“开发利用海水资源”的教学设计

文章编号：1005－6629(2008)04－0042－03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 教材分析

本课程的内容是“海水资源的开发利用”，教材先通过海水资源的概况介绍使学生了解海水资源的利用广阔前景和重大的利用价值，然后具体从两个方面来感受海水资源的开发：一是海水资源中水的利用，二是海水资源中其他成分的开发利用，最后通过科学探究和实验来研究如何从海水中提取有用物质，初步了解一些开发的方法和开发过程中需要克服的科学难题，培养学生实事求是、细致入微的科学研究精神。

2 教学设计思路

本着“先概括、后具体”的演绎教学思路，具体分三部分逐层递进：首先通过录像、图片和教师的讲述介绍，使学生从感性方面了解前景广阔的海水资源，初步认识海水资源的多样性、分散性、海水资源加工开发的技术性；接下来通过幻灯片展示海水综合利用联合工业体系的具体实例，拓展学生的学习思维和知识视野，进一步让学生明白海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系，感概学好化学这门学科对人类贡献的重要性；最后完成课本“科学探究”和“实验4-2”部分，让学生充分参与实验方案的设计和模拟化工解决资源开发的问题，学生多了一份实际体验，将知识和感受具体化，认识知识原理和科学技术在资源开发中的重要作用。

3 教学过程

4 教学反思

围绕“化学方法在海水资源开发利用中的重要作用”这一教学重点来展开，这样既让学生感受到了海水资源的丰富巨大，有充分开发利用的必要性和重要价值，又将知识的落脚点回到学生非常熟悉的化学基础知识(氧化还原反应、非金属单质的置换、蒸馏实验、物质的检验实验等)，在学生书写化学方程式、动手操作实验的过程中，我做好了充分的指导，督促他们准确表达化学用语，规范操作化学实验。学生既感到亲切，又有充分的自信，加深了学生对新知识的接受度。

附件：学案(含答案)

［知识疏理］

1.海水资源的利用包括_________________、_____________海水淡化的方法主要有__________、______、_______。

2.如何在海水中提取Br2、I2?用我们已有的知识进行实验设计：

海水中提取溴单质：

海水中提取碘单质：

3.蒸馏操作过程：

(1)在蒸馏烧瓶中放少量_____，以防止____；

(2)蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过________，也不能少于_______；

(3)冷凝管中冷却水从____口进，______口出。

蒸馏是提纯或分离____________混合物的方法，此过程是__________变化。

4.［实验4-2］

(1)用____称量3.0g的干海带，刷去表面的附着物，用剪刀剪碎，用____润湿，放入_____中。点燃酒精灯，灼烧至完成成灰，停止加热，冷却。

(2)将海带灰转移到小烧杯中，向其中加入少量蒸馏水，____、煮沸约2-3min，过滤。

(3)在滤液中滴加几滴_____，再加入1mL的_________，观察现象为_____________。加入几滴淀粉溶液，现象为______，说明_________。用离子方程式写出第三步的反应：_________，氧化剂还可以选用___________。

［学习训练］

A.基础训练

1.下列海洋资源中属于可再生资源的是()

A.海底石油、天然气 B.潮汐能

C.滨海砂矿 D.锰结核

2.下列哪种方法不能实现海水的淡化()

A.蒸馏法B.电渗析法

C.离子交换法D.电解法

3.下列属于海水化学资源利用的是()

A.海水淡化B.海水提盐

C.海水提溴D.海水发电

4.通入氯气，把海水中的溴化物氧化成单质溴，该反应的离子方程式为_____________；

5.将吸收溴单质的溶液加入过量的硫酸酸化，即可得溴单质，该反应的离子方程式为________；

6.把生成的溴从溶液中吹出，用纯碱(Na2CO3)溶液吸收(生成NaBr、NaBrO3、CO2)，这一过程的化学方程式为_______。

7. 海水中含有氯化镁，是镁的重要来源之一。从海水中制取镁，可按如下步骤进行：①把贝壳制成石灰乳，②在引入的海水中加石灰乳，沉降、过滤、洗涤沉淀物，③将沉淀物与盐酸反应，结晶、过滤、干燥产物，④将得到的产物熔融后电解。关于从海水中提取镁，下列说法不正确的是()

A.此法的优点之一是原料来源丰富

B.进行①、②、③步骤的目的是从海水中提取氯化镁

C.第④步电解制镁是由于镁是很活泼的金属

D.以上制取镁的过程中涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应

B.提高训练

8.人造光卤石(KCl・MgCl2・6H2O)是盐化工生产的中间产物。以光卤石为原料制得金属镁，需下列步骤：

①过滤， ②溶解， ③加入适量 Ca(OH)2， ④蒸发，⑤用盐酸溶解，⑥电解熔融MgCl2，⑦在HCl气流中强热；正确的顺序是()

A.⑤③①②④⑥⑦B.②③①⑤④⑦⑥

C.②④①③⑦⑥⑤ D.⑤③①④②⑥⑦

9.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素，碘无离子的形式存在。实验中从海藻提取碘的流程如下图所示

(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称①____；写出过程②中有关反应的化学方程式___________。

(2)提取碘的过程中可提供选择的有机试剂为()

A.酒精、四氯化碳 B.四氯化碳、苯

C.汽油、醋酸 D.汽油、甘油

(3)为使海藻灰中的碘离子转化为碘的有机溶液，实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器是__________。

10.随着现代科学的不断发展，生产和生活所需淡水日益增多，甚至超过人类所能支配的淡水量，使地球上淡水资源发生危机，这就把海水淡化问题提到了科学家的面前。磺化煤(代表式NaR)是一种钠型离子交换树脂,它能使海水中的Ca2+、Mg2+交换除去。

现代海水的淡化方法：使海水按顺序通过两种离子交换树脂，其流程如图所示。

(1)最早用于海水淡化的方法是蒸馏法，其原理是______________________。

(2)现有氢型阳离子交换树脂(HR)和羟型阴离子交换树脂(ROH)，则离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂(填其代表式)为： A柱：_______，B柱_____。

(3)说明按上述顺序装柱的理由是_________。

学案答案

［知识疏理］

1.海水淡化海水直接利用于冷却蒸馏法电渗析法离子交换法

2.海水浓缩苦卤氯气溴或碘

3.(1)碎瓷片暴沸(2)2/31/3(3)下上可互溶的液体物理

4.(1)托盘天平酒精坩埚

(2)搅拌

(3)稀硫酸双氧水溶液颜色变深淀粉变蓝有碘单质生成

H2O2+2I-=I2+2OH-氯气

［学习训练］

A.基础训练

1.B2.D3.B C4.Cl2+2Br-=2Cl-+Br25.Br-+BrO3-+6H+=Br2+3H2O6.3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO27.D

B.提高训练

8. B。提纯光卤石制备MgCl2的步骤为：先将光卤石溶解于水，因为KCl、MgCl2均易溶于水，先后沉淀Mg2+；Mg(OH)2的溶解度比Ca(OH)2更小， 故加入适量的Ca(OH)过滤后得Mg(OH)2， 洗涤后溶于适量的盐酸发生反应：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，蒸发溶液得MgCl2・6H2O，由于加热MgCl2・6H2O的过程中，会有部分MgCl2又与H2O反应生成Mg(OH)2。而MgCl2与H2O的反应是一个可逆反应： MgCl2+2H2O

Mg(OH)2+2HCl。根据平衡移动原理，在HCl气氛中加热MgCl2・6H2O，使MgCl2与H2O的反应得到抑制，故能得到纯净的MgCl2。

9.(1)过滤; 2NaI+Cl2 2NaCl+I2(2)B(3)漏斗、分液漏斗

10.(1)蒸馏原理：加热蒸发海水，盐不挥发而留在残余物中，水蒸气经冷凝而得淡水。

(2)HR ROH

(3)若在A中装ROH，则海水先通过ROH，溶液中就会有较多的OH-与海水中的Mn+生成M(OH)n沉淀，造成堵塞现象，而在A中装HR，在B中装ROH，海水通过A中生成的H+与B中生成的OH-中和，生成水而呈中性。

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