高中化学必修二《海水资源的开发利用》教案新版.docx

高中化学必修二《海水资源的开发利用》教案新版.docx

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高中化学必修二《海水资源的开发利用》教案新版

第一节开发利用金属资源和海水资源

第二课时海水资源的开发利用

【知识与技能】

1、帮助学生认识和体会海水资源开发和利用中的意义和作用；

2、提示化学与可持续发展的重要关系；

3、树立资源保护意识及合理开发意识；

4、初步培养自主查阅资料的能力。

【过程与方法】

1、自主学习、培养学生自学能力；

2、活动探究，调查海洋资源的类型，海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力。

【情感与价值】

1、帮助学生树立节约资源，爱护环境，变废为宝等意识

2、通过金属矿物及海水资源的开发利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学。

教学重难点

【教学重点】

化学方法在海水资源开发中的作用

【教学难点】

海水资源的合理开发及综合应用

教学流程

教学过程

设计

教学内容

师生互动

设计意图

创设情境

钓鱼岛及其附属岛屿自古以来就是中国固有领土，为什么中日在钓鱼岛问题上互不相让?

大家也许会从本节课的内容中找到答案。

课前的预习，给大家布置了五项任务：

查找海水资源和海水淡化的方法、设计海带提碘和海水提溴的流程图，并且委派研究性学习小组进行了海带提碘的实验。

激起学习的兴趣，引入新课

调查研究

海水资源：

海水资源主要分为：

水资源、生物资源、化学资源和能源资源。

从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中。

海水中的水约：

1.3X109亿吨,占地球总水量97%。

每年海水中的鱼虾贝藻约6亿吨，每年捕捞量9千万吨。

海水中的化学资源也相当丰富，海底石油:

1350亿吨；天然气：

140万亿立方米；锰结核：

3万亿吨；金：

500万吨；镁、钾、铀、锶等矿物：

5亿亿吨（液体矿山）。

海水含有８０多种元素，是元素的宝库。

不仅如此，海洋中还隐含着丰富的能源资源。

总之，海水是人类资源的宝库，我们应该保护好我国的大海。

钟泳欣同学代表小组汇报海水中有哪些资源。

老师：

感谢钟泳欣同学的精彩汇报。

通过小组课前的调查研究活动：

1.让学生感受海水中丰富的资源；2.锻炼学生的学习能力，培养学生的合作精神和环保意识。

调查研究

一、海水水资源的利用

地球表面虽然有71%被水覆盖，但是人类可用淡水只占全球水总量的0.77%。

解决淡水缺乏的重要途径：

海水淡化。

目前海水淡化的主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法。

1.蒸馏法：

利用利用沸点与溶质沸点相差较大。

优点：

淡水质量好；但是耗能太大，而用太阳能蒸发：

效率太低。

2.电渗析：

在电场作用下，离子通过膜而迁移。

优点：

投资省、能耗低，但是膜的寿命短和抗污染差。

3.反渗透法：

利用渗透压力差，只允许水透过。

优点：

节能，但需要高压设备。

解决淡水缺乏，除了海水淡化，我们也要注意节约用水。

郭瑞平同学代表小组汇报水资源的利用老师：

感谢郭瑞平同学的精彩汇报。

海水中有丰富化学资源，该如何利用呢？

资料分析

教师提问：

提取海水中的

化学资源主要要解决两大问题：

富集和分离。

如果解决这两个问题呢？

1.引发学生对海水提取化学物质的思考；2.引导学生思考工业生成的困难

观看视频

二、海水化学资源的开发利用

1．海水制盐—生产NaCl

观看海水提取NaCl的视频。

教师提问：

（1）请大家观看视频，写出流程图。

（2）卤水中含有哪些主要的离子

1.培养学生的设计流程图的能力；2.为海水的综合利用埋下伏笔。

实验探究

二、海水化学资源的开发利用

2.海带提取碘

（1）剪碎海带,加入酒精

（2）将海带装入坩埚灼烧（3）海带灰中加水，煮沸（4）将悬浊液过滤得滤液（5）向一部分滤液中加硫酸、过氧化氢和淀粉。

现象：

溶液变为蓝色（6）向另一部分滤液中加四氯化碳，振荡，静置。

现象：

下层溶液为紫红色

研究性学习小组的代表刘浩贤同学，汇报他们的研究成果。

学生提问：

为什么市场上干净海带检测不到碘元素呢？

1.激起学习的兴趣，培养学生的实验探究能力；2.培养学生的合作精神；

3.培养学生的发现问题的意识。

思考讨论

（1）海带为什么不能用水洗？

（2）海带为什么剪碎后再灼烧？

（3）向滤液中加硫酸和过氧化氢，目的是什么？

（4）证明海带中I-有哪些方法？

老师提出问题，学生讨论，学生回答,教师点评

分析流程图的设计及其原理，归纳I-检验方法

小组汇报

二、海水化学资源的开发利用

3.海水提取溴

（1）已知海水中Br-67mg/L，步骤Ⅱ目的是

（2）空气吹出法，是利用了Br2的物理性质

（3）已知Br2的沸点为59℃，操作a方法是

（4）写出步骤Ⅱ的反应方程式

首先学习小组代表汇报海水提取溴的流程图，然后老师

提出问题，学生讨论，学生回答,教师点评

分析流程图的设计及其原理

学以致用

1.试剂①和试剂②分别是什么？

2.流程中涉及到的反应类型：

A.复分解反应B.分解反应

C.化合反应D.氧化还原反应

学生回答,教师点评

检测课堂学习效果，巩固所学对知识进行简单应用，通过实例巩固所学

情景问题

1.假设您是企业家，您在工业生产中主要考虑哪些问题？

2.海水中提取NaCl时，有副产品卤水（Mg2+、Br-；制备金属钠时，有副产品氯气；而海水提取溴时，需要卤水和氯气，假设您生成溴的是企业家，该如何降低生成本呢？

老师提出问题，学生讨论，学生回答,教师点评

1．创设生活情景，激发兴趣；2.归纳工业中生成中的困难，呼应前面的问题。

反思感悟

一、知识与技能

海水淡化的方法；海水提取NaCl；海带提碘；海水提取溴等

二、过程与方法

流程图的设计和分析三、情感与价值

爱护环境，树立节约和变废为宝意识

老师提出问题，学生讨论，学生回答,教师点评

让学生学会反思、归纳

作业

1、课本P93-94的练习

2、书写每个流程中的反应方程式

检测课堂学习效果，巩固所学

板书设计

（一）海水水资源的利用

海水淡化的主要有蒸馏法、电渗析法和离子交换法

（二）海水化学资源的开发利用

1．海水制盐—生产NaCl

卤水：

Mg2+、Cl-、Br-等

2.海带提取碘

2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O

I-检验方法:

硝酸银和稀硝酸

3.海水提取溴

Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

4.海水提取镁

五、课堂练习

镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

主要步骤如下：

（1）为了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用________，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂的量应为________________。

（2）加入试剂①后，能够分离得到Mg（OH）2沉淀的方法是_____________。

（3）试剂②选用________；写出其反应的离子方程式_______。

（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为________。

六、课后练习

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够从海水中获得的物质是（）

A．氯、溴、碘B．钠、镁、铝

C．烧碱、氢气D．食盐、淡水

2．下列有关海水综合利用的说法正确的是

A．利用电解的方法可以从海水中获取淡水

B．海水中含有钾元素，只需经过物理变化可以得到钾单质

C．海水蒸发制海盐的过程只发生了化学变化

D．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2

3．从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是

A．加入适量的NaBr溶液B．通入溴蒸气

C．加入适量的NaOH溶液D．加适量的KI溶液

4.碘是人体必须的元素之一，海洋植物如海带、海藻中含有丰富的、以碘离子形式存在的碘元素。

在实验室中，从海藻里提取碘的流程和实验装置如下：

（1）指出上述提取碘的过程中有关实验操作的名称：

步骤③，步骤⑤。

（2）写出步骤④对应反应的离子方程式：

。

（3）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是。

（双选）

A．酒精B．醋酸C．四氯化碳D．苯

（4）从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂，还需要经过蒸馏。

指出下图实验装置中存在的错误之处：

_________________________。

七、★连接高考

（一）▲考题错解及分析

（1）粗盐中含有Mg2+、SO42-、Ca2+等杂质，精制时所用试剂为：

A.盐酸、B.BaCl2溶液、C.NaOH溶液、D.Na2CO3溶液.加入试剂的顺序是：

（2）电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的电极反应式为______________。

（2分）与电源负极相连的电极附近溶液pH________（1分）（填“变大”、“不变”或“变小”）。

若保证电解后饱和食盐水的浓度不变，则可采取的方法是_____________________________________________。

（2分）

（3）由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl2·6H2O晶体在________（1分）气氛中加热脱水，该气体的作用是______________________________。

（2分）

（4）电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列________气体中冷却。

（2分）

A.H2B．N2C．CO2D．O2

【错答】

（1）B、D顺序颠倒

（2）写电极反应漏掉电子右上角标；把HCl气体写成盐酸（4）误选B、C，

【原因】

信息①：

Na2CO3能沉淀BaCl2，盐酸能除去Na2CO3和NaOH⇒加入试剂的先后顺序是Na2CO3在BaCl2的后面，盐酸在Na2CO3和NaOH的后面

信息②：

电源正极⇒阳极，电源负极⇒阴极

信息③：

浓度不变，两极放出H2和Cl2⇒通HCl气体

信息④：

MgCl2与H2O发生水解生成Mg（OH）Cl或Mg（OH）2或MgO⇒加热晶体时在HCl气氛中脱水

【答案】

（1）BCDA（或CBDA、BDCA）

（2）2Cl－－2e－=Cl2↑变大向电解液中通入一定量的HCl气体

（3）HCl抑制水解平衡：

MgCl2＋H2O=Mg（OH）Cl＋HCl正向进行

（4）A

（二）▲疑难问题及解答

1.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现吗？

【解答】海水淡化制取淡水，不涉及化学反应

2.从海带提取单质碘的实验时：

为什么海带不能用水洗？

【解答】海带水洗后，若不能烘干，则灼烧时候很难充分，不利于提取碘。

（三）▲优秀高考题精选

1.下列说法是否正确？

（用“√”或“×”）

（2013·浙江高考）实验室从海带提取单质碘的方法是：

取样→灼烧→溶解→过滤→萃取（）

【答案】×

【解析】海带中的碘元素以I－形式存在，从海带中提取单质碘时，过滤后要加入氧化剂（如H2O2等）将I－氧化为I2，再加入萃取剂（如苯、CCl4等）进行萃取、分液，最后经蒸馏获得单质碘

2．（2013·上海高考）溴主要以Br－形式存在于海水中，海水呈弱碱性。

工业上制备Br2的操作步骤为：

①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2

②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等

③用硫酸酸化步骤②得到的混合物完成下列填空：

（1）Cl2氧化Br－应在_____条件下进行，目的是为了避免____________。

（2）Br2可用热空气吹出，其原因是_______________。

（3）写出步骤③所发生的化学反应方程式。

_____________用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是___________________________________。

步骤②的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为_____________________。

（4）为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中______

a．通入HBrb．加入Na2CO3溶液

c．加入NaBr溶液d．加入Na2SO3溶液

【答案】

（1）通风橱污染环境

（2）Br2易挥发

（3）3H2SO4＋5NaBr＋NaBrO3===3Na2SO4＋3Br2＋3H2O

用盐酸酸化，则盐酸被NaBrO3氧化Br2易挥发，对大气有污染

（4）c

【解析】Cl2、Br2都是污染气体，应该在通风橱进行操作；步骤③所发生反应是归中反应，盐酸有还原性，NaBrO3有氧化性，二者可发生氧化还原反应；利用NaBr溶液与Cl2反应，然后分液可除去Cl2。

★设计思路

本节课始终贯穿“情景线、问题线和知识线”三条主线。

以钓鱼岛事件导入新课，激发学生的学习兴趣和爱国情怀。

通过课前布置“查找海水资源和海水淡化的方法、设计海带提碘和海水提溴的流程图、研究性学习小组进行了海带提碘的实验”五项任务，挖掘学生的主动性和创造性。

通过兴趣小组和研究小组的汇报、讨论、思考等形式，让学生在快乐中学习。

通过观看视频，培养学生的归纳总结能力；通过创设“假设您是企业家”的问题，培养学生的学习激情和内在动力。

★教学反思

本节课以海洋资源的开发为教学的起点，使学生认识到：

海洋是资源宝库，合理开发海洋资源，可以造福于人类，激发学生研究开发海洋资源的积极性。

本节课的设计有三大特色：

（1）改变导课方式，注重自主学习，体现自主探究。

（2）本节课始终贯穿情景线、问题线和知识线三条主线。

（3）注重新课程理念，通过小组调查研究和研究性小组实验探究，激发了学习兴趣。

本节课通过小组汇报、小组讨论、学生反思等环节，极大的提高了学生的参与度，让学生快乐轻松中的学习。