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1、《海水資源的開發(fā)利用》教案設(shè)計(jì)
高一化學(xué)
一、教案背景
1.教學(xué)內(nèi)容分析:化學(xué)研究和應(yīng)用的一個(gè)重要目標(biāo)就是開發(fā)和利用自然界中一切可能的物質(zhì)資源和能量資源,為人類生存和社會(huì)發(fā)展提供必要的物質(zhì)和能源基礎(chǔ);同時(shí),應(yīng)該注意到這一過程必須同自然環(huán)境相互協(xié)調(diào),走可持續(xù)發(fā)展的道路。①本節(jié)從科學(xué)知識(shí)的角度,有利于學(xué)生將前面所學(xué)過的知識(shí)和技能進(jìn)行必要的梳理、歸納和拓展。②從科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)相互作用背景的角度,有利于學(xué)生加深體會(huì)化學(xué)在綜合利用自然資源的作用,學(xué)會(huì)辨證地看待人類和自然協(xié)調(diào)發(fā)展中可能會(huì)遇到的問題,并培養(yǎng)做出明達(dá)決策的意識(shí)和能力。
2
2、.學(xué)情分析:
知識(shí)方面:學(xué)生具備、必修模塊所涉及的元素化合物知識(shí)、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)及元素周期律知識(shí),知道物質(zhì)分離的實(shí)驗(yàn)方法。
能力方面:學(xué)生有一定的網(wǎng)絡(luò)搜索能力,獲取信息的能力。
心理方面:高中生處于青春期,思維活躍,好奇心重、接受新信息的能力強(qiáng),但注意力易分散。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能:
(1)知道從海水資源的特點(diǎn),了解海水資源開發(fā)和利用的前景。
(2)了解海水資源開發(fā)中的化學(xué)反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)方法,掌握簡(jiǎn)單的海水資源開發(fā)利用的方法。
(3)揭示化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系。
(4)初步培養(yǎng)解決問題的能力、自主查閱資料的能力和信息素養(yǎng)。
2、過程與方法:
(1)
3、通過數(shù)據(jù)列表、圖片、視頻等多種形式的內(nèi)容展現(xiàn)過程,認(rèn)識(shí)海水資源的特點(diǎn)以及水資源和化學(xué)資源的獲取方法及化學(xué)原理,從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。
(2)通過課前搜索、選擇信息資源,課堂交流共享資源的過程,學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí),合作學(xué)習(xí)。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀:
(1)感受化學(xué)知識(shí)在海水資源開發(fā)利用中的重要性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情,熱愛化學(xué)。
與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系。
(2)提升愛護(hù)自然資源意識(shí)和合理開發(fā)意識(shí)。
三、教學(xué)重難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
了解化學(xué)方法在海水資源開發(fā)中的作用。
2.教學(xué)難點(diǎn)
從海水中提取溴和檢驗(yàn)海帶中的碘元素的實(shí)驗(yàn)原理和方案設(shè)計(jì)的理解。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師
4、活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
新
課
引
入
1、播放關(guān)于世界開發(fā)海洋資源的相關(guān)視頻。
2、播放介紹海洋資源的相關(guān)視頻。
觀看視頻,認(rèn)識(shí)海水資源的多樣性
以視頻的方式呈現(xiàn)信息,激發(fā)學(xué)生探索如何獲取海水資源的學(xué)習(xí)熱情。
新
課
引
入
引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)海水資源的種類。
通過相關(guān)視頻,小組討論,總結(jié)海水資源的種類。
培養(yǎng)學(xué)生分析總結(jié)問題的能力。
過
渡
講述:海水資源的種類如此之多,同學(xué)們自行閱讀課本總結(jié)出海洋資源的特點(diǎn)。
閱讀課本P90,完成學(xué)案第一部分,并總結(jié)出海水資源的特點(diǎn)。小組回報(bào)。
培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力,收集、整理信息的能力。
海
水
的
淡
5、
化
海洋資源開發(fā)是個(gè)大工程,本節(jié)主要探究海洋水資源和化學(xué)資源的綜合開發(fā)利用。
思考:地球上可飲用的淡水有多少?我們只能望洋興嗎?能不能向海洋要點(diǎn)淡水?
以圖片的形式展示工業(yè)上海水淡化的裝置,并簡(jiǎn)單介紹其他海水淡化的方法,如:電滲析法,離子交換法等。
得出最簡(jiǎn)單的海水淡化的方法——蒸餾法。
回顧實(shí)驗(yàn)室蒸餾裝置各儀器名稱,以及實(shí)驗(yàn)時(shí)注意事項(xiàng)。
感受蒸餾法在實(shí)際化學(xué)工業(yè)上的應(yīng)用,復(fù)習(xí)蒸餾的原理和實(shí)驗(yàn)裝置的儀器組成
海
水
制
鹽
提示:海水淡化后的濃海水是否直接放回海洋當(dāng)中?
濃海水中的化學(xué)成分有哪些?
歸納:海水制鹽過程中的實(shí)驗(yàn)方法
提問:如何對(duì)粗鹽提
6、純?粗鹽中含有哪些雜質(zhì)離子?為除去這些雜質(zhì)離子,應(yīng)加入哪些除雜試劑?除雜試劑在量上有什么要求?在加入順序上有什么要求?
濃海水中有:Na+、Cl-、Mg2+、Br-、I-
得出濃海水可以制鹽。
復(fù)習(xí)鞏固粗鹽提純方法
分組回答相關(guān)問題
梳理復(fù)習(xí)粗鹽提純的方法,感受化學(xué)反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)在海水資源開發(fā)中的價(jià)值。
海
帶
取
碘
資料卡片介紹海洋中碘元素的存在形式,讓學(xué)生設(shè)計(jì)海水中碘元素的檢驗(yàn),并畫出流程圖,并思考以下問題。
提問:(1)海帶為什么不能用水沖洗?海帶剪碎后,為什么要用酒精潤(rùn)濕?
(2)氧化劑為什么用雙氧水,而不用其他的氧化劑?
小組分工合作,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)流
7、程圖。并投影展示,向同學(xué)講解設(shè)計(jì)思路。
小組回答相關(guān)問題。
通過觀看視頻鞏固海水提碘的方法。
培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力,以及設(shè)計(jì)流程圖的能力。同時(shí)通過觀看視頻培養(yǎng)學(xué)生觀察能力。
海
水
提
溴
提問:除了碘元素我們可以直接利用,還有沒有其他元素?
如何提取溴單質(zhì)?
根據(jù)課本P91“資料卡片”內(nèi)容完成學(xué)案中實(shí)驗(yàn)流程圖,并完成下列問題:
1、該過程中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式有哪些?
2、該過程的目的是獲得溴單質(zhì),第二步已經(jīng)得到了溴單質(zhì),為什么還要將其轉(zhuǎn)變?yōu)闅滗逅嶂笤龠M(jìn)一步氧化為溴單質(zhì)?
根據(jù)課本P91“資料卡片”內(nèi)容;
歸納海水提溴方
8、法:
1、把氯氣通入預(yù)先酸化的濃縮海水中
2、空氣吹出法 通入空氣和水蒸汽將溴單質(zhì)從海水中吹出來 3、吹出來的溴蒸汽用吸收塔吸收 使溴蒸汽和吸收塔中的吸收SO2反應(yīng)
4最后用氯氣將HBr(氫溴酸)氧化得到溴單質(zhì)
書寫方程式:
2Brˉ+Cl2=2Clˉ
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4+Br2
2HBr+Cl2=Br2+2HCl
思考討論問題2,得出結(jié)論
利用網(wǎng)絡(luò)信息完成自學(xué),培養(yǎng)信息素養(yǎng)。
在分析篩選信息的過程中理解海水提溴的原理,突破難點(diǎn)。
復(fù)習(xí)鹵素間物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、
9、SO2性質(zhì)。
過渡
除上述同學(xué)們研究學(xué)習(xí)的幾個(gè)小課題之外,海水資源還有更多的應(yīng)用。通過習(xí)題了解工業(yè)提取金屬鎂的方法。
做學(xué)案提取鎂的實(shí)驗(yàn)題,部分同學(xué)回答相關(guān)問題。
海水資源開發(fā)與可持續(xù)發(fā)展
循循誘導(dǎo),提出海水資源開發(fā)給人類帶來物質(zhì)便利與資源消耗破壞環(huán)境和生態(tài)平衡的矛盾。
觀察、閱讀P92圖4-5海水綜合利用聯(lián)合工業(yè)體系
思考,海洋資源的開發(fā)不能以犧牲環(huán)境為代價(jià),應(yīng)合理開發(fā),堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展原則。
進(jìn)行人文教育,形成正確的態(tài)度和價(jià)值觀
布置作業(yè)
課本P93第4、5題。
六、板書設(shè)計(jì)
海水資源的開發(fā)利用
1、海水資源的廣闊性、多樣性和分散性
2、海水資源中水資
10、源的利用:
海水的淡化(方法:蒸餾法、電滲析法、離子交換法)
直接利用海水進(jìn)行循環(huán)冷卻
3、海水資源的綜合利用
(1)海水制鹽
(2)海帶提取碘(檢驗(yàn)海帶中含有碘元素)
2KI+ H2O2+H2SO4=I2 +K2SO4+2H2O
(3)從海水中提取溴
2NaBr + Cl2 =2 NaCl + Br2
Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4
2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2
七、教學(xué)反思
本課時(shí)內(nèi)容信息容量大,教學(xué)設(shè)計(jì)為課前學(xué)生自主學(xué)習(xí),課堂合作學(xué)習(xí)的模式可以解決內(nèi)容多、時(shí)間短的矛盾。海水中各種資源的開發(fā)利用涉及的化學(xué)工
11、業(yè)生產(chǎn)問題學(xué)生都不熟悉,未曾見過,因此教學(xué)中可用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方法來模擬工業(yè)生產(chǎn)原理,理解工業(yè)生產(chǎn)原理,然后再通過觀看圖片或視頻來增加感性認(rèn)識(shí)從掌握知識(shí)。
學(xué)生講本組負(fù)責(zé)的小課題匯報(bào)后,我始終圍繞“化學(xué)方法在海水資源開發(fā)利用中的重要作用”這一教學(xué)重點(diǎn)來展開,通過設(shè)置各種問題來梳理、歸納各個(gè)海水資源開發(fā)過程中涉及的化學(xué)反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)方法,這樣既讓學(xué)生感受到了海水資源的豐富巨大,有充分開發(fā)利用的必要性和重要價(jià)值,又將知識(shí)的落腳點(diǎn)回到學(xué)生非常熟悉的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)(氧化還原反應(yīng)、非金屬單質(zhì)的置換、蒸餾實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)等),突出化學(xué)和資源開發(fā)兩條主線。
本節(jié)課的模式使師生互動(dòng)、生生互動(dòng)做的比較好。每個(gè)學(xué)習(xí)課前就一個(gè)題目學(xué)習(xí),積極準(zhǔn)備,分工合作。匯報(bào)課成了學(xué)生們的交流平臺(tái),學(xué)生的積極性很高,因?yàn)閷W(xué)生會(huì)將自己的匯報(bào)與其他小組的對(duì)比學(xué)習(xí)。因此教師在課堂上提問互動(dòng)的效果也比較好。
需要改進(jìn)的問題:新課引入的時(shí)間有些長(zhǎng),需要再精煉,可以讓學(xué)生自學(xué)歸納然后進(jìn)入正題。其次,由于要結(jié)合資源開發(fā)的方法梳理其中的化學(xué)知識(shí),以致教學(xué)時(shí)間有些緊張,而學(xué)生意猶未盡想了解更多海水資源開發(fā)利用的情況,因此考慮可以提供更多學(xué)習(xí)資源讓學(xué)生課后自學(xué)?;蛘邔⒃摲矫鎯?nèi)容設(shè)置為研究性課題,供有興趣的同學(xué)選擇學(xué)習(xí)。