"该初中化学教学设计聚焦海洋化学资源，涵盖海水中NaCl、MgCl₂等盐类，蒸馏法（含实验）、膜法等淡化技术，可燃冰、锰结核等海底矿物，及资源分类与保护。课堂导入通过播放海洋视频、联系生活食盐、引入我国可燃冰试采科技实例，搭建从生活到科技的知识支架。\n资料特色在于实验探究与核心素养融合，如蒸馏法淡化海水实验让学生分组操作、改进装置，培养科学探究与实践能力；结合可燃冰等科技实例渗透科学思维，海洋保护讨论强化科学态度与责任。助力学生提升实验与问题解决能力，帮助教师突破重难点，提升教学效率。"

第一节 海洋化学资源一、知识目标1.了解海水及海底蕴含的主要物质，如NaCl、MgCl2等盐类，以及可燃冰、锰结核等海底矿物。2.知道淡化海水常用的方法，包括蒸馏法（如多级闪急蒸馏法、低温多效蒸馏法）和膜法（反渗透法）。3.掌握海洋资源的分类，即化学资源、矿产资源、动力资源和生物资源。二、核心素养目标1. 宏观辨识与微观探析：从宏观上认识海洋是巨大的资源宝库，了解海水中物质的组成和海底资源的种类；从微观角度理解蒸馏法和膜法淡化海水的原理。2.科学态度与社会责任：认识合理进行海洋开发、保护海洋环境的重要性，增强环保意识和社会责任感。一、教学重点蒸馏法淡化海水、可燃冰燃烧。二、教学难点多级闪急蒸馏法、膜法淡化海水。本节教学内容出自鲁教版初中化学教材第三单元第一节《海洋化学资源》。海洋化学资源属于化学与社会生活紧密联系的内容，海洋作为人类巨大的资源宝库，对其化学资源的研究和利用在当今社会具有重要意义。这部分内容不仅体现了化学知识在实际生活中的应用，还能培养学生对自然资源的保护意识和可持续发展观念。 教材围绕海洋化学资源展开，首先介绍了海水中含有的主要物质，让学生了解海洋作为化学资源库的丰富性。接着重点讲解了海水淡化的方法，如蒸馏法和膜法，通过实验探究让学生直观地认识到如何从海水中获取淡水，这部分内容既涉及到物理变化的知识，又培养了学生的实验操作和观察分析能力。然后介绍了海底的矿产资源，如可燃冰和锰结核，让学生了解到海洋不仅有表面的化学资源，海底也蕴含着巨大的宝藏。最后强调了海洋保护的重要性，使学生明白在开发利用海洋资源的同时，要注重保护海洋环境。 本课时的重点在于蒸馏法淡化海水和可燃冰的燃烧，难点是多级闪急蒸馏法和膜法淡化海水的原理。教材通过丰富的图片、实验和文字描述，逐步引导学生理解和掌握这些重点和难点知识。教学对象是初中阶段的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识，如物质的分类、化学反应等，但对于海洋化学资源这一相对陌生的领域，可能了解较少。在认知能力方面，初高中学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对于直观的实验和图片等内容比较容易接受，但对于一些抽象的原理和概念，理解起来可能会有一定的困难。 在生活经验方面，大部分学生可能有过在海边游玩的经历，但对于海水的成分、海水淡化以及海底矿产资源等内容，缺乏深入的了解。因此，在教学过程中，可以结合学生已有的生活经验，通过生动有趣的实验和案例，引导学生积极参与课堂讨论和探究活动，激发他们的学习兴趣。 此外，初高中学生已经具备了一定的自主学习能力和合作探究能力，在教学中可以充分发挥学生的主体作用，让他们通过小组合作、实验探究等方式，自主获取知识，培养他们的团队合作精神和创新能力。同时，要关注学生的个体差异，对于学习困难的学生，要给予更多的指导和帮助，确保每个学生都能在原有基础上有所提高。教学环节一 课堂导入【播放海洋视频】同学们，老师先给大家播放一段精彩的视频。（播放一段展现海洋波澜壮阔的景象，包括美丽的海景、丰富的海洋生物、海上的钻井平台等画面的视频）大家刚刚看到了广袤无垠的海洋，它是如此的美丽和神秘。海洋覆盖了地球表面约 71%的面积，是生命的摇篮，也是人类巨大的资源宝库。我国拥有长达 3.2 万千米的海岸线，主张管辖的海域面积约为 300 万平方千米，海洋资源开发前景十分广阔。【提出问题引导思考】那大家想一想，在这片浩瀚的海洋中，都蕴含着哪些对我们人类有用的化学资源呢？比如说，我们日常生活中必不可少的食盐，其实很大一部分就来自于海洋。除此之外，还有其他什么重要的化学资源呢？【引入最新科技实例】告诉大家一个令人振奋的消息，我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰是一种由天然气和水在低温、高压条件下形成的冰状固体，它就沉睡在海底。1 立方米的“可燃冰”可释放 164 立方米甲烷，其储量巨大，全世界“可燃冰”的储量估计可达 1.87×10¹⁷ 立方米，是目前煤、石油、天然气总储量的 2 倍。而且它燃烧产生的热量远比同等条件下的煤或石油多，燃烧后几乎不产生任何残渣或废气，被科学家誉为“未来能源”“21 世纪能源”。这么神奇的资源就藏在海洋里，那海洋中还有多少像可燃冰这样等待我们去发现和利用的化学资源呢？让我们一起走进今天的学习——海洋化学资源。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，迅速吸引学生的注意力，激发他们对海洋的好奇心和探索欲望，使学生积极主动地参与到课堂学习中来。2.联系生活与科技：从生活中常见的食盐引出海洋化学资源，让学生感受到化学与生活的紧密联系。再介绍我国成功试采可燃冰这一最新科技成果，让学生了解到海洋化学资源的巨大潜力和重要性，增强学生的民族自豪感，同时也让抽象的海洋化学资源知识变得具体而有趣。3.引发思考，导入新课：提出关于海洋化学资源的问题，引导学生思考，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习方向，带着问题去探索海洋化学资源的奥秘，提高学习的主动性和积极性。教学环节二 了解海水及海底蕴含的主要物质，知道淡化海水常用的方法活动一：认识海水中的化学资源【引入】同学们，地球表面的71%是被海水覆盖的，从空中眺望，地球就像一个蓝色的星球。海洋是生命的摇篮，也是人类巨大的资源宝库。我国海岸线长3.2万千米，主张管辖的海域面积约为300万平方千米，海洋资源开发前景十分广阔。那大家知道海洋中有哪些化学资源吗？【问题】从“海水中的化学资源”图中，我们可以得到哪些信息呢？海水中溶有哪些物质？【学生思考】 学生观察图片并讨论后回答，海水中的盐有NaCl、MgCl2、KCl、CaCl2、Na2SO4、MgSO4、K2SO4、CaSO4等。得出海水中最多的物质是水，最多的盐是NaCl，最多的元素是O，最多的金属元素是Na。【讲解】评价、强调：海洋中的水大约占地球总水量的97%，地球上的水总共有13.86亿立方千米，其中海洋中含有13.5亿立方千米的水。海水中存在着大量的盐类物质，这些都是重要的化学资源。设计意图通过展示地球海洋的相关信息，引发学生对海洋化学资源的兴趣。让学生从图片中获取信息，培养他们的观察和分析能力。对应训练可以及时巩固学生对海水中主要物质的认识。【对应训练1】海水中含量最多的盐是（ ）A. 氯化钠 B. 氯化镁 C. 氯化钙 D. 硫酸钾【答案】A【解析】海水中最多的盐是氯化钠，所以答案选A。【对应训练2】海水中最多的金属元素是（ ）A. 钠 B. 镁 C. 钙 D. 钾【答案】A【解析】海水中最多的金属元素是钠，答案为A。活动二：蒸馏法淡化海水【引入】地球上可供人类使用的淡水仅占地球上总水量的0.3%，且分布不均衡。而海水中含有大量的盐，不能直接饮用。那用什么方法能除去海水中的盐，得到淡水呢？接下来我们通过实验来探究蒸馏法淡化海水。【问题】请同学们根据实验用品和步骤，思考如何进行蒸馏法淡化海水的实验？【学生活动】学生分组，按照实验步骤（1）组装仪器，并检查装置的气密性。向大试管中加入约5 - 10mL食盐水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热，观察现象。向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，观察现象。【现象】食盐水逐渐沸腾，水蒸气进入导管，冷凝后流进小试管；向冷凝水中滴加硝酸银溶液，无明显现象。【结论】冷凝水中没有氯化钠，蒸馏法能分离除去食盐水中的盐，制取淡水。【问题讨论】为使水蒸气的冷凝效果更好，可对实验装置做哪些改进？【学生思考】学生分组讨论后回答：1.增加导管的长度。2.在导管上包裹上湿冷的毛巾。3.将收集蒸馏水的小试管放在盛有冷水的烧杯中。4.使用冷凝管，冷却水“下进上出”。【讲解】评价、强调：这些改进方法都是为了降低温度，使水蒸气更好地冷凝成液态水。蒸馏法是根据各成分的沸点不同来分离物质的。设计意图通过实验让学生直观地了解蒸馏法淡化海水的过程，培养学生的实验操作和观察能力。问题讨论环节激发学生的创新思维，对应训练巩固学生对蒸馏法原理和实验现象的理解。【对应训练3】在蒸馏法淡化海水的实验中，向冷凝水中滴加硝酸银溶液无明显现象，说明（ ）A. 冷凝水中含有氯化钠 B. 冷凝水中不含氯化钠C. 蒸馏法不能除去海水中的盐 D. 实验失败【答案】B【解析】已知氯化钠溶液能与硝酸银溶液反应产生白色沉淀，向冷凝水中滴加硝酸银溶液无明显现象，说明冷凝水中不含氯化钠，即蒸馏法能除去海水中的盐，得到淡水，所以答案选B。【对应训练4】下列关于蒸馏法淡化海水的说法错误的是（ ）A. 蒸馏法是利用各成分的沸点不同进行分离B. 蒸馏时需要加热使海水沸腾C. 蒸馏后得到的淡水是纯净物D. 蒸馏法得到的淡水一定不含任何杂质【答案】D【解析】蒸馏法是根据各成分沸点不同分离物质，需要加热使海水沸腾，蒸馏后得到的淡水相对纯净，但可能会含有一些极少量的杂质，不是绝对的不含任何杂质，所以D说法错误。活动三：其他淡化海水的方法【引入】除了蒸馏法，还有其他淡化海水的方法。【讲解】介绍膜法淡化海水（又称反渗透法），是根据各成分的颗粒大小不同进行分离。热法淡化海水主要有多级闪急蒸馏法和低温多效蒸馏法。【对应训练5】下列属于热法淡化海水的方法是（ ）A. 反渗透法 B. 多级闪急蒸馏法 C. 离子交换法 D. 电渗析法【答案】B【解析】多级闪急蒸馏法属于热法淡化海水的方法，反渗透法、离子交换法、电渗析法不属于热法，所以答案选B。教学环节三 认识海底矿物及合理进行海洋开发、保护海洋环境的重要性活动一：海底矿物【引入】除了水资源。同时，不仅海水中含有大量的化学物质，海底也是个巨大的宝藏。【讲解】1.介绍天然气水合物（可燃冰），它是由天然气和水在低温、高压条件下形成的冰状固体，因其极易燃烧，又被称为“可燃冰”。全世界“可燃冰”的储量估计可达1.87×1017m3，而1m3“可燃冰”可释放164m3甲烷，是目前煤、石油、天然气总储量的2倍。其燃烧产生热量远比同等条件下的煤或石油燃烧产生的热量多，而且在燃烧后几乎不产生任何残渣或废气，被科学家誉为“未来能源”“21世纪能源”，化学方程式为CH4+2O2点燃CO2+2H2O。2.介绍锰结核，它是20世纪70年代才大量发现的著名的深海矿产。褐色的锰结核，外观像土豆，切片来看，一层层的又像葱头。这种结核体往往是以贝壳、珊瑚、鱼牙、鱼骨为核心，把其他物质聚集在周围。生长速度很缓慢，大约1000年生长1毫米，有的100万年才生长4毫米。锰结核含有锰、铁、镍、铜、钴、钛等20多种金属元素。其经济价值很高，估计在太平洋的分布面积约为1800万平方千米，全世界多金属结核总储量可达30000亿吨。【对应训练6】可燃冰的主要成分是（ ）A. 甲烷水合物 B. 一氧化碳 C. 氢气 D. 乙醇【答案】A【解析】可燃冰主要含有甲烷水合物，答案是A。设计意图让学生了解更多海底的重要矿物资源，拓宽学生的知识面。对应训练可以帮助学生区分不同的淡化方法和认识海底矿物的主要成分。活动二：海洋资源的类型【引入】海洋是一个巨大的资源宝库，除了我们前面学习的化学资源，还有其他类型的资源。大家思考一下，海洋还有哪些资源呢？【问题】请同学们阅读教材，总结海洋资源包括哪些类型？【学生活动】学生阅读教材后回答，海洋资源包括化学资源、矿产资源、动力资源和生物资源。【讲解】评价、强调：详细介绍动力资源，如潮汐能是海水周期性涨落运动中所具有的能量；波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能；海洋热能是指海水中蕴有的热能。设计意图通过引导学生自主阅读和总结，培养他们的归纳能力。对应训练巩固学生对海洋资源类型的认识。【对应训练7】下列不属于海洋动力资源的是（ ）A. 潮汐能 B. 波浪能 C. 海洋热能 D. 可燃冰【答案】D【解析】可燃冰属于矿产资源，不属于海洋动力资源，潮汐能、波浪能、海洋热能是海洋动力资源，所以答案选D。【对应训练8】海洋资源中，海水里的盐类属于（ ）A. 化学资源 B. 矿产资源 C. 动力资源 D. 生物资源【答案】A【解析】海水里的盐类属于化学资源，答案为A。活动三：海洋保护【引入】随着对海洋资源的开发利用，海洋环境也面临着一些问题。我们应该如何保护海洋资源呢？【问题】请同学们结合生活实际和教材内容，讨论保护海洋资源可以采取哪些措施？【学生活动】学生分组讨论后代表发言，如海洋环境立法、建立海洋自然保护区、加强海洋环境监测、提高消除污染的技术水平、禁止过度捕捞海洋生物资源等。【讲解】评价、强调：保护海洋资源对于人类的可持续发展至关重要。我们每个人都应该树立保护海洋的意识，从自身做起，减少对海洋环境的破坏。设计意图通过讨论让学生意识到保护海洋资源的重要性，培养他们的环保意识。对应训练加深学生对保护海洋资源措施的理解。【对应训练9】下列措施中，不利于保护海洋资源的是（ ）A. 海洋环境立法 B. 过度捕捞海洋生物 C. 建立海洋自然保护区 D. 加强海洋环境监测【答案】B【解析】过度捕捞海洋生物会破坏海洋生态平衡，不利于保护海洋资源，其他选项都是保护海洋资源的有效措施，所以答案选B。【对应训练10】为了保护海洋环境，我们应该（ ）A. 随意向海洋排放污水 B. 减少使用塑料制品，防止其进入海洋C. 大量开采海底矿产资源 D. 不关心海洋环境问题【答案】B【解析】A.随意排放污水会污染海洋，A选项错误；B.减少使用塑料制品，防止其进入海洋可以减少海洋污染，有利于保护海洋环境，B选项正确；C选项大量开采海底矿产资源可能会破坏海洋生态，C选项错误；D选项不关心海洋环境问题不利于保护海洋，D选项错误。一、海水中的物质1.主要盐类：NaCl、MgCl₂等2.海水淡化（1）热法：①多级闪急蒸馏法低温 ②多效蒸馏法（2）膜法（反渗透法）（3）氯化钠的检验：加入硝酸银和稀硝酸看是否生成白色沉淀 二、海底矿物1.可燃冰成分：天然气水合物优点：储量大、燃烧热量多、污染小2.锰结核成分：含锰、铁等20多种金属元素 三、海洋资源的开发利用及保护海洋环境1.海洋四大资源：化学资源、矿产资源、生物资源、动力资源（潮汐能、波浪能、海洋热能等）2.海洋保护：立法、建保护区、监测、提高技术、禁过度捕捞1. 下列对海洋化学资源利用的有关叙述错误的是（ ）A. 利用多级闪急蒸馏法淡化海水B. 科学养殖，设置禁渔期有节制的捕捞C. 保护海洋，建立海洋自然保护区D. 利用海底蕴藏的大量“可燃冰”作燃料不会加剧温室效应【答案】D【解析】A.多级闪急蒸馏法是常用的海水淡化方法，A选项正确；B.科学养殖并设置禁渔期有节制地捕捞，有利于海洋生物资源的可持续发展，B选项正确；C.建立海洋自然保护区是保护海洋的重要措施，C选项正确；D.可燃冰的主要成分是甲烷，甲烷燃烧会产生二氧化碳，大量使用可燃冰作燃料会加剧温室效应，D选项错误。2.海水淡化技术（原理如图所示）采用对海水加压，海水中的溶剂分子可以通过半透膜，而溶质分子很难透过。下列说法正确的是（ ）A. 浓海水中溶质质量增加B. 水分子能透过半透膜C. 浓海水的溶质质量分数减小D. 解决了缺水问题，就可以不用节水了【答案】B【解析】A.对海水加压，溶剂分子（水分子）透过半透膜，溶质分子难透过，所以浓海水中溶质质量不变，A选项错误；B.由原理可知水分子能透过半透膜，B选项正确；C.对海水加压，溶剂分子（水分子）透过半透膜，溶剂质量减少， C选项错误；D.即使解决了缺水问题，水资源仍然是有限的，仍需要节约用水，D选项错误。3.海水中含量最多的物质（ ）A. 镁B. 食盐C. 氯化镁D. 水【答案】D【解析】海水中最多的物质是水，其次才是各种盐类，所以含量最多的物质是水，D选项正确。4.海洋化学资源的利用体现了人类改变和应用物质的智慧。下列主要是利用了化学变化实现海洋化学资源综合利用的是（ ）①开采锰结核②海水淡化③可燃冰燃烧A. ①② B. ②③ C. ①②③ D. ③【答案】D【解析】开采锰结核只是将锰结核从海底开采出来，没有新物质生成，属于物理变化；海水淡化是除去海水中的盐分得到淡水，没有新物质生成，属于物理变化；可燃冰燃烧生成二氧化碳和水，有新物质生成，属于化学变化，所以主要利用化学变化实现海洋化学资源综合利用的是③，D选项正确。5.海底的资源非常丰富，不仅含有常规的化石燃料—________、________、________，还含有新发现的新型矿产资源–_______________ ，又称为________，还被科学家誉为___________、___________；还有一种含有多种金属的矿物–___________，又称为________。【答案】煤；石油；天然气；天然气水合物；可燃冰；未来能源；21世纪能源；多金属结核；锰结核【解析】海底含有常规的化石燃料煤、石油、天然气；新型矿产资源天然气水合物，因其极易燃烧又称可燃冰，被科学家誉为未来能源、21世纪能源；含有多种金属的矿物多金属结核，又称为锰结核。6.21世纪是海洋开发与利用的世纪，山东半岛规划确立了“蓝色经济”发展战略，海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。以下是某研究性学习小组在探究海水综合利用中遇到的问题，请你参与解决并填空：问题一、海水制镁过程中如何富集镁离子？甲、乙、丙三位同学各自提出自己的设想：甲：直接往海水中加入石灰乳。乙：高温加热蒸发海水后，加入石灰乳。丙：向晒盐后的卤水中，加入石灰乳。通过分析比较，你认为____的设想最为经济合理（选填“甲”“乙”或“丙”）。问题二、如何对海水进行淡化？甲同学设计了如下淡化过程：①如图组装仪器并检查装置气密性。②向大试管中加入5∼10mL海水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热。加热一段时间后，小试管内收集到很少液体，试管口有大量白雾。乙同学建议对该装置进行改进，你认为改进的措施为________。③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，现象为________。【答案】丙；增加导管的长度；无明显现象，说明蒸馏法能制取淡水【解析】问题一：海水中镁离子浓度较低，直接加石灰乳成本高；高温加热蒸发海水能耗大；晒盐后的卤水中镁离子浓度相对较高，向其中加入石灰乳最为经济合理，所以选丙。问题二：为使水蒸气冷凝效果更好，可增加导管长度；向小试管里的冷凝水中滴加硝酸银溶液，无明显现象，说明冷凝水中没有氯化钠，蒸馏法能制取淡水。7.阅读下面科普短文。海洋是巨大的资源宝库【材料1】海洋蕴含着丰富的油气资源。我国南海中南部油气地质资源量占我国总储量的53%，可采资源量占66%。西沙群岛、中沙群岛的水下有上千米的新生代沉积物，是大有希望的海底石油和天然气产地。天然气主要成分甲烷的含碳量相对较少，燃烧较完全，燃烧产生的二氧化碳比起煤和石油制品相对较少，通常被称为“清洁能源”。【材料2】海洋是化学资源宝库，含有80多种元素，钠和氯是其中含量较高的元素。海水中存在大量的氯化钠、氯化镁、氯化钙等盐类物质，生活中的食盐主要来自海洋。【材料3】海洋是能力出众的“捕碳者”。海洋约占地球表面积的71%，这个庞大的碳库储碳量是陆地的20倍、大气的50倍。自工业革命以来，人类产生的二氧化碳有大约48%被海水吸收。（节选自《知识就是力量》）回答下列问题：（1）石油是_________________（填“可再生”或“不可再生”）能源。（2）甲烷充分燃烧的化学方程式是_________________。（3）海洋作为“捕碳者”可以有效缓解的环境问题是_________________。【答案】（1）不可再生（2）CH₄ + 2O₂点燃CO₂ + 2H₂O（3）温室效应【解析】（1）石油是经过漫长的地质年代形成的，属于不可再生能源；（2）甲烷充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为CH₄ + 2O₂(===)┴点燃CO₂ + 2H₂O；（3）海洋能吸收大量二氧化碳，而二氧化碳过多会导致温室效应，所以海洋作为“捕碳者”可以有效缓解温室效应。8.我国是世界上首个成功试采海域可燃冰的国家。可燃冰主要含有甲烷水合物，具有能量高、燃烧值大等优点，将成为未来新能源。（1）保持甲烷化学性质的最小粒子是 。（2）如图是甲烷在氧气中充分燃烧的微观示意图。 ①图中虚线方框内物质C的微观模型图是 （填数字序号）。②参加反应的物质A与B的化学计量数之比是 。（3）甲烷与空气的混合气体点燃可能发生爆炸，因此点燃甲烷前，应该先 。【答案】（1）甲烷分子（2）III；1:2（3）验纯【解析】（1）分子是保持物质化学性质的最小粒子，所以保持甲烷化学性质的最小粒子是甲烷分子；（2）①甲烷燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，可知物质C是二氧化碳，其微观模型图是III；②由微观示意图可知，参加反应的甲烷（A）与氧气（B）的化学计量数之比是1:2；（3）甲烷与空气混合点燃可能爆炸，所以点燃甲烷前要先验纯。在本次教学中，通过展示海洋资源图片、进行海水淡化实验等方式，激发了学生的学习兴趣，学生对海洋化学资源有了较为清晰的认识。但在教学过程中也存在一些不足，比如在讲解多级闪急蒸馏法和膜法淡化海水等难点知识时，部分学生理解仍有困难，后续应增加更多直观的演示或案例辅助讲解。此外，课堂互动中，部分学生参与度不高，今后要设计更多有趣的互动环节，鼓励全体学生积极参与，以提高教学效果。14 / 15学科网（北京）股份有限公司$$