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高中化学必修二《海水资源的开发利用》【创新教案】

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;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。

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,学生分析流程图的设计及其原理的是(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的反应方程式讨论,学生回答,教师点评学以致用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的练习检测课堂2、书写每个流程中的反应方程式学习效果,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+、C l-、Br-等2. 海带提取碘2I- + H2O2 + 2H+ = I2+ 2H2OI-检验方法:硝酸银和稀硝酸3. 海水提取溴Br2+ SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO44. 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Cl23.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Br2②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____________。

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