資源簡介

蔚藍色的希望——海水資源開發利用說課稿 目錄
1 說教材
1.1 課標要求
1.2 學情分析
1.3 教材分析
1.3.1 與舊教材對比
1.3.2 三套教材對海水資源的開發利用的處理
1.3.3 本節相關內容與選修課的聯系
2 說教法學法
3 說教學過程
藍色三部曲——藍色暢想曲
播放采訪視頻、提出矛盾
藍色三部曲——藍色曙光
1、引導學生從政治、經濟、環保角度評價青島市三種獲取淡水的方法
海水淡化（最貴）
海水資源的綜合利用
4、實驗探究——海帶提碘
5、實驗設計——海水提溴
藍色三部曲——走向藍色新世紀
分析海水資源開發利用的利和弊。
2、弊最大限度的轉化為利的因素控制。
4 說板書設計
5 說教學反思
1 說教材
《海水資源的開發利用》是人教版，化學2，第四章化學與自然資源的開發利用，第一節開發利用金屬礦物和海水資源，第2課時的內容。
1.1 課標要求
內容標準 活動與探究建議
以海水、金屬礦物等自然資源的綜合利用為例，了解化學方法在實現物質間轉化中的作用。認識化學在自然資源綜合利用方面的重要價值。 查閱資料：海水資源及其利用。
1.2 學情分析
學生在必修1已學習了氯、溴、碘、氧化還原的相關知識，也學習過食鹽的精制，已經具備了物質分離的一些基礎知識，而且也具備了一定的實驗設計能力，另外，地理必修課程中學習過關于工業布局的知識。但學生缺乏將理論知識應用于實踐的能力， 本節課提供了一個將理論應用于實際的平臺， 使學生初步學會將課本中的知識應用于實踐。
各科課程都不同程度提到環境保護和可持續發展原則，而學生知道環境保護，也模糊地了解可持續發展原則，但對此認識并不深刻。
1.3 教材分析
1.3.1 與舊教材對比
《海水資源及其綜合利用》在舊教材的相關習題中出現過，而在新教材中這一部分不但作為正文介紹，而且還增加了海水提溴及海帶含碘的科學探究，最后以“在研究開發海水資源時，不能以犧牲環境為代價，也決不應該違背可持續發展的原則”這句話結束。
在《高中化學課程標準》中，教科書編寫建議有如下內容：高中化學教科書不僅要提供學生未來發展需要的化學基礎知識和基本技能，還應使學生了解化學在科技發展和社會進步中的重要作用，如資源的開發、新材料的合成、新藥物的研制等，都要運用化學知識來解決。
綜合分析教材這樣的處理，有利于讓學生在真實情境中展開生動、有效的學習活動，更好地學習、理解關于鹵素和鈉、鎂等重要的元素化合物知識；有利于使學生重視并理解自然資源綜合開發利用，形成珍惜資源、保護資源的情感、態度和觀念；有利于使學生初步學習綜合開發利用自然資源的方法和過程；有利于學生拓寬眼界，感受化學的價值和魅力，形成正確的科學技術觀。
因此教師決不能只從傳授氯氣、堿金屬等元素化合物知識的角度來對待這個主題的教學。
1.3.2 三套教材對海水資源的開發利用的處理
人教版 蘇教版 山東科技版
化學2，第四章，化學與自然資源的開發利用，第一節開發利用金屬礦物和海水資源 化學1，專題2，從海水中獲得的化學物質，第一單元，氯、溴、碘及其化合物。 化學1.第三章，自然界中的元素
海水 化學元素的寶庫
鎂和海水提鎂
溴和海水提溴
內容有：海水淡化、海水提溴、海帶提碘 內容有：海水提鈉、鎂、溴，海帶提碘 內容有：海水提鎂、海水提溴
三套教材對海水資源的開發利用的廣度處理的不完全一致，但均以自然資源豐富的海水為研究對象，介紹了其中化學資源的提取過程。魯教版和蘇教版對于海水資源的開發利用在必修1中有詳細講解，人教版中與海水有關的知識分散在必修1和必修2的各章節中，然后在必修2的最后一章詳細講解，人教版這樣的安排需要教師在教學時即要適當強化落實元素化合物的基礎知識，又要通過氧化還原知識對教材做必要的整合和拓展，使學生能夠將所學的課本知識應用于實際的生產生活中。人教版和山東科技版還提到在開發自然資源的過程中，必須深刻認識到保護周圍環境，維護生態平衡的重要性，建立可持續發展的重要觀念。
1.3.3 本節相關內容與選修課的聯系
　選　修 　　 位　置 　 內　容
選修2 化學與技術 第二單元化學與資源開發利用課題1《獲取潔凈的水》 蒸餾法、電滲析法
選修2 化學與技術 第二單元化學與資源開發利用課題2《海水的綜合利用》 海水提溴。
選修6 實驗化學 第二單元物質的獲取課題1物質的分離和提純 實驗2-2海水的蒸餾
選修6 實驗化學 第二單元物質的獲取課題1物質的分離和提純 實驗2-3從海帶中提取碘
本節處于高中必修模塊的最后一章，不僅對學生總結復習、加深對學過知識的理解與認識很重要，而且對于學生進一步確定、學習后續的選修模塊乃至選擇自己未來升學和就業方向都可能會產生一定的影響。
根據上述分析，現確定本節課的教學目標和教學重難點如下：
教學目標 基礎性目標 發展性目標
知識與技能：
了解海水淡化的主要方法。
2、知道海洋是人類天然聚寶盆，蘊藏豐富的資源；能說出海洋資源包括化學資源、礦產資源、動力資源、生物資源。
3、了解海水中提取物質的方法。 知識與技能：
1、學會對實驗方案進行分析、設計。
2、綜合運用化學知識分析問題、解決實際問題。
過程與方法：
1、通過對青島市海水淡化方法的探討，知道蒸餾法是海水淡化最常用的方法。
2、通過海水提溴和海帶提碘的學習，認識生活和生產實際中物質制備和提取的一般過程和方法。 過程與方法：
通過對海水資源的開發利用的利弊分析，學會用辨證的思維分析問題，用發展的眼光看待問題。
情感態度與價值觀：
1、認識海洋資源的開發對人類進步的重要作用。
2、認識合理進行海洋開發、保護海洋環境的重要性，形成關注社會和人類生存環境的社會責任感。 情感態度與價值觀：
1、通過對海水資源開發利用的了解，感受化學與人類生產、生活的緊密聯系，認識化學這門學科的價值，增強熱愛化學的情感，投身化學的志趣。
2、通過海帶提碘方案的設計， 養成嚴謹的科學思維和實事求是的科學態度， 體會學以致用的重要性。
3、 認識化學反應在制造新物質方面的作用以及新物質的合成對人類生活的影響， 感受化學與可持續發展的重要關系，樹立資源保護意識及合理開發意識。
教學重點 海水中化學物質提取的方法
教學難點 可持續發展理念的滲透
2 說教法學法
2.1 運用教師已有的采訪視頻串聯整堂課，最后形成一條海水資源開發利用的產業鏈，學生始終置身于青島市海水資源開發利用的真實情境中，他們興致高昂，內在的求知欲被充分激發出來。
2.2 STSE思想的精髓包括：可持續的發展觀；人與自然、物質與精神和諧發展的價值觀；整體論的科學觀；以及科學素養的教育觀，教師在課中適時滲透STSE教育，擴大學生的科學視野，使他們學會科學的綜合思維方法。
2.3 為凸顯重點、突破難點、解決疑點，在海帶提碘的實驗探究中，通過不斷分層次提出問題，讓學生思考，然后設計實驗方案驗證，充分體現新課標以學生主體的課堂教學理念。同時注重學生的合作學習，同時在教學中課堂— 實驗—生活緊密相連，體現化學的實用性。
2.4 遵循建構主義教學原則，所有對海水資源開發利用的學習活動，都是以真實的任務情境為媒，依靠學生自己積極構建知識，而非教師強加給學生目標，強制其達成。
3 說教學過程
藍色三部曲——藍色暢想曲
播放采訪視頻、提出矛盾
地球是個水球，但地球上還有許多靠海城市存在缺水問題，正如中國青島，地圖上的青島不但靠海，且海岸線長，一邊是淡水缺乏、一邊是海水豐富，守著大海喊渴，于是大力發展海水資源的開發利用，是解決青島市淡水缺乏問題的關鍵。
藍色三部曲——藍色曙光
師生從政治、經濟、環保角度評價青島市三種獲取淡水的方法
既然海水不能喝，青島市居民生活用水有如下三種途徑：1、地下水的開采2、將黃河的水引到青島，即引黃濟青工程3、海水淡化。他們的成本依次升高。師生從政治、經濟、環保角度評價三種方法：多數學生從經濟角度考慮，認為取用地下水最合適。教師提供新聞材料，中國的上海每年由于地下水的開采，地面下降1厘米，造成的經濟損失高達千億元！所以從經濟角度和短期效應來看，取用地下水很合適，若長期進行地下取水易形成地下漏斗，造成房屋傾斜，甚至導致海水倒灌等環境危害，地下水的開采已經受到了制約。遠程調水表面上看日常運行費用較少，但并沒有把工程投資費用計算在內，引黃濟青工程占地6.2萬畝，還會造成黃河斷流、植被破壞等生態問題，而生態環境的破壞在經濟上是難以估量的。遠程調水并非長久之計。最后老師和同學們得出一致結論:海水淡化雖然最貴，但是立足根本，是解決青島市淡水資源缺乏的最好方法。
設計意圖：人類與自然相處時，有很多深刻的歷史教訓， 教師有義務把這些教訓及時地傳遞給后代，使他們勿重蹈覆轍。
海水淡化（最貴）
海水淡化如蒸餾法學生已經很熟悉，我給學生提供2個燒杯，一個空著，一個裝滿海水，再提供一塊鐵皮，在沒有提供熱源的情況下如何利用蒸餾法原理實現海水淡化呢？學生迅速設計出裝置。其實他們在無意間自己設計出了太陽能蒸發法的裝置同時鞏固了蒸餾法的原理。學生們對比上述兩種海水淡化的方法，蒸餾法耗能大、成本高，而太陽能蒸發法雖然成本低但太慢，且還得依賴天氣變化。
海水資源的綜合利用
那么假如你是青島市市長等等你會采用什么方法降低海水淡化的成本呢？
學生回答如下：
生1：海水淡化的余熱可以用來發電、供暖。
生2：尾氣可以用來制石膏。
生3：也可以提供給硫酸廠。
生4：濃海水可以提供給化工廠。
生5：海邊可以發展旅游業。
生6：可以開采海底石油。
生7：建立海產品市場。
生8：潮汐能用來發電。
......
同時，我又提升了3點：
1、海水淡化的余熱既然可以提供給熱電廠，那這個熱能不能提供給海水淡化自己呢？而這個方法正是青島市目前使用最多的海水淡化方法：二級閃蒸技術。
淡化廠或化工廠的廢水若直接排放，既是對環境的污染又是對資源的浪費，那么這些廢水又能干什么呢？（可以用于印染、冷卻、沖廁等等，以達到將海水資源綜合利用的目的。）
眾人拾材火焰高，我們零零星星的思維的閃光點撞擊在一起卻形成海水資源綜合利用的產業鏈，實現了降低海水淡化成本的目的。
4、實驗探究——海帶提碘
為了讓學生自己設計出提碘的實驗方案，我設計了如下7個階梯性問題：
1、提碘原料是什么？
2、如何對海帶進行預處理？
3、從氧化還原角度考慮I-有什么性質？
4、I-如何轉化為I2？
5、如何將I2從溶液中分離出來？
6、設計出將海帶中碘元素轉化為I2的實驗方案，并動手實驗。
7、怎樣分離I2和CCl4？
第2問對海帶的預處理，有學生提出用灼燒法，有學生提出用浸泡法，更有學生提出使用榨汁機，于是全班分成12組，取相同質量的海帶，每組按照自己的設想用1種方法進行自主探究實驗后，方法1顏色最深，然后是后兩種方法，由此學生明白，海帶中碘元素不是簡單的碘離子。
第4問學生選擇了過氧化氫、濃硫酸、氯氣等等將碘離子氧化為碘單質，可喜的是在第6問設計方案并驗證時98%的學生都選用H2O2，顯然他們考慮到了綠色化學。
第7問碘和CCl4的分離，多數學生提出用蒸餾法，我給學生展示了我的實驗：水浴加熱蒸餾在達到四氯化碳沸點（77攝氏度）時，大部分碘隨著四氯化碳一起蒸出，所以常壓蒸餾法并不能分離碘和四氯化碳。
那么實際工業生產到底怎么處理呢？帶著疑惑，學生課上立刻檢索，首先發現工業上選的氧化劑是氯氣，很顯然是考慮了經濟因素
常見氧化劑的價格
價格（萬元/噸）
Cl2 0.155
H2SO4 0.85
KMnO4 3.4
H2O2 1.4
而工業上分離碘和四氯化碳利用此方法：
①加入NaOH溶液，振蕩，直至四氯化碳層不顯紅色為止，分液（ 3I2+6OH- = 5I-+ IO3-+3H2O）
②將水層轉移入小燒杯中，滴加硫酸（5I-+ IO3-+ 6H+ =3I2+3H2O）
I2在水中溶解度小，可沉淀析出。
③過濾，得到碘單質晶體。
對比工業上的方法，蒸餾法的缺陷有：1、耗能角度: 需加熱，耗能。
環保角度：CCl4有毒。
操作難易：蒸餾法更復雜。
此時學生明白實際生產和化學實驗是存在一定差距的，同時總結出了海水中物質提取的一般思路。
5、實驗設計——海水提溴
上述思路在海水提溴同樣適用，學生利用上述原理小組討論后，自己就能獨立完成海水提溴的設計。
師 生
溴有什么用？ 溴化銀是感光材料被用于制作膠卷、相紙
碘有什么用？ 飲水消毒劑 。補碘。試紙。碘酒。
也就是說溴和碘的提取又會帶動一系列相關產業的發展
溴、碘提取中的氯氣從哪來？ 電解飽和食鹽水
氯氣有什么用？

1、制鹽酸H2 +Cl2 ====2HCl
2、消毒 Cl2+H2O=HCl+HClO
3、制漂白粉 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
電解飽和食鹽水除了產生氯氣還會產生氫氣、氫氧化鈉。
（選修4會學）
氯氣氫氣、氫氧化鈉的生成又會帶動一系列相關產業的發展
飽和食鹽水還可以用來制純堿
純堿廠又可以和硝酸廠聯營
我們還需要專門的機構研究海水資源的開發利用，中國海洋大學就在青島。
藍色三部曲——走向藍色新世紀
分析海水資源開發利用的利和弊。
2、思考弊最大限度的轉化為利的因素控制。
設計意圖：1、認識合理進行海洋開發、保護海洋環境的重要性
2、形成關注社會和人類生存環境的社會責任感
3、學會用辨證的思維分析問題，用發展的眼光看待問題
4、滲透化學與其它學科間的知識聯系。
5、使得本節教學內容從知識上、能力上、情感態度上等等都得以延伸
4 說板書設計
5 說教學反思
本節課是張家口市優質課評比的一等獎，而本課的課后實踐活動《張家口市大清河資源的開發利用》獲得了河北省綜合實踐活動說課比賽的第一名。
本節課以青島市淡水資源匱乏的問題為切入點，以可持續發展和循環經濟為指導思想，應用氧化還原理論，從多角度構建海水資源綜合利用的教學內容主線。知識、過程方法教學是在建構主義的指導下，實現了知識問題化，問題情境化，促進了學生自主探究建構，達成了情感態度價值觀。

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