2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題3從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)3.2從海水中提取鎂從海帶中提取碘2教案蘇教版必修1

PAGEPAGE8從海水中提取鎂從海帶中提取碘本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容是蘇教版中學(xué)化學(xué)必修1專題3第三單元海洋化學(xué)資源的綜合利用。鎂都是典型的金屬元素，而且它們的單質(zhì)和化合物在生產(chǎn)生活中都具有重要作用，通過對(duì)其性質(zhì)的學(xué)習(xí)，可以為將來有關(guān)其他金屬的學(xué)習(xí)起到很好的鋪墊作用。探究碘的性質(zhì)及從海水中提取碘的原理和方法，從而得到鹵素性質(zhì)相像性及其改變規(guī)律的感性認(rèn)知。

引導(dǎo)學(xué)生形成物質(zhì)的結(jié)構(gòu)確定物質(zhì)的性質(zhì)的相識(shí)，

為以后學(xué)習(xí)和探討其它同族元素性質(zhì)改變規(guī)律以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律的理論學(xué)問打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1．通過試驗(yàn)探究鎂的化學(xué)性質(zhì)，初步形成基于物質(zhì)類別、元素價(jià)態(tài)和原子結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行預(yù)料和檢驗(yàn)的相識(shí)模型。2．通過制取鎂的生產(chǎn)流程，進(jìn)一步學(xué)習(xí)從經(jīng)濟(jì)角度、綠色化學(xué)角度考慮問題的方法；3．通過海水中化學(xué)資源的進(jìn)一步開發(fā)和鎂的用途介紹，將化學(xué)理論學(xué)習(xí)和工業(yè)生產(chǎn)、生活相結(jié)合，提高開發(fā)海洋資源的愛好和探究精神，在進(jìn)一步感悟到人類在享受大自然給予的財(cái)寶的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)樹立環(huán)保責(zé)隨意識(shí)，感悟人與自然和諧相處的重要性。4．進(jìn)一步相識(shí)氧化還原反應(yīng)的重要意義。5．學(xué)會(huì)從海水中提取碘的反應(yīng)原理。結(jié)合反應(yīng)原理分析提取碘的過程，體會(huì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，提高思維的發(fā)散性。鎂的化學(xué)性質(zhì)；從海水中提取鎂的步驟和原理提取碘的反應(yīng)原理及工業(yè)生產(chǎn)流程1．教學(xué)幻燈片2．鎂的化學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)、碘的提取反應(yīng)原理試驗(yàn)老師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)【引入】日常生活中加碘鹽的運(yùn)用，為什么要加碘，其有什么作用？【引入】碘還有哪些用途呢？【投影】碘的用途【過渡】以上生產(chǎn)和生活中用到的碘的化合物主要是由碘的單質(zhì)制備而來的。下面先學(xué)習(xí)碘單質(zhì)的性質(zhì)?！菊故尽康鈫钨|(zhì)【講解并描述】大家在日常生活中確定見過碘酒，碘酒用于消毒。【講解并描述】下面我們就通過一組試驗(yàn)來驗(yàn)證。留意視察試驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象，并且記錄試驗(yàn)現(xiàn)象；留意視察溴單質(zhì)的顏色、狀態(tài)，并且自己歸納總結(jié)【講解并描述】在上一節(jié)，我們學(xué)習(xí)了溴的性質(zhì)，其氧化性比氯氣要弱，但溴的氧化性強(qiáng)于碘，請(qǐng)同學(xué)寫出KI與Br2反應(yīng)的化學(xué)方程式?！局v解并描述】在上一節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了溴的提取，總結(jié)一下，海水中物質(zhì)提取的思路?！局v解并描述】大家總結(jié)的很好，碘在海洋中的含量也是特別的豐富，是碘元素在海水中都是以－1價(jià)離子的形式存在，將碘離子轉(zhuǎn)變?yōu)榈鈫钨|(zhì)需加氧化劑。結(jié)合演示試驗(yàn)，通過閱讀教材中有關(guān)從海帶中提取碘單質(zhì)的文字，運(yùn)用反應(yīng)原理說明生產(chǎn)流程圖中供應(yīng)的各種信息，并能分析每一步操作的方法、說明其中的緣由?！局v解并描述】加碘鹽中的碘如何檢驗(yàn)的呢？試驗(yàn)探究：碘在加碘鹽中碘元素的檢驗(yàn)碘在加碘鹽中以IO3-的形式存在。已知在酸性條件下，IO3-會(huì)和I-發(fā)生如下反應(yīng):IO3-+5I-+6H+＝3I2+3H2O，依據(jù)該反應(yīng)，我們可以用試紙和生活中常見的物質(zhì)檢驗(yàn)加碘鹽中碘的存在。試驗(yàn)可選物質(zhì)有：自來水，碘化鉀淀粉試紙，白糖，白醋，白酒請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，檢驗(yàn)加碘鹽中碘的存在【過渡】鎂在我們生活中應(yīng)用特別廣泛，大家可以看看這些圖片。同學(xué)們知道生活中的哪些接觸到鎂的例子？【提問】那我們前面學(xué)習(xí)過哪些金屬的提取？其在自然界以什么形式存在？是如何提取的？【講解并描述】鎂就采納電解熔融的氯化鎂制取。我們已經(jīng)知道如何從海水中提取氯、溴、碘的單質(zhì)，這些物質(zhì)的制備都依靠于從海水中提取的氯化鈉，我們來回顧一下海水中含有的主要四種鹽類，濃度僅次于氯化鈉的是氯化鎂，從海水中提取氯化鈉后所得的母液中，海水在鎂離子的濃度約為1.28g/L，而母液中鎂離子的濃度高達(dá)80g/L。【設(shè)問】得到母液后，我們?nèi)绾伟袽g2+從母液中分別出來？【講解并描述】不錯(cuò)，使氯化鎂轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂沉淀，這樣，就將Mg2+從母液中分別出來【提問】我們該加入哪一種堿呢？可否用氫氧化鈉？【講解并描述】已知海邊有大量貝殼，而貝殼的主要成分就是碳酸鈣。【設(shè)問】如何由貝殼制得氫氧化鈣？【講解并描述】我們將氫氧化鎂沉淀過濾，洗滌后加鹽酸反應(yīng)，再濃縮得MgCl2?6H2O晶體，然后再將MgCl2?6H2O晶體在HCl氣氛中加熱脫水即可得無水MgCl2。這一過程可以表現(xiàn)為：【多媒體展示】海水提取鎂的工藝流程圖【師】由此，我們得到了工業(yè)上從海水中提取鎂的整個(gè)流程?！究偨Y(jié)】該流程可以簡潔概括為：貝殼（CaCO3)，經(jīng)煅燒生成CaO，再制得石灰乳，然后與海水混合，生成的沉淀Mg(OH)2，加鹽酸反應(yīng)，再蒸發(fā)結(jié)晶得MgCl2?6H2O晶體，然后再將MgCl2?6H2O晶體在HCl氣體氛圍下加熱脫水得無水MgCl2，電解熔融的氯化鎂即可得到鎂，請(qǐng)大家總結(jié)上述的方程式。【講解并描述】Cl2是一種有毒氣體，那么電解產(chǎn)生的Cl2工業(yè)上將其制成HCl，再投入生產(chǎn)過程中。這樣循環(huán)利用既可以節(jié)約資源又可以減輕Cl2隨意排放對(duì)環(huán)境造成的污染?！具^渡】鎂是我們熟識(shí)的金屬，在高科技領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)中有重要的作用，那么鎂具有哪些性質(zhì)呢？【展示】視察觸摸一根擦亮的鎂條并結(jié)合生活實(shí)際，總結(jié)鎂的物理性質(zhì)。請(qǐng)同學(xué)們書寫Mg的原子結(jié)構(gòu)，并和鈉比較，預(yù)料Mg的化學(xué)性質(zhì)。【過渡】下面我們通過幾個(gè)試驗(yàn)來探究一下鎂的化學(xué)性質(zhì)?！驹囼?yàn)1】用坩堝鉗夾持鎂帶（已打磨），在酒精燈上點(diǎn)燃，桌面上墊上石棉網(wǎng)，防止燃燒后生成物濺落下來燙壞桌面?！驹囼?yàn)2】取一小片鎂條，將其放在試管中，向試管中加入適量的稀硫酸，視察現(xiàn)象?！具^渡】初中的時(shí)候大家學(xué)過二氧化碳不支持燃燒，可以用來滅火，這是確定的嗎？假如把點(diǎn)燃的鎂條伸入二氧化碳?xì)怏w中，火會(huì)熄滅嗎？【試驗(yàn)3】用坩堝鉗夾持鎂帶（已打磨），在酒精燈上點(diǎn)燃，立即伸入二氧化碳集氣瓶中，視察試驗(yàn)現(xiàn)象?！咎釂枴慨a(chǎn)物是什么呢？【分析】鎂由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，化合價(jià)上升，有元素化合價(jià)上升，必定有元素化合價(jià)降低，我們來看看哪些元素化合價(jià)可能降低，氧為-2價(jià)，是氧元素的最低價(jià)態(tài)，不行能再降低了，碳為+4價(jià)，所以只能是它的化合價(jià)降低，再結(jié)合剛才反應(yīng)產(chǎn)物是黑色的固體，我們能推想這種產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)是什么？【講解并描述】鎂不僅可與氧氣反應(yīng)，也可以與氯氣、氮?dú)夥磻?yīng)。【過渡】鎂作為一種金屬，在生產(chǎn)生活和科研中有哪些用處呢？【多媒體展示】①鎂合金（約含鎂80%）被大量用于火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)等制造業(yè)，美名為“國防金屬”。②鎂元素能維護(hù)心肌纖維正常舒縮功能和冠狀動(dòng)脈彈性，有“心臟愛護(hù)神”的美稱,鎂還可以用來制藥。③鎂可以用來制造導(dǎo)彈和焰火。④制耐高溫材料（MgO）熔點(diǎn)高。防止甲狀腺腫大，總結(jié)物理性質(zhì)碘單質(zhì)是紫黑色固體，易升華，在水中溶解度較小，但易溶于酒精、四氯化碳等有機(jī)溶劑。試驗(yàn)探究1：在一支試管中加入2～3mLKI溶液，滴加少量新制氯水，再滴加少量CCl4，振蕩，靜置?，F(xiàn)象：溶液有無色變?yōu)樽霞t色

Cl2+2KI=2KCl+I2從試驗(yàn)現(xiàn)象知道得到了碘單質(zhì)。Cl2、I2的氧化性依次：

Cl2>I2Br2+2KI=2KBr+I2氯氣設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案鎂合金、鎂門鈉、化合物，電解熔融氯化鈉。加堿，鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂不行，從經(jīng)濟(jì)效應(yīng)看氫氧化鈉比較貴氫氧化鈣便宜，易得貝殼(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2(1)MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+CaCl2(2)Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H20Δ(3)MgCl2·6H2O==MgCl2+6H2O電解(4)MgCl2===Mg+Cl2↑鎂是銀白色固體、密度較小、質(zhì)地松軟，是電和熱的良導(dǎo)體，鎂合金的硬度和強(qiáng)度較大。Mg原子的最外層只有兩個(gè)電子，很簡潔失去，表現(xiàn)還原性，是一種活潑的金屬。鎂與氧氣反應(yīng)鎂可以與酸反應(yīng)鎂在二氧化碳中燃燒，發(fā)出刺眼的白光，瓶底有白色物質(zhì)，瓶壁有黑色固體碳與N2反應(yīng)：3Mg+N2Mg3N2板書設(shè)計(jì)從海水中提取鎂從海帶中提取碘一、從海帶中提取碘1．碘的性質(zhì)（1）碘的物理性質(zhì)碘單質(zhì)是紫黑色固體，易升華，在水中溶解度較小，但易溶于酒精、四氯化碳等有機(jī)溶劑。（2）碘的化學(xué)性質(zhì)Cl2+2KI=2KCl+I2Br2+2KI=2KBr+I2Cl2、Br2、I2的氧化性依次：Cl2>Br2>I22．從海帶中提取碘流程二、從海水中提取鎂1．從海水中提取鎂流程圖(1)MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+CaCl2(2)Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H20Δ(3)MgCl2·6H2O==MgCl2+6H2O電解(4)MgCl2===Mg+Cl2↑2．鎂的性質(zhì)（1）鎂的物理性質(zhì)鎂是銀白色固體、密度較小、質(zhì)地松軟，是電和熱的良導(dǎo)體（2）化學(xué)性質(zhì)①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)2Mg+O22MgO3Mg+2N2Mg3N4②與酸反應(yīng)Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑③與二氧化碳反應(yīng)2Mg+CO22MgO+C3．鎂的用途本節(jié)課從加碘鹽、碘及其化合物的用途入手。通過圖片展示增加學(xué)生的感性相識(shí)，讓學(xué)生從價(jià)值上