海水资源的开发利用-教学设计.docVIP

PAGE PAGE 8 课题名称：必修二 第四章 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 海水资源的开发利用（1课时） 8号 教学内容分析 化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时，应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路。这也是贯穿本章始终的重要核心观念。 海水资源具有广泛性、丰富性和分散性的特点，海水资源的开发利用是一个人类生存和发展必须面对的问题，是新兴的极具挑战的课题。本次模块教学以海水资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。 基于海水资源丰富性和总量大的特点，我们可以从海水中提取有用物质，比如海水晒盐、海水淡化、海水提碘、海水提溴、海水提镁等，并从中概括出从资源到产品的思路方法。形成对科学、技术、社会和环境四者关系的认识，形成STSE观。这样从具体知识，到过程性知识，到观念的建立，力图形成立体的知识体系。在此，根据课程的承接和进阶，将其分为两个课时，一是海水淡化、海水提碘，初步培养学生从资源到产品的意识及评价工业生产的基本思路，二是利用海水提溴和提镁进行思维和能力的进阶，以下是第一课时的教学设计。 学生情况分析 学生在必修一已经了解了海水中所含的元素及其含量的相对大小，认识到海洋是一个巨大的资源宝库，有开发利用的巨大价值。知道海水可以淡化，可以晒盐等常见的利用海水资源的方式。但是学生缺乏综合利用的意识，不能从科学、技术、社会需求、经济效益和环境等多角度全面考虑，做出正确的决策，学生经常忽略经济效益和对环境的影响。 学生知道氧化还原的基础知识，知道碘离子到碘单质的转化原理，知到物质分离提纯的常用方法，如蒸馏、蒸发结晶、萃取分液等，但是学生缺乏在真实的任务解决中应用前面所学知识和技能的经验。 学生认识到海水存在多种丰富的元素，可以得到很多产品。但是如何从海水资源到产品，学生的设计思路很模糊。资源到产品的设计一般经历以下思考过程：①产品中所含元素是什么？②自然界中哪些资源富含该元素？③资源中该元素的主要存在形态是什么？④资源中该元素的化合价与产品中该元素的化合价之间的关系是什么？⑤转化方法是什么？学生的认识仅停留在第一、二层次，不能关注到元素的存在形态，思维受到限制，不能形成设计思路。 教学目标及重难点 根据学生存在问题及高中化学核心素养的要求，设计了以下四个层级的教学目标： 水平1：知道海水淡化方法；知道海水化学资源有哪些应用；知道海带中碘元素的检验方法 水平2：学会工业提取物质的一般方法形成科学意识；学会评价工业流程 水平3：通过小组实验证明海带中碘元素的存在，落实证据推理与模型认知；通过感受理论与工业生产差距， 拓宽学生对化学的认识视角和认识思路 水平4：通过实验，培养学生的科学精神、落实科学探究与创新意识；树立绿色化学理念，关注STSE,增强社会责任感 教学重点：1、海水水资源的利用 海带中碘元素的检验 教学难点：1、绿色化学、可持续发展观、STSE观在课程中的渗透 2、建立从资源到产品的一般思路方法 3、建立评价工业生产的模型认知 教学流程 教学 环节 教学流程 设计意图 环节1 认识海水资源 引课：青岛、大连等临海城市邻水却严重缺水的社会现象（图片） 通过图片对海水资源的整体性认识 引起学生兴趣,导入新课 通过海水不能直接用于生活用水，呼应引课，并引导学生思考海水水资源利用途径，过度下一环节 环节2 海水水资源的开发利用 【活动一】分组讨论 1、海水水资源利用的主要途径有哪些？ 2、海水淡化的方法主要有哪些？ 3、对海水淡化的蒸馏法进行简单评价。 引导总结：评价工业方案的一般角度：耗能、成本、操作复杂程度、环保等 考察学生通过预习获取信息的能力，帮助学生拓宽思维角度，建立评价生产方案的模型认知 介绍目前全球海水淡化的常用方法（图片+视频） 总结目前蒸馏法和膜法的优缺点，引导学生思考未来海水淡化研究方向 引导学生将理论与实际工业生产联系起来并引导学生思考理论与实际工业生产间的差距 力图培养学生的科学态度和社会责任感 环节3 海水化学资源的开发利用 通过海水资源综合利用的方法途径，引导学生思考：如何从自然资源中提取碘单质？我们的设计思路是什么？要逐一解决哪些问题？ 从海水化学资源的特点及国际上某些国家采用盐田卤水提碘的信息，引导学生建立元素富集的思想 通过介绍海带有富集海水中碘元素的作用及我国多采用从海带中提碘，引入海带中碘元素检验 本问题开放度大。从学科本质的角度认识从资源到产品的设计思路。 建立元素富集的思想 【活动二】根据碘在海带中的存在形态及课本P91实验4-2讨论以下三个问题： 1.如何将碘元素从海带中提取出来？ 2.如何将I- 转化为碘单质？ 3.如何检验混合溶液中有碘单质生