必修化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

必修2第四章化學(xué)與可連續(xù)發(fā)展第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第2課時廣東省廣州市天河中學(xué)王學(xué)兵一、教材解析本節(jié)教課的主要目標(biāo)是幫助學(xué)生認(rèn)識和領(lǐng)會化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用。此刻社會關(guān)于能源和環(huán)境的兩鼎力措是“節(jié)能、減排”，這是因?yàn)樽匀唤缰胁恍性偕Y源急劇減少，人們對能源的不合理利用給環(huán)境帶來極大的壓力。所以要修業(yè)生要經(jīng)過本節(jié)學(xué)習(xí)初步揭露化學(xué)與可連續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系，建立資源保護(hù)意識及合理開發(fā)意識。學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)認(rèn)識許多的金屬和非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，而且對金屬冶煉和海水資源也有必定的認(rèn)識，所以本節(jié)教材安排了金屬礦物以及海水資源的開發(fā)利用兩個專題，說明化學(xué)在自然資源的合理開發(fā)和綜合利用上的作用，讓學(xué)生理解這些難得的資源同人類的生活有著日趨密切的聯(lián)系。本課時的內(nèi)容是“海水資源的開發(fā)利用”，教材先經(jīng)過海水資源的大要介紹使學(xué)生認(rèn)識海水資源的利用廣闊遠(yuǎn)景和重要的利用價值，而后詳盡從兩個方面來感覺海水資源的開發(fā)：一是海水資源中水的利用，二是海水資源中其余成分的開發(fā)利用，最后經(jīng)過科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)來詳盡研究如何從海水中提取實(shí)用物質(zhì)，初步認(rèn)識一些開發(fā)的方法和開發(fā)過程中需要戰(zhàn)勝的科學(xué)難題，培育學(xué)生腳踏實(shí)地、認(rèn)真入微的科學(xué)研究精神。二、教課方案思路依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)心理特色，聯(lián)合新課標(biāo)對本課時知識的三維目標(biāo)要求，我在教課方案上本著“先概括、后詳盡”的演繹教課思路，詳盡分三部分逐層遞進(jìn)：第一經(jīng)過錄像、圖片和教師的表達(dá)介紹，使學(xué)生從感性方面認(rèn)識遠(yuǎn)景廣闊的海水資源，初步認(rèn)識海水資源的多樣性、分別性、海水資源加工開發(fā)的技術(shù)性；接下來經(jīng)過幻燈片展現(xiàn)海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)系統(tǒng)的詳盡實(shí)例，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思想和知識視線，進(jìn)一步讓學(xué)生理解海水資源同人類的生活有著日趨密切的聯(lián)系，感想學(xué)好化學(xué)這門學(xué)科對人類貢獻(xiàn)的重要性；最后完成課本“科學(xué)研究”和“實(shí)驗(yàn)4－2”部分，讓學(xué)生充分參加實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計和模擬化工解決資源開發(fā)的問題，學(xué)生多了一份實(shí)質(zhì)體驗(yàn)，將知識和感覺詳盡化，認(rèn)識知識原理和科學(xué)技術(shù)在資源開發(fā)中的重要作用。三、教課方案課題海水資源的開發(fā)利用教課目標(biāo)1.知識與技術(shù)：認(rèn)識海水資源的開發(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．過程與方法：經(jīng)過課前檢查、談?wù)摗⒔涣骱ＫY源的廣闊前景；經(jīng)過實(shí)驗(yàn)操作認(rèn)識化學(xué)方法在海水資源開發(fā)中的作用；3．感情態(tài)度與價值觀：經(jīng)過實(shí)驗(yàn)操作體驗(yàn)學(xué)好化學(xué)知識關(guān)于人類貢獻(xiàn)的重要性；揭露化學(xué)與可連續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系。要點(diǎn)認(rèn)識化學(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)計教課方法利用圖片、錄像、實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)行談?wù)?、概括儀器、用多媒體投影儀、坩堝、酒精燈、燒杯、漏斗、試管、濾紙、剪刀、品刷子教師活動學(xué)生活動設(shè)計企圖圖片展現(xiàn)：海洋資源，感覺地球上的海洋資源的廣增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)引入新課闊遠(yuǎn)景識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)表達(dá)介紹：海洋資源的較全面的認(rèn)識海洋資源的豐習(xí)興趣和熱忱廣泛性、多樣性和分別富性和開發(fā)利用的重要性性的特色展現(xiàn)圖表：“海水綜合利觀察，思慮，談?wù)?，看課本拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)思用聯(lián)合工業(yè)系統(tǒng)一例”，P84維和知識視線，認(rèn)介紹海水資源的開發(fā)利識學(xué)好化學(xué)對人類用與人類生活的關(guān)系，貢獻(xiàn)的重要性此中化學(xué)技術(shù)在開發(fā)利用中的重要作用發(fā)問：從上述圖表中，談?wù)摵蠡卮穑汉Ｋ煤途C合用分類的思想，將同學(xué)們能否將海水資源利用兩大類，而海水利用常常零落的知識系統(tǒng)的開發(fā)利用進(jìn)行整體分聯(lián)合化工生產(chǎn)和能源技術(shù)進(jìn)化。類？行綜合利用，表現(xiàn)海水綜合利用的方向和效益。那么海水資源中海水的回答：海水的淡化和直接利用培育學(xué)生的自學(xué)能利用主要包含哪些方海水進(jìn)行循環(huán)冷卻力。面？閱讀課本，認(rèn)真思慮，回答：目古人類對海水進(jìn)行淡海水淡化的主要方法有蒸餾化主要采納哪些方法？法、電滲析法、離子交換法。此中蒸餾法的詳盡操作過程中要注意哪些問題？指導(dǎo)學(xué)生完成“教案”思慮，談?wù)?，答題。及時牢固新知，落中[知識梳理]的第1、3實(shí)教課目標(biāo)。題，[學(xué)習(xí)訓(xùn)練]中的第1、2、3、10題下邊我們來試著從海水自學(xué)、思慮，談?wù)?，小組交流培育學(xué)生科學(xué)研究中提取實(shí)用成分之實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案。的能力，將所學(xué)知一――溴單質(zhì)。學(xué)習(xí)“資識（氧化還原反應(yīng)料卡片”和“科學(xué)研究”，的原理）應(yīng)用于具展現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方體化工生產(chǎn)的嘗案。試。指導(dǎo)學(xué)生完成課本P83學(xué)生依據(jù)自己設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方培育學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作“實(shí)驗(yàn)4－2”：檢驗(yàn)海案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。能力，感覺化學(xué)知帶中存在碘元素，巡視識關(guān)于化工生產(chǎn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的狀況，海水資源開發(fā)利用并恩賜合時糾正。的重要性。指導(dǎo)學(xué)生完成“教案”思慮、談?wù)?，答題，師生共同及時牢固新知，落中[知識梳理]的第2、4增補(bǔ)答案。實(shí)教課目標(biāo)。將所題，[學(xué)習(xí)訓(xùn)練]中的第學(xué)知識及時轉(zhuǎn)變成4、5、6、7、8、9題解題能力。對本課時內(nèi)容進(jìn)行小

學(xué)生回顧。

使知識系統(tǒng)化，條結(jié)。

理化。部署作業(yè)：課本P85第3題。[板書設(shè)計]二、海水資源的開發(fā)利用1、海水資源的廣闊性、多樣性和分別性2、海水資源中水資源的利用：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)計實(shí)驗(yàn)方案：從海水中提取溴2NaBr+Cl+2=2NaCl+Br2SOBr2+SO22H2O=2HBr+H242HBr+Cl2=2HCl+Br22）檢驗(yàn)海帶中含有碘元素（實(shí)驗(yàn)操作）2KI+H2O2+H2SO4=I2+K2SO4+2HO四、教課反思本課時內(nèi)容，從教課方案到教課實(shí)行，在教課思路上對教材做了比較大的整合。依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)心理特色,我在教課方案上本著“先概括、后詳盡”的演繹教課思路，這樣有益于學(xué)生形成對知識的系統(tǒng)性（內(nèi)容條理清楚），既增強(qiáng)了學(xué)生的感性知識,又將學(xué)習(xí)內(nèi)容落實(shí)到基礎(chǔ)的夯實(shí)上。從教課實(shí)行狀況來看,較好的完成了新課程要求的三維目標(biāo),同時又對學(xué)生已有的知識進(jìn)行了較為全面的牢固和增強(qiáng)。本課時教課時,我一直環(huán)繞“化學(xué)方法在海水資源開發(fā)利用中的重要作用”這一教課要點(diǎn)來睜開,這樣既讓學(xué)生感覺到了海水資源的豐富巨大,有充分開發(fā)利用的必需性和重要價值,又將知識的落腳點(diǎn)回到學(xué)生特別熟習(xí)的化學(xué)基礎(chǔ)知識（氧化還原反應(yīng)、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、著手操作實(shí)驗(yàn)的過程中,我做好了充分的指導(dǎo),督促他們正確表達(dá)化學(xué)用語,規(guī)范操作化學(xué)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生既感覺平和,又有充分的自信,加深了學(xué)生對新知識的接受度。別的,本節(jié)課在師生互動、生生互動方面也做得比較到位。在兩次當(dāng)堂練習(xí)、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計、實(shí)驗(yàn)操作等多個教課點(diǎn),都能讓同學(xué)充分的談?wù)摗⒔涣骱驼宫F(xiàn)自己的能力,真切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)課的弊端與不足,一是引入新課較繁瑣,本是學(xué)生有許多認(rèn)識的知識內(nèi)容,沒有必需用較大的篇幅和時間做引入,在此部分教師不宜表達(dá)過多,可以讓學(xué)生談?wù)搸追昼姾笞鲆粋€交流,給學(xué)生課后連續(xù)興趣、拓展知識做一個鋪墊即可；二是進(jìn)行新課時復(fù)習(xí)舊知識過細(xì),簡單沖淡本節(jié)課的教課要點(diǎn)；三是課堂練習(xí)安排多了一些,以致于教課時間顯得有些緊,最后的小結(jié)部分不夠充分。附件:教案(含答案)[知識疏理]1.海水資源的利用含：

、海

水

淡

化

的

方

法

主

要有：

、

、

。如何在海水中提取Br2、I2？用我們已有的知識進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計？海水中提取溴單質(zhì)：海水中提取碘單質(zhì)：在蒸餾操作中（1）在蒸餾燒瓶中放少許

，以防范

_________________，(2)蒸餾燒瓶中所盛放液體不可以超出

_________________，也不可以少于_________________，3）冷凝管中冷卻水從________口進(jìn)，________口出。蒸餾是提純或分別_________________混雜物的方法，此過程是變化。〖實(shí)驗(yàn)4-2〗（1）用

稱量

3.0g

的干海帶，刷去表面的附著物，用剪刀剪碎，用

潤濕，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，向此中加入少許蒸餾水，、煮沸約

2-3min，過濾。（3）在濾液中滴加幾滴觀察現(xiàn)象為：說明

，再加入1mL的。加入幾滴淀粉溶液，現(xiàn)象為。用離子方程式寫出第三步的反

，應(yīng)：，氧化劑還可以選用。[學(xué)習(xí)訓(xùn)練]基礎(chǔ)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C．濱海砂礦D．錳結(jié)核2.以下哪一種方法不可以實(shí)現(xiàn)海水的淡化（）A．蒸餾法B．電滲析法C．離子交換法D．電解法3.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C．海水提溴D．海水發(fā)電通入氯氣，把海水中的溴化物氧化成單質(zhì)溴，該反應(yīng)的離子方程式為：_______________將汲取溴單質(zhì)的溶液加入過分的硫酸酸化，即可得溴單質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為___________把生成的溴從溶液中吹出，用純堿（Na2CO3）溶液汲取（生成NaBr、NaBrO3、CO2），這一過程的化學(xué)方程式為__________________________________海水中含有氯化鎂，是鎂的重要本源之一。從海水中制取鎂，可按以下步驟進(jìn)行：①把貝殼制成石灰乳②在引入的海水中加石灰乳，沉降、過濾、清洗積淀物③將積淀物與鹽酸反應(yīng)，結(jié)晶、過濾、干燥產(chǎn)物④將獲得的產(chǎn)物熔融后電解。關(guān)于從海水中提取鎂，以下說法不正確的選項(xiàng)是（）此法的長處之一是原料本源豐富進(jìn)行①②③步驟的目的是從海水中提取氯化鎂第④步電解制鎂是因?yàn)殒V是很開朗的金屬以上制取鎂的過程中涉及的反應(yīng)有分解反應(yīng)、化合反應(yīng)和置換反應(yīng)[提升訓(xùn)練]人造光鹵石(KCl·MgCl2·6H20)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：①過濾②溶解③加入適當(dāng)Ca(OH)2④蒸發(fā)⑤用鹽酸溶解⑥電解熔融MgCl2⑦在HCl氣流中強(qiáng)熱MgCl2·6H20晶體正確的序次是()A.⑤③①②④⑥⑦B.②③①⑤④⑦⑥C.②④①③⑦⑤⑥D(zhuǎn).⑤③①④②⑦⑥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以以下圖(1)指出提取碘的過程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱①；寫出過程②中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)提取碘的過程中可供給選擇的有機(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、甘油為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)變成碘的有機(jī)溶液，實(shí)驗(yàn)室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必需的夾持儀器、物件，尚缺乏的玻璃儀器是。10．跟著現(xiàn)代科學(xué)的不停發(fā)展，生產(chǎn)和生活所需淡水日趨增多，甚至超出人類所能支配的淡水量，使地球上淡水資源發(fā)生危機(jī)，這就把海水淡化問題提到了科學(xué)家的眼前。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Ca2、Mg2交換除去?，F(xiàn)代海水的淡化方法：使海水按序次經(jīng)過兩種離子交換樹脂，其流程以以下圖。最早用于海水淡化的方法是蒸餾法，其原理是。(2)現(xiàn)有氫型陽離子交換樹脂(HR)和羥型陰離子交換樹脂(ROH)，則離子交換柱中應(yīng)分別裝入的離子交換樹脂(填其代表式)為：A柱，B柱。(3)說明按上述序次裝柱的原由是。教案答案[知識疏理]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海水濃縮苦鹵氯氣溴或碘3．（1）碎瓷片暴沸（2）2/31/3（3）下上可互溶的液體物理4．（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淀粉變藍(lán)有碘單質(zhì)生成H2O2+2I--氯氣=I2+2OH[學(xué)習(xí)訓(xùn)練]基礎(chǔ)訓(xùn)練2＋2Br－＝2Cl－＋Br25.5Br－＋BrO3－＋6H＋＝Br23H2O3Br2＋3Na2CO3＝5NaBr＋NaBrO3＋3CO27.D[提升訓(xùn)練]8．B。提純光鹵石獲得MgCl2的步驟為：先將光鹵石溶解于水，因?yàn)镵Cl、MgCl2均易溶于水，先后積淀222過濾后得Mg(OH)，清洗后溶于適當(dāng)?shù)柠}酸發(fā)生反應(yīng)：Mg(OH)+2HCl==MgCl+2HO，22蒸發(fā)溶液得

MgCl2·6H2O，因?yàn)榧訜?/p>

MgCl2·6H2O的過程中，會有部分

MgCl2又與

H2O反應(yīng)生成

Mg(OH)2

。而

MgCl2

與

H2O

的反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)：MgCl2+2HO==Mg(