资源简介

跨学科实践活动8 海洋资源的综合利用与制盐
一、知识目标
1．了解海洋中的各种资源（渔业、油气、矿产、可再生能源等）及其在我国不同海域的分布情况。
2．明确海水中溶解的主要物质及其质量分数，掌握用蒸发结晶法从海水中制取粗盐的原理和方法。
3．掌握粗盐制取精盐的步骤，包括去除不溶性杂质和可溶性杂质的方法及试剂添加顺序。
4．了解氯化钠在工业生产中的应用、生理功能以及市场上销售的食用盐种类和特点。
二、核心素养目标
1．宏观辨识与微观探析：从宏观上认识海洋资源的多样性和综合利用的重要性，从微观上理解物质的分离和提纯是基于物质性质的差异。
2．科学探究与创新意识：通过探究海水制盐和粗盐提纯的实验方案，培养科学探究能力和创新思维。
3．科学态度与社会责任：认识海洋资源的保护和合理利用的重要性，关注化学与社会可持续发展的关系。
一、教学重点
1．海洋资源的种类和分布。
2．从海水制取粗盐和从粗盐制取精盐的原理及方法。
3．氯化钠的重要价值。
二、教学难点
1．粗盐提纯过程中试剂的选择和添加顺序。
2．理解海洋可再生能源的优缺点及开发利用的挑战。
本教学内容来自人教版2024版九年级化学下册第九单元，主题为“海洋资源的综合利用与制盐”。此内容聚焦海洋资源与溶液相关知识，对学生拓展化学视野、理解化学与生活及工业生产的联系至关重要，在初中化学知识体系中起到了承上启下的作用。教材围绕海洋资源的综合利用展开，依次介绍了海洋中的资源、从海水制取粗盐、从粗盐制取精盐以及氯化钠的重要价值。通过对我国不同海域资源分布的介绍，让学生了解海洋资源的丰富多样；详细阐述海水制盐过程，包括蒸发结晶的原理及粗盐提纯步骤，使学生掌握物质分离和提纯的方法；最后介绍氯化钠在多个领域的应用及其生理功能，让学生认识到化学物质的重要性。教材内容编排合理，以海洋资源为线索，将化学知识与实际应用紧密结合，符合学生的认知规律。
学生已经具备了一定的化学基础知识，如溶液、溶解度等概念，这为本节课的学习奠定了基础。但对于海洋资源的综合利用以及物质分离和提纯等知识，学生的了解还比较有限。\n 在思维方面，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的事物比较感兴趣，对于抽象的化学原理和方法理解起来可能存在一定困难。因此，在教学过程中，需要结合实例、实验等方式，将抽象知识形象化，帮助学生理解。\n 此外，学生在以往的学习中，已经积累了一定的自主学习和合作学习能力，但在运用化学知识解决实际问题的能力上还有待提高。在本节课的学习中，教师应引导学生将所学知识与实际生活联系起来，培养学生解决实际问题的能力。同时，鼓励学生在学习过程中积极思考、大胆质疑，提高学生的创新思维能力。通过本课时的学习，既可以加深学生对化学知识的理解和掌握，又能激发学生学习化学的兴趣，培养学生的化学核心素养。
教学环节一 活动引入
【播放海洋视频】同学们，老师先给大家播放一段精彩的视频。（播放一段展现海洋美丽景色、丰富生物资源以及海上钻井平台等海洋资源利用场景的视频）大家看完这段视频，是不是感受到了海洋的浩瀚与神奇？海洋，就像是一个巨大的神秘宝库，隐藏着无数的宝藏等待我们去发掘。
【分享化工实例】其实，在化工生产领域，海洋资源的利用已经取得了很多了不起的成果。比如，我们日常生活中必不可少的食盐，大部分就是从海水中提取出来的。想象一下，那广阔无垠的大海，经过一系列巧妙的化学方法，就能为我们提供维持生命和生活所需的食盐，是不是很神奇？而且，除了食盐，从海水中还能提取出镁、溴等重要的化工原料，应用到航空航天、医药等众多领域。
【提出问题引导思考】那么，海洋中究竟蕴藏着哪些具体的资源呢？我们又是如何从海水中提取出这些宝贵资源的呢？以食盐为例，从海水到我们餐桌上的精盐，中间经历了哪些复杂而有趣的过程呢？这些资源又对我们的生产生活有着怎样至关重要的作用呢？带着这些疑问，让我们一起走进今天的跨学科实践活动——海洋资源的综合利用与制盐。
设计意图
1.激发学生兴趣：通过播放精彩的海洋视频，直观地展现海洋的魅力和丰富资源，迅速吸引学生的注意力，激发他们对海洋资源的好奇心和探索欲望，使学生以积极的状态投入到课堂学习中。
2.联系化工生产实际：介绍海洋资源在化工生产中的应用实例，让学生了解化学知识与实际生产生活的紧密联系，认识到化学的实用性和重要性，从而提高学生对化学学习的兴趣和重视程度。
3.引发思考，导入新课：提出一系列与本节课内容相关的问题，引导学生思考，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习目标和方向，带着问题去探索新知识，增强学习的主动性和积极性。
教学环节二 活动设计与实施
任务一：了解海洋中的资源
活动一：海洋资源的种类与分布
【引入】同学们，我们生活的地球表面大部分被海洋覆盖，美丽、浩瀚的海洋是一个巨大的资源宝库。海洋资源的综合利用，是解决当前人类社会面临的资源短缺等难题的重要途径之一，对于促进经济和社会可持续发展具有重要意义。那海洋中到底有哪些资源呢？它们又是如何分布的呢？下面让我们一起来探究。【问题】请同学们阅读教材相关内容，思考海洋中有哪些类型的资源？我国不同海域的资源分布有什么特点？
【学生活动】1.阅读教材后，回答海洋中的资源有渔业资源、油气资源、矿产资源、海洋可再生能源等。
2.分别阐述我国渤海、黄海、东海、南海不同海域的渔业资源、油气资源、矿产资源的分布特点，例如：
渤海：渔业资源相对丰富，对虾、毛虾、小黄鱼、带鱼产量突出；渤海底蕴藏着丰富的油气资源，石油储量丰富；海底有煤、铁、铜等矿物，藏量也较为可观。
黄海：渔业资源丰富，主要捕捞海域有带鱼、鲭鱼、海蜇等；黄海底部有一定的油气资源；有丰富的滨海砂矿，主要有金、钛铁、磁铁、锆石、金红石等。
东海：是中国渔业的主要捕捞区，常见鱼类有黄鳝、鳗鱼、虾和蟹等；东海底下也有较丰富的油气储备；含有丰富的稀土元素矿藏，具备一定的海洋能源资源。
南海：渔业资源丰富，是我国热带和亚热带鱼类的主要产区；海底蕴藏着大量的石油和天然气；有金属矿和多金属结核等矿产资源。
【教师讲解】评价学生的回答，强调不同海域资源分布的差异是由多种因素造成的，如地理位置、地质构造等。同时，提醒学生关注海洋资源的合理开发和保护。
【学生任务2】完成表格，总结我国不同海域资源分布情况：
海域 渔业资源 油气资源 矿产资源
渤海 对虾、毛虾、小黄鱼、带鱼产量突出 渤海底蕴藏丰富油气资源，石油储量丰富 海底有煤、铁、铜等矿物
黄海 主要捕捞带鱼、鲭鱼、海蜇等 黄海底部有一定油气资源 有丰富滨海砂矿，如金、钛铁等
东海 常见鱼类有黄鳝、鳗鱼、虾和蟹等 东海底下有较丰富油气储备 含有丰富稀土元素矿藏
南海 是我国热带和亚热带鱼类主要产区 海底蕴藏大量石油和天然气 有金属矿和多金属结核等矿产资源
【总结】评价、强调：我国海洋资源丰富且分布广泛，但不同海域资源各有特色。我们要充分认识海洋资源的分布特点，以便更好地开发和利用海洋资源。
活动二：海洋可再生能源
【引入】随着对能源需求的不断增加和对环境保护的重视，海洋可再生能源的开发利用越来越受到关注。那么海洋中有哪些可再生能源呢？它们又有哪些优缺点呢？
【问题】请同学们阅读教材，找出海洋可再生能源的种类，并思考它们的优势和不足分别是什么？
【学生活动】
1.回答海洋可再生能源有潮汐能、波浪能、风能、盐差能等。
2.分析这些能源的优势和不足：
优势：环保清洁无污染；可再生取之不尽；促进可再生经济发展；减少对化石燃料的依赖性等。
不足：受海洋自然环境影响较大；初始投资成本高；技术研发、设备维护等成本高；可能对生态环境造成一定影响等。
【教师讲解】评价学生的回答，介绍海洋风能利用的现状和发展趋势，如东方电气集团的“东福一号”平台实现深远海风电制氢商业化，中国政策对海洋风能装机的目标等。同时，强调在开发利用海洋可再生能源时要充分考虑其优缺点，解决技术瓶颈等问题。
【学生任务2】讨论海洋可再生能源开发利用面临的挑战和机遇，并形成简要的报告。
【总结】评价、强调：海洋可再生能源具有巨大的发展潜力，但也面临着一些挑战。我们要积极推动技术创新，完善政策支持，实现海洋可再生能源的可持续发展。
任务二：从海水制取粗盐
活动一：海水中的主要物质及分离氯化钠的思路
【引入】我们知道海水中含有丰富的盐类物质，其中氯化钠是重要的一种。那海水中所溶解的主要物质有哪些呢？又如何将氯化钠从海水中分离出来呢？
【问题】请同学们阅读教材，找出海水中所溶解的主要物质及其质量分数，并思考如何将氯化钠从海水中分离出来。
【学生活动】
1.回答海水中主要物质有氯化钠、氯化镁、硫酸镁等，其质量分数分别为2.696%、0.328%、0.210%等。
分析分离氯化钠的思路：因为氯化钠的溶解度随温度变化影响很小，所以需要采用蒸发结晶的方法使氯化钠从海水中分离出来。
【教师讲解】评价学生的回答，强调蒸发结晶的原理和适用条件。通过动画或实验演示，展示将氯化钠从海水中分离出来的过程。
【学生任务2】设计一个简单的实验方案，将“海水”中的氯化钠分离出来，并与同学交流。
【总结】评价、强调：根据氯化钠的溶解度特点，采用蒸发结晶的方法可以有效地将氯化钠从海水中分离出来。在设计实验方案时要注意实验操作的规范性和安全性。
任务三：从粗盐制取精盐
活动一：粗盐基础提纯（去除不溶性杂质）
【引入】从海水制取的粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，如何将这些不溶性杂质去除，得到较为纯净的氯化钠溶液呢？
【问题】请同学们回顾之前学过的分离混合物的方法，思考如何去除粗盐中的不溶性杂质。
【学生活动】
1.回答可以采用溶解、过滤、蒸发结晶的方法去除不溶性杂质。
2.详细阐述每个步骤的操作要点：
溶解：称取粗盐，加蒸馏水搅拌至完全溶解，泥沙等不溶物会沉淀。
过滤：用滤纸和漏斗过滤，得到澄清的氯化钠溶液。
蒸发结晶：加热蒸发皿，搅拌至出现大量固体时停止，利用余热蒸干。
【教师讲解】评价学生的回答，强调过滤和蒸发操作的注意事项，如过滤时的“一贴、二低、三靠”，蒸发时要不断搅拌等。通过实验演示，展示粗盐基础提纯的过程。
【学生任务2】分组进行粗盐基础提纯实验，记录实验现象和数据，并与其他小组交流。
【总结】评价、强调：通过溶解、过滤、蒸发结晶的方法可以有效地去除粗盐中的不溶性杂质。在实验操作中要严格遵守操作规程，确保实验安全和结果的准确性。
活动二：粗盐精细提纯（去除可溶性杂质）
【引入】去除不溶性杂质后的食盐水中还含有硫酸钠、氯化镁和氯化钙等可溶性杂质，如何去除这些可溶性杂质，得到更纯的氯化钠呢？
【问题】请同学们阅读教材，思考去除可溶性杂质的方法和加入试剂的顺序。
【学生活动】
1.回答去除可溶性杂质需要加入过量的氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和适量的稀盐酸等试剂。
分析加入试剂的顺序：为了使杂质能除得比较干净，所加试剂一般要过量，试剂过量则又可能引入新杂质。所以要设计加入试剂的顺序，使前面过量试剂在后续除杂操作中除去。例如先加过量的氢氧化钡溶液除去硫酸钠和氯化镁，再加过量的碳酸钠溶液除去氯化钙和过量的钡离子，然后过滤，最后加适量的盐酸调节pH至7。
【教师讲解】评价学生的回答，强调加入试剂顺序的重要性和原理。通过化学方程式解释除杂的过程。
【学生任务2】设计一个去除食盐水中可溶性杂质的实验方案，并与同学交流。
【总结】评价、强调：去除粗盐中的可溶性杂质需要合理设计加入试剂的顺序，确保既能除去杂质又不引入新的杂质。在设计实验方案时要充分考虑试剂的用量和反应条件。
任务四：了解氯化钠的重要价值
活动一：氯化钠在工业生产中的应用
【引入】氯化钠不仅是我们日常生活中常见的调味品，在工业生产中也有广泛的应用。那氯化钠在工业生产中有哪些重要的应用呢？
【问题】请同学们阅读教材，找出氯化钠在工业生产中的应用领域和具体应用。
【学生活动】
1.回答氯化钠在化工生产、冶金工业、医药领域、食品工业等都有应用。
2.详细阐述各领域的具体应用：
化工生产：电解饱和氯化钠溶液可以生产氢气、氯气和氢氧化钠，进而制造盐酸、烧碱、氯化物、氯酸盐、漂白粉等，广泛应用于多种行业。
冶金工业：通过电解熔融状态下的氯化钠晶体可以生产金属钠。
医药领域：配制生理盐水。
食品工业：氯化钠是食盐的主要成分，食盐不仅是日常饮食中的调味品，还广泛应用于食品加工。
【教师讲解】评价学生的回答，通过图片或视频展示氯化钠在工业生产中的应用过程，加深学生的理解。
活动二：氯化钠的生理功能
【引入】氯化钠对人体健康也有着重要的作用，那氯化钠在人体中有哪些生理功能呢？摄入过多或过少会对人体产生什么影响呢？
【问题】请同学们阅读教材，思考氯化钠的生理功能以及摄入过多或过少的危害。
【学生活动】
1.回答氯化钠的生理功能有维持细胞外液的渗透压、参与体内酸碱平衡的调节、氯离子在体内促生盐酸、帮助消化等。
2.分析摄入过多或过少的危害：摄入过多会导致高血压、水肿、危害心脏、增加肾脏、胃部疾病风险等；摄入过少会导致低钠血症、消化功能异常等。
【教师讲解】评价学生的回答，结合生活实例，强调合理摄入食盐的重要性。提醒学生关注自己的饮食健康，控制食盐的摄入量。
【学生任务2】制定一份合理的食盐摄入计划，并与同学交流。
【总结】评价、强调：氯化钠在人体中具有重要的生理功能，但要注意合理摄入。我们要养成健康的饮食习惯，保障身体健康。
跨学科实践活动8 海洋资源的综合利用与制盐
任务一：了解海洋中的资源
任务二：从海水制取粗盐
任务三：从粗盐制取精盐
任务四：了解氯化钠的重要价值
1．下列叙述错误的是（ ）
A．海水“晒盐”得到食盐后的母液可用于提取多种化工原料
B．海水中溶有二氧化碳，可供海水中的绿色植物进行光合作用
C．海水淡化只能得到淡水，剩余物不再有利用价值
D．可以利用海水涨落，推动水轮机发电
【答案】C
【解析】A选项，海水“晒盐”得到食盐后的母液中含有多种化工原料，可用于提取多种化工原料，该说法正确；B选项，海水中溶有二氧化碳，二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一，可供海水中的绿色植物进行光合作用，该说法正确；C选项，海水淡化后的剩余物中含有多种矿物质等，还有一定的利用价值，并非不再有利用价值，该说法错误；D选项，可以利用海水涨落产生的能量推动水轮机发电，该说法正确。故选C。
2．关于海洋资源说法不正确的是（ ）
A．海水含丰富矿物质 B．海水经砂石过滤可获得淡水
C．海水蒸发可得粗盐 D．利用潮汐能可发电
【答案】B
【解析】A选项，海水中含有丰富的矿物质，如氯化钠、氯化镁等，该说法正确；B选项，海水经砂石过滤只能除去其中的不溶性杂质，不能除去海水中的可溶性盐类，不能获得淡水，该说法错误；C选项，海水蒸发，水分逐渐减少，其中的氯化钠等盐类会结晶析出，可得粗盐，该说法正确；D选项，潮汐能是一种海洋能源，利用潮汐能可发电，该说法正确。故选B。
3．下列对海洋化学资源利用的有关叙述中，正确的是（ ）
A．利用降温结晶的原理从海水中获得粗盐
B．利用膜法从海水中获得淡水
C．利用电解海水的方法直接获得金属镁
D．利用氨碱法从海水中制得纯碱碳酸钠
【答案】D
【解析】A选项，氯化钠的溶解度受温度影响较小，从海水中获得粗盐是利用蒸发结晶的原理，而不是降温结晶，该说法错误；B选项，膜法是海水淡化的一种方法，但表述不完整，且没有突出其与海洋化学资源利用的核心关系，利用氨碱法从海水中制得纯碱碳酸钠是更典型的海洋化学资源利用，该选项不准确；C选项，海水中镁元素以离子形式存在，电解海水不能直接获得金属镁，需要先将镁离子转化为氢氧化镁沉淀，再转化为氯化镁，最后电解熔融氯化镁得到金属镁，该说法错误；D选项，利用氨碱法可以从海水中制得纯碱碳酸钠，该说法正确。故选D。
4．下图是海水晒盐得到的粗盐的提纯过程，有关说法错误的是（ ）
A．如图过程最后的到的盐是纯净物
B．称量粗盐时应在托盘里垫纸
C．过滤时玻璃棒的作用是引流
D．蒸发时有较多固体析出时停止加热
【答案】A
【解析】A选项，粗盐提纯过程中，即使经过了去除不溶性杂质和可溶性杂质的步骤，得到的精盐中可能仍含有极少量的杂质，不是纯净物，该说法错误；B选项，称量粗盐时，为防止药品腐蚀托盘，应在托盘里垫纸，该说法正确；C选项，过滤时玻璃棒的作用是引流，防止液体洒出，该说法正确；D选项，蒸发时有较多固体析出时停止加热，利用余热将剩余水分蒸干，防止固体飞溅，该说法正确。故选A。
在本次教学中，通过丰富的实例和详细讲解，学生对海洋资源的综合利用与制盐有了较为清晰的认识。课堂上结合实际案例，如海洋风能的利用，激发了学生的学习兴趣。但在教学过程中也存在一些不足，比如在讲解粗盐提纯步骤中试剂加入顺序这一难点时，部分学生理解仍有困难，后续应多结合具体的化学方程式和实验现象进行深入剖析。此外，随堂演练中部分学生对海洋资源利用的一些概念理解不准确，在今后教学中要加强对易混淆概念的对比讲解，提高学生对知识的掌握程度。

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