《開發(fā)利用金屬礦物和海水資源》設(shè)計(jì) 一等獎(jiǎng)

《開發(fā)利用金屬礦物和海水資源》教學(xué)設(shè)計(jì)（第2課時(shí)）教學(xué)目標(biāo)(一)知識(shí)與技能1.幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和體會(huì)海水資源開發(fā)和利用中的意義和作用。2.揭示化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系。3.樹立資源保護(hù)意識(shí)及合理開發(fā)意識(shí)。4.初步培養(yǎng)自主查閱資料的能力(二)過(guò)程與方法1.自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。2.活動(dòng)動(dòng)探究，通過(guò)了解海洋資源的類型；海水資源的開發(fā)及利用現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生歸納能力、比較能力。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.幫助學(xué)生樹立節(jié)約資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境、變廢為寶等意識(shí)。2.通過(guò)金屬礦物以及海水資源的開發(fā)利用兩個(gè)專題，使學(xué)生熱愛(ài)自然，熱愛(ài)化學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)了解化學(xué)方法在海水資源開發(fā)中的作用。教學(xué)難點(diǎn)海水資源合理開發(fā)綜合應(yīng)用教具準(zhǔn)備多媒體、投影儀、電教器材：視頻展示臺(tái)（包括錄象），實(shí)物投影儀掛圖、標(biāo)本等課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過(guò)程[新課導(dǎo)入]二、海水資源的開發(fā)利用1.海水水資源的利用：海水中水的儲(chǔ)量約占全球總水量的97％。海水中水資源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻。海水淡化的方法：主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。海水蒸餾原理示意圖太陽(yáng)能蒸發(fā)原理示意圖2.海水中的化學(xué)資源的開發(fā)利用：（1）海洋是一個(gè)遠(yuǎn)未開發(fā)的巨大化學(xué)資源寶庫(kù)：海洋資源中，利用潛力最大的是海水中的化學(xué)資源。由于與巖石、大氣、生物的相互作用，海水中溶解和懸浮有大量的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，目前，在陸地上發(fā)現(xiàn)的１００多種化學(xué)元素，在海水中已找到８０多種（包括超過(guò)總量99%的H、O、CL、Br、Na、K、Mg、Ca、S、C等11種元素和其他微量微量元素）,其中７０多種可供提取。如，氯化鈉（即食鹽）有４億億噸，鎂約有１８００萬(wàn)億噸，鉀有５００萬(wàn)億噸，溴約有９０萬(wàn)億噸，核燃料約４０億噸－５０億噸。（2）海水中含有的各種元素的特點(diǎn)：種類多，總儲(chǔ)量大，富集程度低。因此，從海水中提取物質(zhì)需要解決物質(zhì)的富集的問(wèn)題。（3）從海水中提取物質(zhì)的方法I.從海水中提取食鹽的主要工藝流程：從海水中制取鹽的方法主要有：鹽田法、電滲析法和冷凍法。其中鹽田法（又叫灘曬法）歷史最悠久，而且也是最簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)有效的方法?，F(xiàn)在還在廣泛采用?！}田法：鹽田建在海灘邊，借用海灘逐漸升高的坡度，開出一片片象扶梯一樣的池子。 第5頁(yè)利用漲潮或用風(fēng)車和泵抽取海水到池內(nèi)。海水流過(guò)幾個(gè)池子，隨著風(fēng)吹日曬，水份不斷蒸發(fā)，海水中的鹽濃度愈來(lái)愈高，最后讓濃鹽水進(jìn)入結(jié)晶池，繼續(xù)蒸發(fā)，直到析出食鹽晶體。我國(guó)是世界上最大的產(chǎn)鹽國(guó)，年產(chǎn)鹽量近2000萬(wàn)噸，占世界食鹽產(chǎn)量的80%。長(zhǎng)聲鹽場(chǎng)Ⅱ.從海水中提取鎂的主要工藝流程：鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。主要步驟如下：海水（主要含NaCl和海水（主要含NaCl和MgSO4）溶液 試劑①熔融Mg無(wú)水MgCl2熔融Mg無(wú)水MgCl2MgCl2溶液Mg(OH)2沉淀電解 試劑②電解（1）為了使MgSO4轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2，試劑①可以選用

NaOH，要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀，加入試劑①的量應(yīng)

過(guò)量；驗(yàn)證MgSO4已完全轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2的方法是取上層清液，加入NaOH溶液，不生成沉淀。（2）加入試劑①后，能夠分離得到Mg（OH）2沉淀的方法是

過(guò)濾。（3）試劑②可以選用

HCl

。（4）無(wú)水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后會(huì)產(chǎn)生Mg和Cl2，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑第6頁(yè)Ⅲ.從海水中提取溴的主要工藝流程（1）用蒸餾法將海水濃縮。用硫酸將濃縮的海水酸化。（2）向酸化的海水中通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaBr+Cl2==Br2+2NaCl；（3）向含溴單質(zhì)的水溶液中通入空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì)吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4（4）向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2HBr+Cl2==2HCl+Br2（5）用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)，得到產(chǎn)品溴?！緦?shí)驗(yàn)4—2】從海帶中提取碘（1）反應(yīng)原理：海帶中的碘元素主要以I-的形式存在，提取時(shí)用適當(dāng)?shù)难趸瘎℉2O2)將其氧化成I2，再用有機(jī)溶劑將I2萃取出來(lái)。用H2O2做氧化劑，反應(yīng)的離子方程式是：2I-+H2O2+2H+==I2+2H2O。（2）操作步驟：①取約3g干海帶，把表面的浮著物用刷子刷凈（不要用水沖洗，以免洗去表面的碘化物），用剪刀剪碎后，用酒精濕潤(rùn)，放入坩堝中。點(diǎn)燃酒精燈，灼燒海帶至完全變?yōu)榛覡a（注意通風(fēng)）停止加熱，冷卻。②將海帶灰轉(zhuǎn)移到小燒杯中，向其中加入10ml蒸餾水，攪拌、煮沸2～3min,過(guò)濾。③在濾液中滴入幾滴稀硫酸（3mol/l）,再加入1mLH2O2（3%），現(xiàn)象：溶液變棕黃色。再加入幾滴淀粉溶液，現(xiàn)象是：溶液變藍(lán)色。（3）提取I2流程：【總結(jié)】海水資源的開發(fā)利用：①?gòu)暮Ｋ刑崛〉Ｋ?②海水制鹽海水資源的開發(fā)利用③從海水中提取鎂、鉀、溴、碘等化工產(chǎn)品④從海水中獲取鈾和重水作為核能開發(fā)的重要原料⑤從海水中獲取其他物質(zhì)和能量第7頁(yè)※海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系一例（如下圖）課堂小結(jié)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了海水資源的開發(fā)和利用，通過(guò)學(xué)習(xí)，我們知道：海水是一個(gè)巨大的資源寶庫(kù)，從海水中我們可以提取許多重要的化工產(chǎn)品，同學(xué)們要努力學(xué)習(xí)，掌握先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，讓海水更好地造福人類。布置作業(yè)P85T3板書設(shè)計(jì)：第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源（第2課時(shí)）二、海水資源的開發(fā)利用1．水資源的利用（2）溴3.樹立資源保護(hù)意識(shí)及合理開（1）淡化（3）鉀發(fā)意識(shí)（2）循環(huán)冷卻2．制備化工產(chǎn)品（1）鎂活動(dòng)探究1.查閱資料,寫篇小論文:海水資源簡(jiǎn)介。【隨堂練習(xí)】1.從海水中提取金屬鎂的生產(chǎn)步驟有：①濃縮結(jié)晶，②加熟石灰，③加鹽酸，④過(guò)濾，⑤熔融電解，正確的生產(chǎn)步驟順序是_②④③①⑤。2.按下述實(shí)驗(yàn)過(guò)程填空：（1）寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：①2FeBr2＋3Cl22FeCl3＋2Br2；②

2FeCl3＋2KI2FeCl2＋2KCl＋I(xiàn)2；③

2KI＋Br22KBr＋I(xiàn)2。（2）溶液的顏色：a：棕黃色；b：橙紅色；c：藍(lán)色；d：藍(lán)色。第8頁(yè)3.海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下圖所示：△若在空氣中加熱MgCl2·6H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式△MgCl2·6H2O===Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑。（2）用電解法制取金屬鎂時(shí)，需要無(wú)水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O時(shí)，能得到無(wú)水MgCl2，其原因是：在干燥的HCl氣流中，抑制了MgCl2水解，且?guī)ё進(jìn)gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水氣，故能得到無(wú)水MgCl2（3）Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去？寫出實(shí)驗(yàn)步驟。步驟：加入MgCl2溶液，充分?jǐn)嚢?，過(guò)濾，沉淀用水洗滌。（4）實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過(guò)程中，在溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說(shuō)明在這三種情況下使用玻璃棒的目的；①溶解時(shí)：攪拌，加速溶解。②過(guò)濾時(shí)：使待濾液體沿玻璃棒流