第二节 海水“晒盐”(教学设计) 化学鲁教版五四学制2024九年级全一册

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第二节 海水“晒盐”(教学设计) 化学鲁教版五四学制2024九年级全一册

资源简介

化学鲁教版五四学制 2024 九年级全一册
第二节 海水 “晒盐”(教学设计)
一、教学目标
(一)知识目标
明确海水晒盐的核心原理是蒸发结晶,能准确阐释 “蒸发结晶” 的定义,了解盐田法的基本流程。
熟练掌握蒸发实验的操作技巧,进一步巩固溶解、过滤的操作规范及注意事项。
探究粗盐中可溶性杂质的去除思路,理解除杂所涉及的化学原理与具体步骤,知晓海水提镁的主要流程。
(二)核心素养目标
宏观辨识与微观探析:从宏观层面观察海水晒盐的实际流程与粗盐提纯的实验操作,从微观角度剖析蒸发结晶的本质(溶剂分子减少导致溶质离子聚集析出)及杂质离子的去除机理(离子结合生成沉淀)。
科学探究与创新意识:通过参与粗盐提纯实验、设计可溶性杂质去除方案,提升实验操作能力与科学探究精神,培养基于实验现象推导结论、优化实验方案的创新思维。
科学态度与社会责任:认识海洋化学资源的丰富性与利用价值,理解化学在海水资源开发(如制盐、提镁)中的重要作用,树立节约资源、保护海洋环境的社会责任感。
二、教学重难点
(一)教学重点
海水晒盐的基本原理(蒸发结晶),粗盐中难溶性杂质的去除方法(溶解、过滤、蒸发)及操作规范。
(二)教学难点
粗盐中可溶性杂质的去除策略(试剂选择与添加顺序),混合物分离的思路构建,海水提镁中 “富集提纯” 的核心目的理解。
三、教材分析
本节内容选自鲁教版五四学制 2024 九年级全一册第三单元第二节《海水 “晒盐”》,是学生在学习溶液、溶解度等基础概念后的应用拓展内容,具有重要的承上启下作用。
教材以 “海水资源利用” 为线索,先介绍海水晒盐的经典方法 —— 盐田法,通过实际生产场景让学生感知蒸发结晶原理在工业中的应用,体现化学与生产生活的紧密联系;接着围绕粗盐提纯展开,分 “难溶性杂质去除” 和 “可溶性杂质去除” 两部分,前者巩固基础实验操作,后者引入化学除杂思路,培养学生解决复杂问题的能力;最后补充海水提镁的流程,拓宽学生对海洋资源开发的认知,为后续学习金属制备、工业化学等内容奠定基础。
四、学情分析
教学对象为初中九年级学生,该阶段学生已具备溶液、溶解度等基础化学知识,但对知识的实际应用场景了解较少。思维层面,正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,对直观的实验现象(如食盐结晶、沉淀生成)和生活实例(如日常用盐来源)兴趣浓厚,但在理解复杂原理(如蒸发结晶的微观过程)和实验逻辑(如除杂试剂顺序的合理性)时可能存在困难。
学习能力上,学生已接触过溶解、过滤等基础实验操作,但操作规范性有待提升;对 “除杂需不引入新杂质” 等原则理解不深,在设计可溶性杂质去除方案时易出现思路混乱。因此,教学中需结合实验演示与生活实例,将抽象知识具象化,同时通过小组讨论、分步引导,帮助学生构建清晰的除杂思路与实验逻辑。
五、教学过程
(一)课堂导入:生活关联与问题激趣
【展示素材】同学们,我们先来欣赏一组图片(呈现辽阔的海洋、沿海盐田晒盐场景)。海洋不仅是生命的摇篮,更是巨大的资源宝库 —— 每 1000 克海水中约含有 35 克盐,其中氯化钠(我们日常吃的食盐主要成分)占比超过 70%。大家每天都在使用食盐,谁能说说食盐在生活中有哪些常见用途呢?(给予 1-2 分钟思考发言时间,学生可能回答 “烹饪调味”“腌制咸菜”“制作零食” 等)
【提出问题】食盐的用途这么广泛,那大家知道这些食盐主要是从哪里获取的吗?其实,我们吃的食盐大多来自海水晒制。那人们是如何从成分复杂的海水中,提取出纯净的食盐呢?今天我们就一起来揭开海水 “晒盐” 的神秘面纱。
设计意图
以直观的海洋、盐田图片吸引学生注意力,结合 “食盐用途” 的生活话题,快速激发学习兴趣,降低认知门槛。
通过 “海水如何提取食盐” 的问题,自然引出本节课主题,让学生带着明确的探究目标进入新课,提升学习主动性。
(二)教学环节一:海水 “晒盐” 的原理
活动一:了解盐田法与蒸发结晶
【引入】从海水中提取食盐,最常用且经济的方法是 “盐田法”,也叫 “太阳能蒸发法”—— 这种方法无需复杂设备,完全利用自然条件,从古至今一直被广泛使用。
【思考提问】采用盐田法晒盐,需要具备哪些地理条件呢?盐田的结构通常分为哪两个部分?
【学生活动】阅读教材相关段落,自主思考后举手回答:盐田法需要选择气候温暖、光照充足、降水少的沿海平坦滩涂;盐田一般包括蒸发池和结晶池两部分。
【教师讲解】大家回答得很准确。盐田法的核心是 “利用自然蒸发浓缩海水”:首先将海水引入蒸发池,经过日晒、风吹,海水中的水分不断减少,浓度逐渐升高;当海水达到饱和状态(即无法再溶解更多氯化钠)后,再将其引入结晶池;在结晶池中继续蒸发水分,氯化钠就会以晶体的形式析出,这就是我们看到的 “海盐”。
【学生实验】在常温下,取少量不饱和氯化钠溶液滴在干净的玻璃片上,用吹风机对着玻璃片上的溶液吹热风(注意距离,避免玻璃片过热),仔细观察实验现象。
【问题探讨】
实验中,不饱和氯化钠溶液是通过什么方式变成饱和溶液的?你根据什么现象判断溶液已经饱和了?
结合盐田法的原理,你认为哪些自然条件有利于海水晒盐?为什么?
【学生回答】
通过吹风机吹热风蒸发水分,使溶液浓度升高;当玻璃片上开始出现白色氯化钠晶体时,说明溶液已经饱和(因为饱和溶液无法再溶解溶质,多余溶质会析出)。
充足的阳光(提供热量,加速水分蒸发)、较大的风力(带走蒸发的水分)、较少的降雨(避免海水被稀释)、平坦的滩涂(便于建造盐田),这些条件都能让海水更快达到饱和,从而析出食盐。
【教师总结】像这样,通过日晒、风吹等自然方式,使溶液中的溶剂(水)不断减少,溶质(氯化钠)的质量分数逐渐增大,直到形成饱和溶液,随后溶质以晶体形式析出的过程,就叫做 “蒸发结晶”—— 这就是海水晒盐的核心原理。
对应训练 1
下列关于海水 “晒盐” 原理的分析,正确的是( )
A. 利用阳光照射使海水升温直接析出食盐
B. 利用海风降温,使食盐溶解度减小而析出
C. 利用阳光和风力加速水分蒸发,使食盐结晶
D. 利用海水在阳光下发生分解反应生成食盐
【答案】C
【解析】海水晒盐的核心是借助阳光提供的热量和风力加速水分蒸发,使海水中氯化钠浓度逐渐升高至饱和,继续蒸发则食盐晶体析出,并非通过升温直接析出、降温减小溶解度或海水分解(海水晒盐是物理变化),因此 C 选项正确。
对应训练 2
下列有关蒸发结晶的说法,错误的是( )
A. 蒸发结晶的本质是通过减少溶剂使溶质析出
B. 蒸发结晶适合用于溶解度受温度影响较小的物质(如氯化钠)
C. 蒸发操作时,为加快蒸发速度,可不用玻璃棒搅拌
D. 蒸发结晶得到的晶体可能含有少量可溶性杂质
【答案】C
【解析】A. 蒸发结晶通过加热或风吹减少溶剂,使溶质浓度达到饱和后析出,本质是 “溶剂减少→溶质析出”,A 正确;B. 氯化钠等溶解度受温度影响小的物质,无法通过降温大量结晶,适合用蒸发结晶提纯,B 正确;C. 蒸发时若不搅拌,局部温度过高会导致液滴飞溅,造成晶体损失,因此必须用玻璃棒持续搅拌,C 错误;D. 蒸发结晶仅分离溶质与溶剂,无法去除溶液中的其他可溶性杂质(如氯化镁),因此晶体可能含少量杂质,D 正确。
(三)教学环节二:粗盐的提纯
活动一:除去粗盐中的难溶性杂质(泥沙等)
【引入】通过海水晒盐得到的 “粗盐”,并不是纯净的氯化钠 —— 它里面除了氯化钠,还含有泥沙等难溶性杂质,以及氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。接下来我们先学习如何除去粗盐中的难溶性杂质,得到较纯净的食盐。
【思考问题】要除去粗盐中的泥沙(不溶于水),需要经过哪些操作步骤?每个步骤需要用到哪些实验仪器?操作时要注意什么?
【学生活动】阅读教材内容,小组讨论 2 分钟后,派代表分享:
步骤:溶解→过滤→蒸发;
仪器:溶解(烧杯、玻璃棒)、过滤(铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒)、蒸发(铁架台、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒);
注意事项:溶解时玻璃棒搅拌要轻柔,避免碰烧杯壁;过滤要遵循 “一贴二低三靠”;蒸发时要不断搅拌。
【教师补充】大家总结得很全面,我们再重点强调几个关键操作:
溶解:取少量粗盐放入烧杯,加适量水,用玻璃棒顺时针搅拌,直到粗盐不再溶解(判断标准:烧杯底部有未溶解的粗盐颗粒);
过滤:“一贴”(滤纸紧贴漏斗内壁)、“二低”(滤纸边缘低于漏斗边缘、液面低于滤纸边缘)、“三靠”(烧杯尖嘴靠玻璃棒、玻璃棒靠三层滤纸处、漏斗下端靠烧杯内壁),玻璃棒要起到 “引流” 作用,防止液体溅出;
蒸发:将过滤后的澄清滤液倒入蒸发皿(倒入量不超过蒸发皿容积的 2/3),用酒精灯外焰加热,同时用玻璃棒不断搅拌;当蒸发皿中出现较多白色晶体时,立即停止加热,利用蒸发皿的余热蒸干剩余水分。
【学生实验】以小组为单位进行粗盐提纯实验,记录实验现象(如 “溶解时粗盐逐渐减少”“过滤后滤液澄清”“蒸发时出现白色晶体”),教师巡视指导,纠正不规范操作(如过滤时玻璃棒未靠三层滤纸、蒸发时未搅拌)。
【问题思考】
本次实验中,你用到了哪些分离混合物的方法?分别分离了什么物质?
蒸发时为什么不能等水分完全蒸干再停止加热?
溶解、过滤、蒸发三步都用到了玻璃棒,它的作用分别是什么?
【学生回答】
用到了过滤(分离泥沙等难溶性杂质与氯化钠溶液)和蒸发结晶(分离氯化钠与水);
若完全蒸干,蒸发皿的余热会使食盐晶体受热飞溅,造成损失;
溶解时搅拌,加速粗盐溶解;过滤时引流,防止液体溅出;蒸发时搅拌,使溶液受热均匀,避免局部过热导致液滴飞溅。
【教师总结】过滤是分离 “不溶性固体与液体” 的常用方法,蒸发结晶是分离 “可溶性固体与液体” 的重要方法 —— 这两种方法结合,就能除去粗盐中的难溶性杂质,得到较纯净的氯化钠晶体。
对应训练 3
在粗盐提纯实验中,下列操作正确的是( )
A. 溶解时,为加快速度,将粗盐放入烧杯后直接用玻璃棒研磨
B. 过滤时,漏斗下端管口紧贴烧杯内壁
C. 蒸发时,待蒸发皿中水分完全蒸干后再熄灭酒精灯
D. 过滤后,若滤液浑浊,直接将滤液再次倒入漏斗过滤
【答案】B
【解析】A. 玻璃棒不能用于研磨粗盐,且研磨应在研钵中进行,不能在烧杯内操作,A 错误;B. 过滤时漏斗下端紧贴烧杯内壁,可防止液体溅出,操作规范,B 正确;C. 完全蒸干会导致晶体飞溅,应在出现较多晶体时停止加热,利用余热蒸干,C 错误;D. 滤液浑浊可能是滤纸破损或液面高于滤纸,需先检查原因并纠正,再重新过滤,D 错误。
对应训练 4
粗盐提纯实验中,蒸发操作不需要用到的仪器是( )
A. 玻璃棒
B. 漏斗
C. 蒸发皿
D. 酒精灯
【答案】B
【解析】蒸发操作需要用蒸发皿盛放溶液、酒精灯提供热量、玻璃棒搅拌防飞溅,而漏斗是过滤操作的专用仪器,蒸发时无需使用,故选 B。
活动二:除去粗盐中的可溶性杂质(化学方法)
【引入】通过溶解、过滤、蒸发,我们除去了粗盐中的泥沙,但粗盐中还含有硫酸钠(Na SO )、氯化镁(MgCl )、氯化钙(CaCl )等可溶性杂质 —— 这些杂质会让食盐带有苦味,还会影响食盐的纯度。那该如何除去这些可溶性杂质呢?
【教师讲解】除去可溶性杂质的核心思路是:让杂质离子与试剂反应,生成不溶于水的沉淀,然后通过过滤除去沉淀;同时要注意 “不引入新的杂质”。比如:
要除去硫酸钠中的硫酸根离子(SO ),可加入氯化钡(BaCl )溶液,SO 与 Ba 结合生成硫酸钡(BaSO )沉淀(不溶于水),反应后过滤就能除去 SO ,同时生成氯化钠(不引入新杂质);
除去氯化镁中的镁离子(Mg ),可加入氢氧化钠(NaOH)溶液,Mg 与 OH 结合生成氢氧化镁(Mg (OH) )沉淀,过滤后除去 Mg ;
除去氯化钙中的钙离子(Ca ),可加入碳酸钠(Na CO )溶液,Ca 与 CO 结合生成碳酸钙(CaCO )沉淀,过滤后除去 Ca 。
【小组任务】现在请大家以小组为单位,设计一个除去 “硫酸钠、氯化镁、氯化钙” 三种可溶性杂质的实验方案,思考:①需要加入哪些试剂?②试剂的加入顺序是什么?③为什么要这样安排顺序?(提示:加入的试剂需过量才能除尽杂质,过量的试剂后续也要除去)
【方案分享与教师梳理】
小组代表分享方案后,教师整理出三种合理方案:
方案一:BaCl 溶液(除 SO )→NaOH 溶液(除 Mg )→Na CO 溶液(除 Ca 和过量 Ba )→过滤→加适量盐酸(除过量 OH 和 CO )→蒸发结晶;
方案二:NaOH 溶液(除 Mg )→BaCl 溶液(除 SO )→Na CO 溶液(除 Ca 和过量 Ba )→过滤→加适量盐酸→蒸发结晶;
方案三:BaCl 溶液(除 SO )→Na CO 溶液(除 Ca 和过量 Ba )→NaOH 溶液(除 Mg )→过滤→加适量盐酸→蒸发结晶。
【教师强调】无论选择哪种方案,都必须遵循两个关键原则:
氯化钡溶液必须在碳酸钠溶液之前加入 —— 因为碳酸钠不仅能除去 Ca ,还能除去过量的 Ba (生成碳酸钡沉淀);若碳酸钠在氯化钡之前加入,过量的 Ba 无法除去,会引入新杂质;
盐酸必须在过滤之后加入 —— 因为盐酸会与之前生成的硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙沉淀反应,溶解沉淀,导致除杂失败;过滤后加入盐酸,可除去过量的 OH (生成水)和 CO (生成二氧化碳和水),且不引入新杂质。
对应训练 5
在粗盐提纯除去可溶性杂质时,加入碳酸钠溶液的主要作用是( )
A. 除去溶液中的 Mg
B. 除去溶液中的 Ca
C. 除去溶液中的 SO
D. 除去溶液中的 Ca 和过量的 Ba
【答案】D
【解析】碳酸钠中的 CO 既能与 Ca 反应生成碳酸钙沉淀(除去 Ca ),又能与之前除 SO 时加入的过量 Ba 反应生成碳酸钡沉淀(除去过量 Ba ),因此 D 选项正确。
对应训练 6
粗盐提纯除去可溶性杂质时,下列试剂加入顺序不合理的是( )
A. NaOH→BaCl →Na CO →过滤→HCl
B. BaCl →Na CO →NaOH→过滤→HCl
C. Na CO →BaCl →NaOH→过滤→HCl
D. BaCl →NaOH→Na CO →过滤→HCl
【答案】C
【解析】碳酸钠需在氯化钡之后加入,才能除去过量的 Ba 。C 选项中碳酸钠在氯化钡之前加入,过量的 Ba 无法除去,会引入新杂质,因此顺序不合理,选 C。
活动三:多识一点 —— 从海水中提炼金属镁
【引入】海水中不仅含有大量食盐,还含有丰富的镁元素(主要以氯化镁形式存在)。镁是一种重要的金属,广泛用于制造飞机、汽车、手机外壳等。但海水中镁离子浓度较低,如何将其提炼成金属镁呢?
【教师讲解】从海水中提炼金属镁,主要分为三步:
沉淀镁离子:向海水中加入石灰乳(主要成分 Ca (OH) ,价格低廉,来源广泛),海水中的 Mg 与 OH 结合,生成氢氧化镁(Mg (OH) )白色沉淀 —— 这一步的目的是 “富集镁元素”,将分散的 Mg 集中成沉淀;反应方程式:MgCl + Ca (OH) = Mg (OH) ↓ + CaCl ;
转化为氯化镁:过滤得到氢氧化镁沉淀后,向沉淀中加入稀盐酸,氢氧化镁与盐酸发生中和反应,生成氯化镁(MgCl )和水 —— 这一步将氢氧化镁转化为易于电解的氯化镁,同时进一步提纯;反应方程式:Mg (OH) + 2HCl = MgCl + 2H O;
电解熔融氯化镁:将氯化镁溶液蒸发浓缩、冷却结晶,得到氯化镁晶体;再将晶体加热熔化(熔融状态),通电电解,熔融的氯化镁会分解为金属镁和氯气 —— 这一步是获取金属镁的关键;反应方程式:MgCl (熔融)通电 Mg + Cl ↑。
【问题讨论】有同学可能会问:海水中本来就有氯化镁,为什么还要先加石灰乳生成氢氧化镁,再加盐酸变回氯化镁?直接电解海水不行吗?
【学生思考与回答】海水里氯化镁浓度太低,直接电解海水无法得到金属镁;先沉淀再转化,能提高氯化镁的浓度,实现 “富集提纯”。
【教师总结】没错!这两步反应的核心就是 “富集提纯”—— 将海水中低浓度的氯化镁,转化为高浓度、高纯度的氯化镁,为后续电解制备金属镁创造条件,这也是工业生产中 “低成本、高效率” 原则的体现。
设计意图
通过海水提镁的学习,拓宽学生对海洋资源开发的认知,理解 “富集提纯” 在工业生产中的重要性;同时结合化学反应方程式,巩固酸碱中和、电解反应等知识,实现知识的横向关联。
(四)课堂小结:知识梳理与框架构建
引导学生共同梳理本节课核心知识,构建如下知识框架,明确知识间的逻辑关系:
(五)板书设计:
第二节 海水 “晒盐”
一、海水晒盐的原理
方法:盐田法(太阳能蒸发法)
选址:温暖、光照足、平坦沿海滩涂
结构:蒸发池、结晶池
流程:海水→蒸发池(饱和)→结晶池(食盐结晶)
核心:蒸发结晶(溶剂减少→溶质析出)
二、粗盐的提纯
难溶性杂质去除(泥沙)
步骤:溶解→过滤→蒸发
玻璃棒作用:溶解(加速)、过滤(引流)、蒸发(防飞溅)
可溶性杂质去除(Na SO 、MgCl 、CaCl )
试剂:BaCl (除 SO )、NaOH(除 Mg )、Na CO (除 Ca + 过量 Ba )、盐酸(除过量 OH +CO )
顺序:BaCl 在 Na CO 前,盐酸在过滤后
三、海水提镁
流程:海水→石灰乳→Mg (OH) →盐酸→MgCl →电解→Mg
目的:富集提纯氯化镁
(六)教后反思:总结得失,优化教学
成功之处:本节课通过 “实验演示 + 小组讨论” 的方式,学生对蒸发结晶原理、粗盐难溶性杂质去除的操作掌握较好;结合生活中的食盐用途、盐田图片,有效激发了学习兴趣;在可溶性杂质去除环节,通过 “方案设计→教师梳理→原则强调” 的分步引导,多数学生能理解试剂顺序的合理性。
存在不足:①部分学生在实验操作中仍存在不规范现象(如过滤时液面高于滤纸、蒸发时搅拌不及时),需在实验前增加更细致的示范;②对 “海水提镁中富集提纯的必要性”,部分学生理解不深,可补充 “海水镁离子浓度与提纯后浓度对比” 的具体数据,增强直观性;③可溶性杂质去除的方案设计环节,少数小组思路混乱,可提前发放 “杂质离子 - 试剂对应表”,降低设计难度。
改进方向:后续教学中,可增加 “模拟盐田晒盐” 的家庭小实验,让学生感受蒸发结晶的过程;针对除杂难点,制作 “试剂添加顺序” 的动画演示视频,帮助学生可视化理解;同时加强实验操作的个体指导,提升学生的实验技能与规范意识。

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