海水资源的开发利用教学案例设计文档

《海水资源的开发利用》教学案例设计 西安市第四十五中学 李巧娥

《海水资源的开发利用》教学案例设计

一、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”

的两个主题。 二、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。本节位于必修模块的结尾章节，不仅学生能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，而且对于学生复习总结已学知识十分重要。

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、归纳和拓展延伸；另一方面从科学、技术和社会相互作用的背景角度，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。学好本节知识，为高三综合复习“无机

流程图”题目打好坚实基础。

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。

3、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。

【教学目标】 1、知识与技能：

（1）知道海水资源的特点，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收集信息素能力。

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、筛选信息资源，课堂交流共享资源的过程，学会自主、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，认识化学

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自然资源意识。 【教学重点】了解化学方法在海水资源开发中的作用。

【教学难点】从海水中提取溴和检验海带中的碘元素的实验原理和方案设计的理解。

【教学准备】1、学生预习阅读课本P90-92内容；

2、将学生分为5个小组，布置各组学习任务，利用互联网搜索信息；

3、学生筛选、整合信息，上报资料，准备课堂汇报。

三、教学方法与设计思路

1、设置问题，自主学习。课前确定学习主题为“海水资源大探索”，并设立“获取淡水”“海水制盐”“海带取碘”

“海水提溴”“海水提镁”五个小题目，分给各小组一个题目，学生利用互联网搜索问题答案。

2、汇报交流，合作学习。教师汇总各小组搜集整理好的学习材料，课堂组织学生分组汇报以多种媒体形式呈现学习的

成果，各组之间资源共享，共同学习海水中淡水和化学资源的获取方法。

3、跟踪点拨，深化学习。各小课题汇报后，教师以问题引导法，及时点拨、总结各种海水资源开发中涉及的化学原理

和实验方法，突出学科主题。

4、归纳反思，拓展学习。由点及面认识海水综合利用联合工业体系后，反思资源开发的合理性和可持续发展性问题，

将科学教育与人文教育融为一体。

四、教学过程

【新课引入】 认识地球海水资源的广泛性、多样性。

1、播放有海水声音的背景音乐

2、展示地球表面海水和陆地面积比例的饼形图。

3、列出表格和数据展示海水中的化学元素（常量、微量、痕量）及含量 4、举例说明海水资源分散性。（用模型法、数据法、举例法均为增强感性认识） （多种方式呈现信息，体现海水资源的特点，激发学生探索如何获取海水资源的学习热情。）

【思考】海水资源虽多且广，但富集程度低，无法直接使用，需要开发才能利用。哪些海水资源可开发使用什么方法

开发

【板书】 二、 海水资源开发利用

【学生汇报】

【过渡】 海水资源开发是项大工程，同学们课下分工学习研究了几种主要资源的开发，本节课通过分享各小组学习成

果，共同学习开发海水资源(培养学生自学能力，收集、整理信息的能力) 。

【板书】 1、海水淡化

海水水资源利用包括：海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却

【展示】海水淡化的方法：1、蒸馏法；2、离子交换法： （充分利用网络资源，将有限的课堂空间扩延获得感性认识。）

【提问】为什么采用蒸馏法可将海水中的淡水提取出来在组合蒸馏实验装置时，特别需要注意的问题

（感受蒸馏法在实际化学工业上的应用，复习蒸馏的原理和实验装置的仪器组成。） 【过渡】 海水被蒸馏后会有固体剩余，这些剩余固体就是粗盐，要利用须将粗盐提纯。

【板书】2、海水综合开发利用

（1）粗盐提纯

【展示】1、海水制盐方法；2、盐田图片

复习巩固粗盐提纯方法， 归纳海水制盐过程中的实验方法。

【提问】如何对粗盐提纯粗盐中含有哪些杂质离子为除去这些杂质离子，应加入哪些除杂试剂除杂试剂在量上有什么要求在加入顺序上有什么要求

(梳理复习粗盐提纯的方法，感受化学反应和实验在海水资源开发中的价值。)

【总结】 为保证杂质离子被除净，后面所加试剂须过量，且碳酸钠要在氯化钡后加，盐酸在最后。碘是人体不可缺少

的微量元素，碘的来源主要在海产品。下面我们学习如何从海带暗中提碘。

【板书】 （2）、海带取碘

播放：从海带中提取碘视频(配合视频讲解实验过程)

【提问】（1）海带为什么不能用水冲洗海带剪碎后，为什么要用酒精润湿 （通过观察实验，讲解实验理解实验设

计原理.）

【板书】2KI + H2O2 + H2SO4 == I2+ K2SO4 + 2H2O

【思考讨论问题，得出结论】

1、反应2KI + H2O2 + H2SO4 == I2+ K2SO4 + 2H2O氧化剂、还原剂分别是什么物质

2、该实验过程是否能证明海带中含有碘为什么

3、该过程中涉及的实验方法有哪些(复习物质检验，氧化还原反应和实验问题。破教学难点，同时通过观看视频培养

学生观察能力。)

【过渡】 海水中的众多物质中课本有介绍的还有溴和镁的提取，其中溴的提取以资料卡片形式体现，而镁的提取在课

后习题中以工业流程图形式呈现。他们都是重要物质，但只要求同学们掌握原理。

【板书】 （3）、海水提溴

根据课本P91“资料卡片”内容，归纳海水提溴方法：

1、把氯气通入预先酸化的浓缩海水中；

2、空气吹出法 通入空气和水蒸汽将溴单质从海水中吹出来 ；

3、吹出来的溴蒸汽在吸收塔被吸收，使溴蒸汽和吸收塔中的SO2反应（复习卤素间物质的转化、SO2性质） ；

4、最后用氯气将HBr（氢溴酸）氧化得到溴单质 。

思考讨论问题2，得出结论 提问： 1、该过程中涉及的化学反应方程式有哪些

2、该过程的目的是获得溴单质，第二步已经得到了溴单质，为什么还要将其转变为氢溴酸之后再进一步氧化为溴单质

（利用网络信息完成自学，培养信息素养。）

Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4+Br2

2HBr+Cl2=Br2+2HCl

（在分析筛选信息的过程中理解海水提溴的原理，突破难点。） 【过渡】镁的提取同学们自己书写，我们展示成果。

【板书】（4）、镁的提取

【小结】 除上述同学们研究学习的几个小课题之外，海水资源还有更多的应用。 海水资源开发与可持续发展，以及

海水提铀（视频）等。观察、阅读P92图4-5海水综合利用联合工业体系。

（思考海洋资源的开发不能以牺牲环境为代价，应合理开发，坚持可持续发展原则。循循诱导，提出海水资源开发给

人类带来物质便利与资源消耗破坏环境和生态平衡的矛盾，进行人文教育，形成正确的价值观。）

布置作业 课本P93第4、5题。

【板书设计】 二、海水资源的开发利用

1、海水的淡化（蒸馏法、离子交换法）

2、海水资源的综合利用

（1）海水制盐 （2）海带提碘

2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O

（3）海水提溴

2NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2（2Brˉ+Cl2 = 2Clˉ+ Br2 ）

Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4

2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2

（4）海水提镁 五、教学反思

本节课容量大，教学设计为课前学生自主学习，课堂合作学习的模式。

海水中各种资源的开发利用涉及的化学工业生产问题学生都不熟悉，教学中可用实验室模拟工业生产原理，理解工

业生产原理，再通过观看图片或视频来增加感性认识从掌握知识。

学生讲本组负责的小课题汇报后，我始终围绕“化学方法在海水资源开发利用中的重要作用”这一教学重点来展开。通过设置各种问题来梳理、归纳各个海水资源开发过程中涉及的化学反应和实验方法，既让学生感受到了海水资源的丰富巨大,有充分开发利用的必要性和重要价值,又将知识的落脚点回到学生非常熟悉的化学基础知识（氧化还原反应、

非金属单质的置换、蒸馏实验、物质的检验实验等），突出化学和资源开发两条主线。

本节课师生互动、生生互动做的比较好。每个学习课前就一个题目学习，积极准备，分工合作。汇报课成了学生们

的交流平台，学生的积极性很高，因为学生会将自己的汇报与其他小组的对比学习。

【板书】 2NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2（2Brˉ+Cl2 = 2Clˉ+ Br2 ）

需要改进的问题：新课引入的时间有些长，需要再精炼，可以让学生自学归纳然后进入正题。其次，由于要结合资源开发的方法梳理其中的化学知识，以致教学时间有些紧张，而学生意犹未尽想了解更多海水资源开发利用的情况，因此考虑可以提供更多学习资源让学生课后自学，例如：观看海水提铀视频或者将该方面内容设置为研究性课题，供

有兴趣的同学选择学习。