必修第四章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

1、必修2第四章化學(xué)與可持續(xù)開展第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第2課時(shí)廣東省廣州市天河中學(xué)王學(xué)兵一、教材分析本節(jié)教學(xué)的主要目標(biāo)是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用。當(dāng)今社會(huì)對(duì)于 能源和環(huán)境的兩大舉措是“節(jié)能、減排，這是因?yàn)樽匀唤缰胁豢稍偕Y源急劇減少，人們對(duì)能源的不合理 利用給環(huán)境帶來(lái)極大的壓力。因此要求學(xué)生要通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)初步揭示化學(xué)與可持續(xù)開展的重要關(guān)系，樹立資 源保護(hù)意識(shí)及合理開發(fā)意識(shí)。學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解較多的金屬和非金屬及其重要化合物的主要性 質(zhì)，并且對(duì)金屬冶煉和海水資源也有一定的了解，因此本節(jié)教材安排了金屬礦物以及海水資源的開發(fā)利用兩 個(gè)專題，說(shuō)明化學(xué)在自然

2、資源的合理開發(fā)和綜合利用上的作用，讓學(xué)生明白這些珍貴的資源同人類的生活有 著日益緊密的聯(lián)系。本課時(shí)的內(nèi)容是“海水資源的開發(fā)利用，教材先通過(guò)海水資源的概況介紹使學(xué)生了解海水資源的利用 廣闊前景和重大的利用價(jià)值，然后具體從兩個(gè)方面來(lái)感受海水資源的開發(fā)：一是海水資源中水的利用，二是 海水資源中其他成分的開發(fā)利用，最后通過(guò)科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)來(lái)具體研究如何從海水中提取有用物質(zhì)，初步了 解一些開發(fā)的方法和開發(fā)過(guò)程中需要克服的科學(xué)難題，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、細(xì)致入微的科學(xué)研究精神。二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)心理特征，結(jié)合新課標(biāo)對(duì)本課時(shí)知識(shí)的三維目標(biāo)要求，我在教學(xué)設(shè)計(jì)上本著 “先概括、后具體的演繹教學(xué)思

3、路，具體分三局部逐層遞進(jìn)：首先通過(guò)錄像、圖片和教師的講述介紹，使 學(xué)生從感性方面了解前景廣闊的海水資源，初步認(rèn)識(shí)海水資源的多樣性、分散性、海水資源加工開發(fā)的技術(shù) 性；接下來(lái)通過(guò)幻燈片展示海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系的具體實(shí)例，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思維和知識(shí)視野，進(jìn)一 步讓學(xué)生明白海水資源同人類的生活有著日益緊密的聯(lián)系，感慨學(xué)好化學(xué)這門學(xué)科對(duì)人類奉獻(xiàn)的重要性;最 后完成課本“科學(xué)探究和“實(shí)驗(yàn)4 - 2局部，讓學(xué)生充分參與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和模擬化工解決資源開發(fā)的問(wèn)題，學(xué)生多了一份實(shí)際體驗(yàn)，將知識(shí)和感受具體化，認(rèn)識(shí)知識(shí)原理和科學(xué)技術(shù)在資源開發(fā)中的重要作用。三、教案課題海水資源的開發(fā)利用教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能：了

4、解海水資源的開發(fā)利用；從海水中提取溴和海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn) 方法；2 過(guò)程與方法：通過(guò)課前調(diào)查、討論、交流海水資源的廣闊前景；通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作 了解化學(xué)方法在海水資源開發(fā)中的作用；3 情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作體驗(yàn)學(xué)好化學(xué)知識(shí)對(duì)于人類奉獻(xiàn)的重要性； 揭示化學(xué)與可持續(xù)開展的重要關(guān)系。重點(diǎn)了解化學(xué)方法在海水資源開發(fā)中的作用難點(diǎn)從海水中提取溴和檢驗(yàn)海帶中的碘元素的實(shí)驗(yàn)原理和方案設(shè)計(jì)教學(xué)方法利用圖片、錄像、實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)行討論、歸納儀器、用品多媒體投影儀、坩堝、酒精燈、燒杯、漏斗、試管、濾紙、剪刀、刷子教師卩活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖圖片展示：海洋資源，引入新 課感受地球上的海洋資源的廣闊前景增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)

5、，激 發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情講述介紹：海洋 資源的 廣泛 性、多樣性和分散性的特點(diǎn)較全面的了解海洋資源的豐富性和開 發(fā)利用的重要性展示圖表：“海水綜合利用聯(lián) 合工業(yè)體系一例，介紹海水 資源的開發(fā)利用與人類生活的 關(guān)系，其中化學(xué)技術(shù)在開發(fā)利 用中的重要作用觀祭，思考，討論，看課本P84拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思維和知 識(shí)視野，認(rèn)識(shí)學(xué)好化學(xué)對(duì) 人類奉獻(xiàn)的重要性提問(wèn)：從上述圖表中，同學(xué)們 能否將海水資源的開發(fā)利用進(jìn) 行總體分類？討論后答復(fù)：海水利用和綜合利用兩 大類，而海水利用往往結(jié)合化工生產(chǎn) 和能源技術(shù)進(jìn)行綜合利用，表達(dá)海水用分類的思想，將零散的 知識(shí)系統(tǒng)化。綜合利用的方向和效益。那么海水資源中海水的利用主

6、 要包括哪些方面？目前人類對(duì)海水進(jìn)行淡化主要 采用哪些方法？其中蒸餾法的 具體操作過(guò)程中要注意哪些問(wèn) 題？答復(fù)：海水的淡化和直接利用海水進(jìn) 行循環(huán)冷卻閱讀課本，認(rèn)真思考，答復(fù)：海水淡 化的主要方法有蒸餾法、電滲析法、 離子交換法。培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。指導(dǎo)學(xué)生完成“學(xué)案中 知 識(shí)梳理的第1、3題，學(xué)習(xí)訓(xùn) 練中的第1、2、3、10題思考，討論，答題。及時(shí)穩(wěn)固新知，落實(shí)教學(xué) 目標(biāo)。下面我們來(lái)試著從海水中提取 有用成分之一一一溴單質(zhì)。學(xué) 習(xí)“資料卡片和“科學(xué)探 究，展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方 案。自學(xué)、思考，討論，小組交流實(shí)驗(yàn)設(shè) 計(jì)方案。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能 力，將所學(xué)知識(shí)氧化還 原反響的原理應(yīng)用于具 體化

7、工生產(chǎn)的嘗試。指導(dǎo)學(xué)生完成課本 P83 “實(shí)驗(yàn)4 2：檢驗(yàn)海帶中存在碘元 素，巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的情 況，并給予適時(shí)糾正。學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí) 驗(yàn)操作。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力， 感受化學(xué)知識(shí)對(duì)于化工生 產(chǎn)和海水資源開發(fā)利用的 重要性。指導(dǎo)學(xué)生完成“學(xué)案中 知 識(shí)梳理的第2、4題，學(xué)習(xí)訓(xùn) 練中的第 4、5、6、7、8、9 題思考、討論，答題，師生共冋補(bǔ)充答 案。及時(shí)穩(wěn)固新知，落實(shí)教學(xué) 目標(biāo)。將所學(xué)知識(shí)及時(shí)轉(zhuǎn) 化為解題能力。對(duì)本課時(shí)內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)。學(xué)生回憶。使知識(shí)系統(tǒng)化，條理化。布置作業(yè)：課本 P85第3題。板書設(shè)計(jì)二、海水資源的開發(fā)利用1、海水資源的廣闊性、多樣性和分散性2、海水資源中水資

8、源的利用：海水的淡化方法：蒸餾法、電滲析法、離子交換法 直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻3、海水資源的綜合利用1設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：從海水中提取溴2 NaBr + Cl 2 =2 NaCI + Br 2Br2 + SO 2 + 2H 2O = 2HBr + H 2SQ2HBr + Cl 2 = 2HCI + Br 22 檢驗(yàn)海帶中含有碘元素實(shí)驗(yàn)操作2KI+ H 2Q+SO=I 2 +K2SO+2H2O四、教學(xué)反思本課時(shí)內(nèi)容，從教學(xué)設(shè)計(jì)到教學(xué)實(shí)施，在教學(xué)思路上對(duì)教材做了比擬大的整合。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和 學(xué)習(xí)心理特點(diǎn)，我在教學(xué)設(shè)計(jì)上本著“先概括、后具體的演繹教學(xué)思路，這樣有利于學(xué)生形成對(duì)知識(shí)的系 統(tǒng)性內(nèi)容條理

9、清晰，既增強(qiáng)了學(xué)生的感性知識(shí) ，又將學(xué)習(xí)內(nèi)容落實(shí)到根底的夯實(shí)上。從教學(xué)實(shí)施情況來(lái)看：較好的完成了新課程要求的三維目標(biāo)，同時(shí)又對(duì)學(xué)生已有的知識(shí)進(jìn)行了較為全面的穩(wěn)固和加強(qiáng)。本課時(shí)教學(xué)時(shí)，我始終圍繞“化學(xué)方法在海水資源開發(fā)利用中的重要作用這一教學(xué)重點(diǎn)來(lái)展開，這樣既讓學(xué)生感受到了海水資源的豐富巨大，有充分開發(fā)利用的必要性和重要價(jià)值，又將知識(shí)的落腳點(diǎn)回到學(xué)生非常熟悉的化學(xué)根底知識(shí) 氧化復(fù)原反響、非金屬單質(zhì)的置換、蒸餾實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)等，在學(xué)生書寫化學(xué)方程式、動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，我做好了充分的指導(dǎo)，催促他們準(zhǔn)確表達(dá)化學(xué)用語(yǔ)，標(biāo)準(zhǔn)操作化學(xué)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生既感到親切，又有充分的自信，加深了學(xué)生對(duì)新知識(shí)的接受度

10、。另外，本節(jié)課在師生互動(dòng)、生生互動(dòng)方面也做得比擬到位。在兩次當(dāng)堂練習(xí)、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作 等多個(gè)教學(xué)點(diǎn)，都能讓同學(xué)充分的討論、交流和展示自己的能力，真正把課堂的主角讓給學(xué)生，是本節(jié)課的一大亮點(diǎn)。至于本節(jié)課的缺點(diǎn)與缺乏，一是引入新課較繁瑣，本是學(xué)生有較多了解的知識(shí)內(nèi)容，沒有必要用較大的篇幅和時(shí)間做引入，在此局部教師不宜講述過(guò)多，可以讓學(xué)生討論幾分鐘后做一個(gè)交流，給學(xué)生課后延續(xù)興趣、拓展知識(shí)做一個(gè)鋪墊即可；二是進(jìn)行新課時(shí)復(fù)習(xí)舊知識(shí)過(guò)細(xì)，容易沖淡本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)；三是課堂練習(xí)安排多了一些，以至于教學(xué)時(shí)間顯得有些緊，最后的小結(jié)局部不夠充分。附件：學(xué)案含答案知識(shí)疏理1. 海水資源的利用含：、海水淡

11、化的方法主要有： 、。2. 如何在海水中提取 Br2、I2 ?用我們已有的知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？海水中提取溴單質(zhì)：海水中提取碘單質(zhì)：3. 在蒸餾操作中1 在蒸餾燒瓶中放少量 ，以防止 ，2蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過(guò) ，也不能少于 ，3冷凝管中冷卻水從 口進(jìn)，口岀。蒸餾是提純或別離 混合物的方法，此過(guò)程是 變化。4. 實(shí)驗(yàn)4-21 用稱量3.0g的干海帶，刷去外表的附著物，用剪刀剪碎，用 潤(rùn)濕，放入 中。點(diǎn)燃酒精燈，灼燒至完成成灰，停止加熱，冷卻。2 將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，向其中參加少量蒸餾水，、煮沸約2-3 min，過(guò)濾。3在濾液中滴加幾滴 ，再參加1mL的，觀察現(xiàn)象為： 。參加幾滴淀粉溶液，

12、現(xiàn)象為說(shuō)明 。用離子方程式寫岀第三步的反響：氧化劑還可以選用學(xué)習(xí)訓(xùn)練A.根底訓(xùn)練1. 以下海洋資源中屬于可再生資源的是A.海底石油、天然氣 B .潮汐能2. 以下哪種方法不能實(shí)現(xiàn)海水的淡化A.蒸餾法 B電滲析法以下屬于海水化學(xué)資源利用的是A.海水淡化B海水提鹽3.C .濱海砂礦.離子交換法.海水提溴DD .錳結(jié)核D 電解法.海水發(fā)電4.5.該反響的離子方程式為:通入氯氣，把海水中的溴化物氧化成單質(zhì)溴，將吸收溴單質(zhì)的溶液參加過(guò)量的硫酸酸化，即可得溴單質(zhì)，該反響的離子方程式為6. 把生成的溴從溶液中吹岀，用純堿NaCO溶液吸收生成 NaBr、NaBrQ、CO，這一過(guò)程的化學(xué)方程式為7. 海水中含有

13、氯化鎂，是鎂的重要來(lái)源之一。從海水中制取鎂，可按如下步驟進(jìn)行：把貝殼制成石灰乳在引入的海水中加石灰乳，沉降、過(guò)濾、洗滌沉淀物將沉淀物與鹽酸反響，結(jié)晶、過(guò)濾、枯燥產(chǎn)物將得到的產(chǎn)物熔融后電解。關(guān)于從海水中提取鎂，以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是A. 此法的優(yōu)點(diǎn)之一是原料來(lái)源豐富B. 進(jìn)行步驟的目的是從海水中提取氯化鎂C. 第步電解制鎂是由于鎂是很活潑的金屬D. 以上制取鎂的過(guò)程中涉及的反響有分解反響、化合反響和置換反響 提高訓(xùn)練8. 人造光鹵石(KCI MgCl 2 6H20)是鹽化工生產(chǎn)的中間產(chǎn)物。以光鹵石為原料制得金屬鎂，可有以下步驟:過(guò)濾溶解參加適量Ca(OH) 2蒸發(fā)用鹽酸溶解 電解熔融MgCl 2

14、在HCI氣流中強(qiáng)熱 MgCl2 6H20晶體正確的順序是()A.B.C.D.9. 海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素，碘元離子的形式存在。實(shí)驗(yàn)中從海藻提取碘的流程如下圖(1) 指岀提取碘的過(guò)程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱;寫岀過(guò)程中有關(guān)反響的化學(xué)方程式。(2) 提取碘的過(guò)程中可提供選擇的有機(jī)試劑為()A.酒精、四氯化碳B四氯化碳、苯C 汽油、醋酸D 汽油、甘油、導(dǎo)管、圓底燒所能家的謹(jǐn)水示。(3) 為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液，實(shí)驗(yàn)室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品，尚缺少的玻璃儀器是10 隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷開展，生產(chǎn)和生活所需淡水日益增多，甚至超過(guò)人類 支配的

15、淡水量，使地球上淡水資源發(fā)生危機(jī)，這就把海水淡化問(wèn)題提到了科學(xué)面前。磺化媒(代表式NaR)是一種鈉型離子交換樹脂，它能使海水中的Ca22 -Mg 交換除去?，F(xiàn)代海水的淡化方法：使海水按順序通過(guò)兩種離子交換樹脂，其流程如圖所(1) 最早用于海水淡化的方法是蒸餾法，其原理是 (2) 現(xiàn)有氫型陽(yáng)離子交換樹脂(HR)和羥型陰離子交換樹脂(ROH)，那么離子交換柱中應(yīng)分別裝入的離子交換樹脂(填其代表式)為：A柱，B柱。(3) 說(shuō)明按上述順序裝柱的理由是 學(xué)案答案知識(shí)疏理3 (1)碎瓷片暴沸(2) 2/3 1/34 (1 )托盤天平酒精坩堝(2)攪拌(3)稀硫酸雙氧水溶液顏色變深H2C2+2I -=：l

16、2+20H氯氣學(xué)習(xí)訓(xùn)練A.根底訓(xùn)練1. B 2. D 3. BC 4. Cl2 + 2Br -2.海水濃縮苦鹵 氯氣 溴或碘1.海水淡化海水直接利用于冷卻 蒸餾法電滲析法離子交換法(3)下上可互溶的液體 物理淀粉變藍(lán)有碘單質(zhì)生成=2C+ B2 5. 5Br + BO 一 + 6H+ = B2 + 306. 3Br 2 + 3NqCO= 5NaBr + NaBrQ + 3CO 7. DKCl、MgCl 2均易溶于水，先后沉淀提高訓(xùn)練8 B。提純光鹵石得到MgCl 2的步驟為：先將光鹵石溶解于水，因?yàn)镸g 2 ； Mg(0H) 2的溶解度比Ca(0H) 2更小，故參加適量的 Ca(0H)過(guò)濾后得Mg(0H) 2,洗滌后溶于適量的鹽酸發(fā)生反響：Mg(0H) 2+2HCl=MgCl 2+2H2O，蒸發(fā)溶液得 MgCl 2 6H2O，由于加熱 MgCl 2 6出0的過(guò)程中，會(huì)有 部 分 MgCl 2又與 出0 反 應(yīng)生成 Mg(0H) 2。而 MgCl 2與 Hq 的反 應(yīng)是一個(gè)可逆反響：MgCI 2+2H2O=Mg(OH) 2+2HCI。根據(jù)平衡移動(dòng)原理在H