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2019-2020年高一化學(xué)上 第一學(xué)期 2.3《從海水中提取的溴和碘》教案 滬科版 概述： 海水中提取鎂元素，可以為學(xué)生設(shè)置相關(guān)情境。學(xué)生在這之前已經(jīng)學(xué)過(guò)了氯元素，食鹽等內(nèi)容。根據(jù)化學(xué)史料，了解中國(guó)近代歷史上，吳蘊(yùn)初先生對(duì)我國(guó)民族化工做出的貢獻(xiàn)。本課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)是在講解從海水中提取鎂時(shí)，引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，在一個(gè)動(dòng)態(tài)的，開(kāi)放的學(xué)習(xí)氛圍中體驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程，體驗(yàn)運(yùn)用知識(shí)解決或解釋實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的愉悅，教學(xué)重點(diǎn)是海水中提取鎂的重要意義，教學(xué)過(guò)程是讓學(xué)生以企業(yè)家的身份來(lái)提出問(wèn)題并解決問(wèn)題，可以采用小組討論和全班交流的形式，如有需要在課前布置一些思考題，讓學(xué)生做好準(zhǔn)備。在下一個(gè)課時(shí)中，由從海水中提取溴和碘元素，引出鹵素一族性質(zhì)的比較。初步掌握鹵素的原子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)間的關(guān)系，并通過(guò)比較初步形成元素自然族的概念；培養(yǎng)學(xué)生觀察分析和根據(jù)現(xiàn)象作出結(jié)論的能力。 情景設(shè)置：學(xué)生課前思考（鎂帶在空氣中燃燒的現(xiàn)象） 問(wèn)題1：焰火中最耀眼的火花是什么顏色？是什么元素產(chǎn)生的？我們可以從什么地方提取它們？ 問(wèn)題2：假如你是一個(gè)企業(yè)家，在開(kāi)發(fā)海水資源的眾多項(xiàng)目中，選擇了海水提鎂，請(qǐng)說(shuō)出選擇的依據(jù)？ 學(xué)生依據(jù)（一）從自然資源的角度看，提取鎂有可能。雖然在海水中鎂的含量不及陸地，但對(duì)于環(huán)境的危害小。從市場(chǎng)的角度看，很多行業(yè)對(duì)鎂的需求還是很大的，如鋁合金生產(chǎn)，壓鑄生產(chǎn)，煉鋼脫硫三大領(lǐng)域以及稀土合金，金屬還原等其它領(lǐng)域。 問(wèn)題3：如何在海水中實(shí)現(xiàn)對(duì)鎂離子的富集，分離？ 加入沉淀劑可以達(dá)到分離的目的。可以先利用海水曬鹽后得到苦鹵水，提高鎂的含量，同時(shí)又去掉了大部分的雜質(zhì)離子。 問(wèn)題4：應(yīng)該選擇什么試劑作為鎂離子的沉淀劑？ 可以選擇的有石灰乳，氫氧化鉀，氫氧化鈉，氫氧化鋇。因?yàn)榭紤]到鋇離子和鉀離子在海水中含量較少，提取成本較高，因而不考慮。 問(wèn)題5：實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中為什么用石灰乳而不是用氫氧化鈉？ 可以從價(jià)格和綜合經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮。 問(wèn)題6：為制備石灰乳，你準(zhǔn)備將廠址設(shè)在哪里？ 總結(jié)：海水中提取鎂的流程 海水→苦鹵水→氫氧化鎂→氯化鎂→鎂 鹵素課時(shí)內(nèi)容安排的概述： :鹵素的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 :以舊知識(shí)引導(dǎo)，自學(xué)閱讀，比較異同，進(jìn)行歸納 :完成物理性質(zhì)及有關(guān)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)性質(zhì)的相似性， :完成學(xué)性質(zhì)的遞變性及特性和鹵素的幾種化合物。 : 引言：鹵素名稱的由來(lái)和族的意思。 思考題 問(wèn)題1．鹵素包括哪些元素？（名稱 符號(hào) 原子結(jié)構(gòu)） ．結(jié)論：1、鹵素原子結(jié)構(gòu)相同點(diǎn)：它們最外層電子數(shù)都是七個(gè) 2、遞變規(guī)律：1）電子層數(shù)不同 2）隨荷電數(shù)增加電子層依次遞增 3）它們的原子半徑（陰離子半徑）隨電子層數(shù)數(shù)增多而增大 4）同種元素的原子半徑大于陽(yáng)離子半徑而小于陰離子半徑。 問(wèn)題2：鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)遞變-------從原子結(jié)構(gòu)的研究出發(fā) 色 狀 熔沸點(diǎn) 密度 水溶性 氟 F +9 2 7 淺 氣 小 小 大 氯 Cl +17 2 8 7 氣 溴 Br +35 2 8 18 7 液 碘 I +53 2 8 18 18 7 深 固 高 大 小 問(wèn)題3：溴單質(zhì)和碘單質(zhì)在水中和在有機(jī)溶劑中的溶解性如何？ （1）萃取：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑把 溶質(zhì)從它與另一溶劑所組成的溶液里提取出來(lái)的方法。 （2）萃取的條件： ①萃取劑與原溶液不發(fā)生反應(yīng) ②萃取劑與原溶劑互不相溶 ③萃取劑比原溶劑的溶解能力強(qiáng) (3)溴和碘在不同溶劑中所生成溶液（由稀到濃）的顏色變化 溶劑 溶質(zhì) 水 苯 汽 油 四氯化碳 Br2 黃 橙 橙 橙紅 橙 橙紅 橙 橙紅 I2 深黃 褐 淡紫 紫紅 淡紫 紫紅 紫 深紫 密 度 比 水 輕 比 水 輕 比 水 重 二．鹵素單質(zhì)（X2）的化學(xué)性質(zhì) 思考題：為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景 1．鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有哪些相似性？ （1） + 金屬 金屬氯化物 氧化性 相似性 （2） + H2 HX （3） + H2O HX + HXO 既有氧化性又有還原性 （4） + OH X + XO （F2除外） 2．鹵素單質(zhì)氧化性強(qiáng)弱比較，順序如何？其離子還原性如何？ 2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl （由氯氧強(qiáng)還還弱可知，Cl2氧化性強(qiáng)于Br2） 2KI+Cl2=I2+2KCl 2KI+Br2=2KBr+I2 氧化性強(qiáng)弱順序：F2>Cl2>Br2>I2 即非金屬性逐漸減弱 還化性強(qiáng)弱順序：F2 Cl2 > Br2 > I2 遞變性 還原性：I - > Br- > Cl- > F- + H2 穩(wěn)定性：HF > HCl > HBr > HI （2）置換能力: Cl2 > Br2 > I2 (F2 除外) 演示實(shí)驗(yàn)： ① I2 + 淀粉----介紹碘的特性 KI + 淀粉 ② KI溶液 + 氯水 + 淀粉（或CCl4） KI溶液 + 溴水 + 淀粉（或CCl4） ③ NaBr + 氯水 + CCl4 結(jié)論： X2 + 2X = 2X + X2 通過(guò)向?qū)W生的演示實(shí)驗(yàn)，講解在海水中提取溴，碘的原理。 討論：非金屬的置換和金屬的置換反應(yīng)有沒(méi)有不同？舉例說(shuō)明。 （非金屬置換----奪電子 金屬置換----給電子） 3．從哪些事實(shí)可以說(shuō)明F2是最活潑的非金屬氣體（氧化性最強(qiáng)）？ 4．碘有何特殊的化學(xué)性質(zhì)？ 5．HF、 AgCl、 AgBr、AgI有何特性及應(yīng)用？ 6．Cl- 、Br- 、I- 如何鑒別？ 思考問(wèn)題：檢驗(yàn)氯離子如何排除碳酸根離子的干擾？ 補(bǔ)充知識(shí)： 兩者同時(shí)存在同時(shí)發(fā)生于同一化學(xué)反應(yīng)中，氧化——還原反應(yīng)與氧的得失無(wú)關(guān)。 一、氧化—還原反應(yīng) 1． 概念 2． 從化合價(jià)的變化分析 （1） 氧化—還原反應(yīng)：有化學(xué)價(jià)變化（升降）的化學(xué)反應(yīng)。 （2） 氧化劑：所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物。 還原劑：所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物 （3） 氧化反應(yīng)：化合價(jià)升高的反應(yīng)。 還原反應(yīng)：化合價(jià)降低的反應(yīng)（升失氧降得還） 特征：有化合價(jià)的變化 3、從電子轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)分析 （1）氧化—還原反應(yīng)：在化學(xué)反應(yīng)中有的電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng) （2）氧化劑：在化學(xué)反應(yīng)中得電子或共用電子對(duì)偏向的反應(yīng)物。 還原劑：在化學(xué)反應(yīng)中，失電子或共用電子對(duì)偏離的反應(yīng)。 （3）氧化反應(yīng)：反應(yīng)物原子或離子，失去電子（電子對(duì)偏離）的化學(xué)反應(yīng)。 還原反應(yīng)：反應(yīng)物（原子或離子，得到電子）電子對(duì)偏向的反應(yīng)。 二、氧化—還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法 m：反應(yīng)中實(shí)際有多少個(gè)原子或離子發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移 ne：一個(gè)原子或離子轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目 ２、具體表示方法 （１）雙線橋法（過(guò)等號(hào)，并非兩條線，而指兩條以上） 以上是：氧化劑或還原劑與對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物（氧化產(chǎn)物）之間電子轉(zhuǎn)移的表示方 氧化—還原方程中得到和失去電子數(shù)的相等 　 ２．單線橋法：（不過(guò)等號(hào)，并非一條線，而是一條以上的線） 一般以還原劑失去電子數(shù)目為基準(zhǔn)。 以上是電子還原劑轉(zhuǎn)移到氧化劑的表示方法。 歧化反應(yīng)：具體指同一物質(zhì)中，同一價(jià)態(tài)同種元素間發(fā)生的氧化—還原反應(yīng)。 （表示方法：必須使用雙線橋法） 反 應(yīng)物 還　原　物 　氧　　化　　劑 氧化產(chǎn)物，還原產(chǎn)物 定 義 失電子的物質(zhì) 得電子的物質(zhì) 在反應(yīng)中確定 性 質(zhì) 還原性 氧化性（強(qiáng)弱不以失得電子數(shù)多少確定，而以失得電子能力確定） 變 化 化合價(jià)升高，失電子 被氧化發(fā)生氧化反應(yīng) 化合價(jià)降低，（化合價(jià)升降是氧化—還原反應(yīng)的特征和判斷標(biāo)準(zhǔn)）。得電子，電子得失是氧化—還原反的實(shí)質(zhì)。 被還原發(fā)生還原反應(yīng)，兩者同時(shí)發(fā)生互為聯(lián)系 升是（失）氧化還原劑 降得還原氧化劉 三、氧化—還原反應(yīng)的應(yīng)用　 １．四大基本反應(yīng)類型與氧化—還原反應(yīng)的關(guān)系。 １）．化合價(jià)反應(yīng)不一定是氧化—還原反應(yīng)。分解反應(yīng)也不一定是氧化—還原反應(yīng) ２）．置換反應(yīng)一定是氧化—還原反應(yīng)。 復(fù)分解反應(yīng)一定是氧化—還原反應(yīng)。 ２．氧化—還原反應(yīng)中反應(yīng)物酸所起作用是什么？ 酸即起氧化劑作用，又可起還原劑作用，同時(shí)也可起酸的作用，生成對(duì)應(yīng)的鹽。