网；②温度计插入液面以下；③冷凝管进、出水方向颠倒。
(5)酒精、乙酸、甘油均不能做为I 2的萃取剂。
三、海水中镁的提取知识归纳海水提镁的生产流程可表示为3、下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是( )A ．海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解MgB ．海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2晶体――→电解MgC ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO ――→电解MgD ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl 2溶液――→HCl 气流MgCl 2(熔融)――→电解Mg答案 D解析 解答本题既要知道镁是由电解熔融的MgCl 2得到，还要知道实际生产中从海水提取MgCl 2的途径及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。
题组1 海水的综合利用1．许多国家十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变化就能从海水中获得的物质是( ) A ．Cl 2、Br 2、I 2B ．Na 、Mg 、AlC ．食盐、淡水D ．NaOH 、H 2答案 C 解析 A 、B 、D 中的物质必须经化学变化，才能够从海水中获取。
2．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是( )A ．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质B ．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C ．从海水中可以得到NaCl ，电解熔融NaCl 可制备Cl 2D ．利用潮汐发电是将化学能转化为电能答案 C解析 海水中的钾元素是以化合态形式存在，要求化合态转化为游离态，一定发生氧化还原反应，A 不正确；海水蒸发制海盐，是发生了物理变化，B 错误；电解熔融NaCl 可以制得Na 和Cl 2，C 正确；潮汐发电是将机械能转化为电能，因此D 也不正确。
3．NaCl 是海水中提取出来的一种重要物质，除食用外，它还是一种工业原料，下列以NaCl 为原料的产品(或物质)是 ( ) ①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸A ．①②③④⑤B ．①②③④C ．①②③⑤D ．①②④⑤答案 A 解析 在氯碱工业中，2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，H 2与Cl 2化合被水吸收可得盐酸。
2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。
在制纯碱工业中主要利用如下原理：NaCl ＋CO 2＋NH 3＋H 2O===NaHCO 3↓＋NH 4Cl ；2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑。
题组2 海水提取溴碘及其性质应用4．从海水中提取的溴约占世界溴年产量的13，从海水中提取溴的主要步骤可表示为( ) A ．氧化→吸收→吹出B ．氧化→吹出→吸收C ．吹出→氧化→吸收D ．吹出→吸收→氧化答案 B 解析 从海水中提取溴，先用氧化剂将溴离子氧化为溴单质，再用热空气吹出后用碱液吸收。
5．海水提溴过程中将Br －氧化成Br 2，可向其中加入氧化剂，合适的是 ( )A ．酸性KMnO 4溶液B ．氯水C ．FeCl 3溶液D ．碘水答案 B解析 Fe 3＋和I 2的氧化性都不如Br 2的强，C 、D 不正确；酸性KMnO 4溶液能氧化Br －，但不适合工业生产用，KMnO 4价格比较贵。
6．从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作，其中正确的是 ( )答案D解析灼烧海带应用坩埚，A项错误；过滤时应用玻璃棒引流，B项错误；苯的密度比水的小，萃取后的混合溶液中苯在上层，应从分液漏斗上口倒出，C项错误。
7．甲、乙、丙三溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化。
则甲、乙、丙依次含有()A．Br－、I－、Cl－B．Br－、Cl－、I－C．I－、Br－、Cl－D．Cl－、I－、Br－答案A解析向甲中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，应是溴水的颜色，则甲中必含有Br－，被Cl2置换生成了Br2，由此否定了C、D；再加丙溶液，颜色无明显变化，说明丙溶液中不含I－，否则加入后应被Br2所置换，生成I2，溶液应为蓝色，与题给条件不符，则丙溶液只能含有Cl－，I－必在乙溶液中。
因此甲、乙、丙溶液依次含有Br－、I－、Cl－。
8．检验海带中碘元素的实验中，发生如下反应：2H＋＋2I－＋H2O2===I2＋2H2O，下列对该反应的叙述中不正确的是() A．I2为氧化产物B．H2O2既作氧化剂又作还原剂C．氧化性强弱顺序为H2O2>I2D．生成1 mol I2时转移2 mol电子答案B解析2I－＋H2O2＋2H＋===I失2×e－2＋2H2O得2×e－，该反应中I2为氧化产物，H2O2作氧化剂，根据氧化性由强到弱的顺序为氧化剂>氧化产物，所以氧化性H2O2>I2；反应中每生成1 mol I2，转移2 mol电子。
[能力提升题]9．全球海水中溴的储藏量丰富，约占地球溴总储藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65 mg·L－1。
其工业提取方法有：(1)空气吹出纯碱吸收法。
方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，再用空气将嗅吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。
该方法涉及的反应有①______________________(写出化学方程式)；②3Br2＋3CO2－3===BrO－3＋5Br－＋3CO2↑；③BrO－3＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O。
其中反应②中氧化剂是________；还原剂是________。
(2)空气吹出SO2吸收法。
该方法基本同(1)，只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。
写出溴与二氧化硫反应的化学方程式：__________________________________________ ______________________________。
(3)溶剂萃取法。
该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。
实验室中萃取用到的实验仪器名称是________。
下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是________(填序号)。
①乙醇②四氯化碳③硝酸答案(1)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2Br2Br2(2)Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4(3)分液漏斗②解析工业上提取溴的原理：将氯气通入到富含溴离子的海水中，把溴置换出来，然后被某些溶液吸收，再提纯即可得到。
