海洋化学资源 示范公开课教学设计【初中化学鲁教版九年级下册】

《海洋化学资源》教学设计
◆教材分析
本节教材从海水中溶有的物质开始深入到海底蕴藏的矿物资源，体现了认识事物的全面性和完整性，并以大量的图片资料生动地再现了人们对海洋资源的开发和利用的现状，同时不忘记告诫人们：在开发海洋资源的同时，也要保护好人类共同拥有的海洋资源，以强化学生的环保意识。

本节教材的重点是关于海水提镁和海水淡化的基本原理。

对于海水提镁，重要的是要引导学生知道富集的方法在化学上的应用，要使学生认识到由于海水中氯化镁的含量很低，人们想要得到它，就要设法使之富集。

如果直接用海水为原料，则将其中的氯化镁转化为沉淀的过程就是为了使镁元素富集;如果以卤水为原料，则在海水晒盐阶段就经过了一次富集，转化为沉淀的目的不仅是为了进一步富集，还能够除去其中的氯化钠等杂质。

关于海水的淡化，一方面让学生了解淡化的主要方法，另一方面要培养学生的实验探究能力，从中渗透节水意识的培养。

◆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】
1.了解海洋资源及其开发和利用的方法及价值。

2.利用海水制取镁，海水淡化的方法——蒸馏法。

【教学难点】
海水制镁及“多级闪急蒸馏法”的原理。

◆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
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。

=Mg(OH)2↓+CaCl2
MgCl2+Ca(OH)
2
Mg(OH)
+2HCl=MgCl2+2H2O
2
MgCl 通电
+Cl2↑
（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MgC12——Mg(OH)2——MgC12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5~10mL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稍酸银溶液，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
第八单元海水中的化学
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：
MgCl2+Ca(OH)
2
=Mg(OH)2↓+CaCl2
Mg(OH)
2
+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl 通电
+Cl2↑
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。