初中化学鲁教版九年级下册第八单元 海水中的化学第一节 海洋化学资源教学设计及反思

《第一节 海洋化学资源》

◆      教材分析

本节内容属于课标中“化学与社会发展”一级主题下的“化学与能源和资源的利用”这个二级主题。课标要求：了解海洋中蕴藏着丰富的资源；了解我国能源与资源短缺的国情，认识资源综合利用和新能源开发的重要意义。我把此目标分解成两部分：了解海水中的物质和了解海底矿物，从而认识到海洋中蕴藏着人类取之不尽，用之不竭的巨大宝藏，是一个天然的聚宝盆；通过引导学生探究海水制镁、多种方法淡化海水、开采可燃冰等内容，让学生认识资源的综合利用和能源开发的重要意义。

◆      教学目标

1.通过了解海水中的物质和海底矿物，知道海洋是人类的天然聚宝盆，蕴藏着丰富的资源。

2.通过海水制镁和淡化海水的过程探究，认识海洋资源的开发对人类社会进步所起的重要作用。

3.通过学习海水提镁的原理与生产流程，了解富集法在化学上的应用。

4.通过对海水淡化的实验探究，知道蒸馏法是淡化海水最常用的方法。

5.通过观看资料和图片，了解人们对海洋资源的开发和利用的现状，认识合理进行海洋开发、保护海洋环境的重要性，强化环保意识，培养关注社会和人类生存环境的社会责任感。

◆      教学重难点

【教学重点】

利用海水提镁的流程以及海水淡化的方法。

【教学难点】

蒸馏法淡化海水；用蒸馏法分离物质。

◆      课前准备

酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台、小烧杯、胶头滴管和食盐水。

◆      教学过程

一、导入新课

【提问】你见过大海吗？大海给你留下了什么印象？ 

你知道海水的味道吗？

你想知道海水为什么又苦又咸吗？你想知道海水能为人类提供哪些有用的物质吗？

【引入】下面就让我们进入今天的学习。

二、讲授新课

知识点一 海水中的物质

学生活动1 认识海水中的物质

【提问】大家从“海水中的化学资源”可以得到哪些信息？利用海水我们可以制备哪些物质，试着写出它们的化学式。

【回答】

1.海水中溶解的盐占3.5%，发现的化学元素有80多种，最多的是金属离子钠离子，其次是镁离子，最多的非金属离子是氯离子，其次是硫酸根离子。

2.海水中，大量的离子，可组成很多物质，可能的化学式为：NaCl、K2SO4、CaCl2、 MgC12等。

学生活动2 探究海水制镁

【讲述】海水中含量排在第二位的金属是——镁，（图片：生活中的镁）镁在我们的生产生活中也有着很重要的作用，他们不但被广泛应用于照明、建筑、医药、化肥、家居生活等方方面面，而且在国防工业中更是大显身手，常有“国防元素”之称。

【提问】既然镁有那么多的用途，那么我们怎样从海水中提取镁？

【合作探究】怎样从海水中提取金属镁？写出你的设计方案并说明理由。

提示：

1.熔融状态的氯化镁在通电的条件下可以生成金属镁

2.含镁化合物的溶解性

我的实验方案：

多种方案交流，找到合理的海水制镁的方案，并书写化学方程式。

（根据所给提示，引导学生思考并认识到海水中含有多种金属元素，利用OH-只能与镁离子产生沉淀，从而获得氢氧化镁，再转化成氯化镁，从而找到海水制镁的方法。）

【小结】

【提问】海水中本来就有氯化镁，为什么不直接将海水进行电解制取金属镁呢？从海水中提取氯化镁时，经历了MgCl2——Mg(OH)2——MgCl2的转化过程，这样做的目的是什么？

【回答】①海水中氯化镁的含量太低，直接提取成本太高；②直接电解海水得到的是氢气和氧气，不能制取金属镁。所以一般是将镁沉淀成氢氧化镁，再转化为氯化镁，然后电解。

（让学生认识到无论是沉淀法获得氯化镁，还是蒸发结晶获得食盐，其目的都是为了富集溶解在海水中的可溶性物质，并进而认识到富集是化学上常用的一种方法。）

【拓展】还可以从海水中提取哪些化学物质？

知识点二 海底矿物

学生活动3 认识海底矿物

【过渡】不仅海水中含有大量的化学物质，海底也是个巨大的宝藏。阅读书本P31~32页内容并尝试回答以下问题：

1.海底蕴藏着哪些矿物资源？

2.为什么“可燃冰”被誉为“21世纪能源”谈谈你对它的认识？目前为什么还没对“可燃冰”进行大规模开采？

3.什么是多金属结核？它主要含有哪几种金属元素？

【回答】

1.海底蕴含有大量的煤、石油、天然气、还有数百种矿产资源。

2.可燃冰是天然气水合物，由天然气和水在低温、高压条件下形成的冰状固体，燃烧产生的热量比同等条件下的煤或石油产生的热量多得多，而且在燃烧后几乎不产生任何残渣或废气。但是，可燃冰埋藏于海底的沉积物和陆地冻土的岩石中，如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，将比二氧化碳造成的温室效应更加严重，所以，开采可燃冰的关键是解决技术上的问题。

3.多金属结核，也称为锰结核，它含有锰、铁、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素。

【小结】海洋是个巨大的资源宝库，目前，世界各国都在积极开发和利用海洋资源，为扩大人类生存空间，增加资源储备寻求出路。

【提问】海洋资源包括哪些？海洋中哪些资源不可再生？在开发和利用海洋资源的同时应如何保护海洋资源？

【回答】

海洋资源包括：化学资源、矿物资源、动力资源、生物资源。海洋中的矿物资源是不可再生的。

保护海洋资源可以有多种措施：海洋环境立法、建立海洋自然保护区、加强海洋环境监测、提高消除污染的技术水平等等。

知识点三 海水淡化

学生活动3 认识海底矿物

【讲述】我们知道，地球上可供人类使用的淡水仅占地球上总水量的0.3%，且在时间和空间上分布不均衡。淡水资源的短缺已越来越成为制约社会发展的重要因素，从浩翰的海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。

【提问】我们应该如何解决淡水资源的危机呢？

【实验探究8-1】蒸馏法淡化海水

提出问题：用什么方法能除去海水中的盐，得到淡水？利用提供的仪器药品，组装一套淡化海水的实验装置（供选择的仪器、药品：酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台、小烧杯、胶头滴管和食盐水），并画出装置图。

实验步骤：

(1)如图所示组装仪器，并检查装置的气密性。

(2)向大试管中加入约5~10 mL食盐水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热。观察现象。

(3)向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，观察现象(已知氯化钠溶液能与硝酸银溶液反应，产生白色沉淀)。

思考：为使水蒸气的冷凝效果更好，可对实验装置做哪些改进？

展示如图实验装置：

播放视频“水的蒸馏”。

【合作探究】分析实验获得成功的两个关键：

1.保证装置不漏气

2.蒸发出来的水蒸气要进行充分的冷凝以获得液态水。

【交流反思】蒸馏法淡化海水有什么优点和不足？这种方法能否用来大规模地淡化海水？现代工业上常用哪些方法来淡化海水呢？

【展示】工业生产中使用的方法：膜法和多级闪急蒸馏法。

三、课堂练习

1.海水淡化最常用的方法是（ B ）

A.过滤法    B.蒸馏法   C.结晶法   D.膜淡化法

2.一位遇上海难的水手，随着木排在海水漂流。他用完了淡水，仍感到异常口渴，虽然周围的海水十分清澈，但他不会去喝海水，理由是（ D ）

A.海水有苦涩味儿，根本喝不下去

B.海水中有各种盐类，能使肠胃腐烂

C.海水中有许多微生物，有些微生物有致命危险

D.海水会造成人体水分从血液和组织内脱离出来，进入肠胃中，使人脱水死亡

四、课堂小结

本节课我们知道了海水中含有大量的盐，海底有许多矿产资源，如：煤、石油、天然气、多金属结核等，学习了如何从海水中提取镁，如何淡化海水，工业上海水淡化的方法。

◆      板书设计

第一节        海洋化学资源

一、   海水中的物质

含量最多的金属离子：Na+    含量最多的非金属离子：Cl-

海水制镁：

二、海底矿物

天然气“未来能源”、“21世纪能源” 多金属结核。

三、海水淡化

蒸馏法淡化海水。