名师教学设计《海水资源的开发利用》完整教学教案.docx

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1、海水资源的开发利用教学设计教材分析一一挖掘学科核心素养海水资源的开发利用位于人教版必修2第四章第一节，涉及海水水资源、海水化学资源的综合开发利用，工业中的从海水制镁、溟、碘等工艺流程技术，可以让学生在真实的情境中体验常见的工业生产流程、技术，可在有关物质分离、提纯、转化、检验等实验中培养学生的微粒观、元素观、变化观等化学观念；在探究海水提取镁、漠、碘等化学物质的实验方案中构建从自然提取各种化学物质的理论模型，养成从化学角度思考实际问题、用化学原理解决实际问题的习惯，在资源综合开发利用中体会化学方法与技术对开发、综合利用自然资源方面的作用，感悟化学对社会发展的重大贡献。从而形成化学学科核心素养。

2、通过分析核心知识所包含的基本观念、学科思维等,并对其进行提炼加工，在教学设计中将这些基本观念和学科思维方法转化为课堂问题和学生活动，从而实现教学目标。教学目标一一突出学科核心素养对三维目标的传承与提升(1)在查阅海水资源的特点、应用及海水淡化的方法原理过程中培养学生的信息素养，体会化学对社会的重大贡献。(2 )在探究海水提镁的过程中，体会化学对科技发展的重大作用，促进宏微辨识、社会责任等学科核心素养的发展。（3 ）在巴拉尔发现滨的科学探究史料学习过程中，探究海水提溟的工业方法，体会化学方法在资源的开发利用中的重要作用，发展学生证据推理、科学精神等学科核心素养。（4 ）在角色扮演的思考及探究活动

3、中，培养学生社会责任感及科学探究的核心素养，形成从化学角度，用化学思维和方法解决实际问题的意识。教学方法采用以任务为驱动、以问题解决为目的的教学方法，组织学生开展自主、合作、探究等学习活动，实现在活动探究中提升化学学科核心素养。3教学过程设计环节一：创设情境，海洋赏宝一一提升信息素养展示海洋的照片。学生由学生推选的活动主持人主持本环节任务1到任务4的成果展示活动。教师教师综合评价各小组成果，协助主持人开展活动，维持活动秩序。主持人基于任务2进行简单总结，进入任务3的成果交流活动，各小组作为本组所选方法的介绍员，向大家汇报成果，并回答同学的疑问。学生各小组依次汇报本小组了解的海水淡化方法及原理，

4、其他小组认真倾听、提问。教师教师针对学生的交流、讨论做相应的评价和补充。主持人从海水水资源过渡到海水化学资源的讨论。学生各小组在查阅资料的前提下交流、讨论关于海水化学资源的特点及应用，汇报成果。环节二：海洋挖宝、鉴宝一一真实情境中探究，发展学科核心素养探究活动1:海水提镁一一发展“宏微辨析模型认知”等学科核心素养。展示镁化工产品在航空业的应用素材，引人海水提镁的探究活动。素材展示河北镁神科技有限公司通过努力和国内着名大学及科研院所的合作，利用青海盐湖丰富的卤盐资源，开发、研制出了适应和满足市场需要的各种高端氧化镁系列产品，由于高纯度电熔氧化镁晶体具有很好的耐高温性和透光性，因此航天工业领域中使

5、用的耐高温材料和耐高温光学材料，都是由高纯度电熔氧化镁晶体制造的。教师如果将海水中的镁提取出来，一定会加速我国航空业的发展。假如你是镁神科技有限公司的研究员，你将如何提取海水中的镁(提示：海水中镁主要以Mg2+形式存在，含量为，如何实现Mg2+到Mg的转化，请结合金属及其冶炼等知识进行思考、讨论)学生任务5回顾金属及其冶炼，离子反应的相关知识，物质提纯、分离的方法，从宏观与微观角度分析海水-Mg2+-Mg 的转化,小组讨论，得出将海水中的Mg2+转化为沉淀进行富集，再转化为镁盐，最后通过电解的方法得到单质Mg的设计思路。探究活动2 ：漠发现的科学探究之旅一一提升证据推理科学精神，等学科核心素养

6、。教师海水中除了拥有丰富的金属资源，还有丰富的非金属资源。全球海水中浪的储量丰富，约占地球漠总储量的99% ,故澳有海洋元素之称，海水中澳含量为65mgL-l o浪是如何被科学家发现的呢科学史话巴拉尔(Balard , Antoine1876 )法国化学家。巴拉尔1842年在研究盐湖中植物的时候，将采集到的黑角菜燃烧成灰，然后用浸泡的方法得到一种灰黑色的浸出液。他往浸出液中加入氯水和淀粉，溶液即分为两层：下层显蓝色，这是由于淀粉与溶液中的碘生成了化合物；上层显棕黄色，这是一种以前没有见过的现象。为什么会出现这种现象呢经巴拉尔的研究，认为可能有两种情况：一是氯与溶液中的碘形成新的氯化碘，使溶液呈

7、棕黄色；二是氯把溶液中的新元素置换出来了，因而使上层溶液呈棕黄色。巴拉尔想了些办法，试图把新的化合物分开，但都没有成功。巴拉尔分析这可能不是氯化碘，而是一种与氯、碘相似的新元素。他用乙酸将棕黄色的物质提出，再加苛性钾，则棕黄色褪掉，加热蒸干，剩下的物质像氯化钾一样。然后把剩下的物质与硫酸、二氧化镒共热，则产生红棕色的有恶臭的气体，冷凝为棕黄色液体。巴拉尔判断，这是与氯和碘相似的一种新元素。法国科学院于1826年8月14日，由化学家孚克劳、泰纳、盖 吕萨克共同审查巴拉尔的新发现。最终他们把这种新元素命名为澳，含义是恶臭(其具有刺激性气味)。然而在巴拉尔发现滨的几年前，德国着名的有机化学家李比希(

8、Liehig ，1873 )在研究工作中就出现过这样的现象。李比希接受了一家制盐工S的请求，考察母液中含有什么物质在分析的过程中，发现淀粉碘化物过夜以后变成黄色。他再将母液通入氯气进行蒸偏，得到一种黄色的液体，没有分析研究就判断是氯化碘，并把装液体的瓶子贴上氯化碘的标签。在巴拉尔发现浪之后，李比希知道自己错了，他将贴氯化碘标签的瓶子特别保存起来，作为研究工作中的教训。并且他常把这个瓶子给朋友看，以表明不加分析研究、不作论证，而以先入为主的观念来对待科学，往往让很大的发现在眼前错过。教师从巴拉尔和李比希两位化学家的探究、发现过程，大家得到什么启发学生学生沉浸在化学史中，感受科学发现的过程，形成强

9、调证据推理的严谨求实的科学态度。教师假如你是化学家巴拉尔，再重温一次科学发现之旅，你将如何设计实验实现海水中提取漠（提示海水中的漠主要以Br-形式存在，请根据巴拉尔的科学发现过程进行思考）学生任务6再次阅读科学史料，寻找思路，结合氧化还原反应中电子得失守恒，从微观角度分析宏观现象，得出实验原理（化学方程式表示）。C12+2Br-=Br2+2C-Br2+2oH-=Br-+Bro-+H2oBr-+Bro-+2H+= Br2+H2o问题驱动海水中滨离子的浓度很低，在工业上能够按照以上流程来进行大规模生产澳吗还需要进行哪些改进如何在提取过程中浓缩澳学生任务7学生思考如何在微粒的转化过程中实现澳的浓缩。

10、教师介绍工业提取滨的常用方法，基于环境保护，操作安全，实验条件，以氯水作为氧化剂，氢氧化钠溶液作为漠的吸收剂,设计一个实验，模拟工业制澳的过程。师生学生讨论设计实验装置，教师参与学生讨论，引导设计出实验装置。演示实验空气吹出碱吸收法制浸。教师大家体验了化学家的发现之旅与工业实际生产之后有何感想。学生各抒己见，表达对科学发现的崇敬，实际生产中理论要与实践相结合。设计意图：在亲自经历设计、探究、实验后给学生一个反思、消化表达的机会，有利于学生对知识的建构，感受化学方法在实现物质转化中的重要作用。探究活动3 ：海带中碘的提取及检验一一培养变化守恒、宏微辨析等学科核心素养。教师海洋不但为我们提供各种金

11、属制品和化工产品，同时也为人类提供了不少美食。夏天来一碗海带绿豆汤，那可是清凉一夏。都说海带中含有碘元素，你来当一回食品检验员，怎样通过实验证明海带中真实存在碘元素，请设计实验进行验证。（提示海带灼烧后的灰烬中碘元素以I-形式存在）学生任务8依据淀粉遇碘变蓝色的宏观现象，结合氧化还原反应从微观角度分析如何实现I-到12的转化。（1）灼烧；（2 ）浸取和过滤；(3 )氧化。学生实验学生分组实验，教师辅助学生实验，引导学生正确进行实验操作。追问若要从海带中提取纯净的碘单质还应该进行哪些实验操作学生结合碘单质的性质在检验实验的基础上进行分析、讨论，得出将氧化后的碘进行萃取或升华即可得到纯净的碘。环节

12、三：海洋宝物综合开发利用一一发展社会责任创新意识”等学科核心素养教师大自然把海洋这座宝库毫无保留地赐予了我们，我们也应该珍惜和保护它，通过合理的方法发挥其应有的作用。假如你是资源开发管理局的局长，从保护环境、可持续发展、效益高的角度出发，你会对资源开发做哪些调整课后可以通过查阅资料了解更多有关海水资源开发利用的信息，给海水写一个自传。学生任务9回想各资源开发工业流程，及其产品的应用特点,结合可持续发展、高效的目标，提出各种各样的方案。4教学反思(1)本教学以课前任务单的形式，通过设计具有逻辑关系、难度逐层递进的系列任务驱动学生自主学习，发挥学生的积极能动性,使学生成为学习的主人；学生在查阅搜集

13、资料的过程中提高学习化学的兴趣，培养信息素养。（2 ）通过科技发展、科学史料、生活等多样化的素材情境，组织探究活动，使学生从中学会从海水中提取各种化学资源的工艺流程、方法，发展了学生宏微辨析、变化与守恒、模型推理、科学探究、社会责任等学科核心素养；学生从中体会到探究乐趣，感受化学在白然资源综合开发利用、工业生产中的重大贡献与价值。（3 ）在多重角色扮演与真实问题解决中，培养了学生的社会责任感和参与意识，多样化的情境及探究活动为发展学生学科核心素养提供了载体。（4 ）本教学设计充分体现了学生主体、教师主导的理念，学生在自主学习的基础上，在真实的情境中进行小组讨论，合作探究,实现知识的意义建构。充分体现了以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构等建构主义理论的观念；本设计也融合了建构主义学习理论中学习环境的四大要素情境、协作、会话、意义建构。9