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学大教育-1-第3章自然界中的元素第4节海水中的化学元素【教学课题】知识与技能目标1、通过观察思考，交流研讨等教学活动，使学生认识镁单质的还原性和重要用途。2、通过实验探究、交流研讨等教学活动，使学生认识到氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变顺序及溴单质和溴的化合物的重要用途。3、了解海水中微量元素的存在和应用及在工业生产和高科技领域的潜在价值，认识到综合开发利用海水化学资源的重要意义。过程与方法目标通过对氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序的活动探究，学会应用氧化还原反应原理设计实验，探究物质氧化性或还原性相对强弱的方法。情感态度与价值观目标通过对海水中化学资源的开发利用的学习，使学生认识到海洋对人类的重要性，学会关注和珍惜自然资源。【教材分析】（一）知识脉络本节教材内容以海水中化学资源的开发利用为线索展开，简单介绍了海水中化学元素的种类和存在形式，重点介绍了金属镁的提取原理、重要的化学性质和主要用途；然后通过实验探究，得出溴和氯、碘的氧化性强弱关系，以此为启示，介绍溴单质的提取原理和主要用途。（二）知识框架（三）新教材的主要特点：本节内容既承载了元素化合物知识，又使学生认识到开发利用海洋的重要性和艰巨性。既关注了知识的获取、情感态度价值观的培养，又关注了海水化学资源综合利用的方向。体海水化学资源的综合利用海水中的化学元素海水提溴和含溴化合物的用途种类、含量和存在形式海水提镁及镁的性质、用途氯、溴、碘单质之间氧化性的比较学大教育-2-现了新课程的基础性和时代性。【教学方法】本节知识点对于学生来说比较简单，但在教学生的过程中，要让学生自己动起手来，这样才能跟好的理解和掌握，故本节课主要采取实验、探究、启发教学方法，目的是让学生对海水中元素的的性质能认识得更深入、更透彻，同时，提高他们分析问题、解决问题的能力。主要采用的是实验探究的方法，一方面培养学生的学习兴趣，另一方面培养学生透过现象看本质的能力。最后通过当堂检测和课后巩固本节课知识。【教学重难点】知识上重点、难点重点：金属镁的还原性；氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序。难点：氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序。方法上重点、难点学会应用氧化还原反应原理设计实验，探究物质氧化性或还原性相对强弱的方法。【教学准备】学生准备预习：第四节-海水中的化学元素。重点思考“交流·研讨”中所提出的问题。教师准备编制“活动·探究”活动报告及评价表。【教学过程】第1课时【引入】尝过海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接饮用。看来，海水除了含有氢、氧元素外，一定还含有其它元素。那么，海水中还含有哪些元素呢？它们在海水中是以什么形式存在的？它们在海水中的含量如何？人们是怎样提取利用食盐的？【指导阅读】海水——化学元素宝库。【学生阅读后回答】海水中共含有80多种元素，这些元素大部分以盐的形式存在，它们在海水中的含量差异很大。人类通过海水晒盐从海水中提取食盐，食盐不仅是常用的调味品，是人体必须的物质，更被誉为“化学工业之母”，在工业上，主要通过氯碱工业等进行综合利用。【老师总结】教师点评并简单介绍．．．．氯碱工业（不要求掌握这部分内容）。【设问】海水中镁的含量一般为1.28g/L，属常量元素。目前，世界上有60%的镁来自海水，学大教育-3-人们是怎样从海水中提取镁的呢？【自主学习】阅读P95-P96第二部分：镁和海水提镁【交流讨论】用多媒体投影下列讨论题：1、简述海水提镁的基本方法和工业流程。2、海水提镁要用到海滩上的贝壳。那么，贝壳在生产流程中起什么作用？其主要成分发生了怎样的化学变化？3、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？4、在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？这对你有什么启示？【讨论作答】学生回答，教师点评。1、海水提镁最基本的方法就是往海水里加碱，得到氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁；之后，经过滤、干燥、电解，就可得到氯化镁。2、贝壳起到提供碱-消石灰的作用。主要成分发生的化学变化有：CaCO3======CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)23、经历的化学变化有：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2OMgCl2=====Mg+Cl2↑4、（1）就地取材-利用海滩上的贝壳（2）节约原料-循环利用氯元素启示：一个真实的化学工业流程所考虑的问题远比我们想象的复杂。它不仅考虑化学反应，还要考虑经济效益、环境保护等问题。【讲述】海水提镁的原理较为简单，但在实际生产中，还有许多难题需要解决，主要是怎样除去杂质。英国、美国、日本在这方面走在前列。我国由于陆地天然菱镁矿资源丰富，目前主要是通过煅烧菱镁矿来制取镁，没有安排大量人力和物力开发海水提镁工作。只是根据需要，每年利用制盐卤水生产一些氯化镁。近年来，我国对海水提镁的开发，也进行了一些研究和试生产，取得了可喜的成绩。镁是一种轻金属，其合金的强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。在冶金工业上，金属镁常用作还原剂和脱氧剂。下面我们通过实验来进一步认识镁的化学性质。【演示实验】取一段镁条，观察它的颜色。用砂纸把表面的氧化膜擦净，观察金属镁的颜色高温通电学大教育-4-和光泽。用坩埚钳夹住镁条，点燃后伸入盛有二氧化碳的集气瓶中（集气瓶底部要放一些细沙或少量水），观察发生的现象。并完成下表实验内容实验现象实验结论或化学方程式镁跟氧气反应镁跟二氧化碳反应【归纳总结】学生归纳，教师点评并板书。镁的主要化学性质-还原性1、与酸反应置换氢气2、与氧气反应3、与二氧化碳反应：2Mg+CO2=======2MgO+C思考由金属镁引起的火灾能否用泡沫灭火器灭火？【课堂练习】P1001、2【概括整合】归纳本节课所学的内容。第2课时【复习】镁的主要化学性质有哪些？【引入】溴是海水中重要的非金属元素。地球上99%的溴元素以溴离子的形式存在于海水中，所以人们也把溴称为“海洋元素”。溴和氯、碘等元素在原子结构和性质方面具有一定的相似性，化学上常把它们放在一起研究。前面我们学习过氯气，下面我们一起来探讨溴单质和碘单质的性质。【演示实验】演示实验1：观察溴单质和碘单质的状态、颜色；取少量的溴单质和碘单质，分别观察它们在水、酒精和四氯化碳溶剂中的溶解情况和所形成溶液的颜色，把观察结果填入下表中：物理性质溴单质碘单质颜色状态溶解性和溶液颜色水中酒精中四氯化碳中点燃学大教育-5-【交流讨论】1、在保存溴单质和碘单质时应分别注意哪些问题？2、碘容易升华的性质有什么重要用途？【过渡】氯、溴和碘的单质除了具有以上物理性质之外，在化学性质方面有哪些相同和不同呢？【活动探究】我们已经认识了氯气的强氧化性，请用氯水、溴水、碘水、氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液，设计实验探究氯、溴、碘三种单质的氧化性强弱。记录实验现象、实验结论或化学方程式。你的实验方案与实验记录实验内容实验现象实验结论或化学方程式思考：1、通过实验探究，你认为氯、溴、碘单质的化学性质有什么共同特点？它们的氧化性强弱如何？写出发生反应的离子反应方程式。2、氯、溴和碘单质的氧化性强弱对于从溴化物中提取溴有何启示？【自主学习】阅读P98-P99，思考并回答下列问题：1、海水提溴的化学反应原理是什么？工业流程所经历的主要步骤有哪些？2、溴及其化合物在工业、农业、医药等方面有哪些用途？3、为了降低开发成本，海水化学资源的利用将走什么道路？我国科学家在此领域取得了哪些成就？【概括整合】根据P99的提示，概括整合本节内容。【典型例题】例1．下列方案符合“绿色化学”要求的是（）。A．MgMg(NO3)2B．MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2C．MgMgOMg(NO3)2D．MgMgSO4Mg(NO3)2例2．下列反应①是自海藻灰中提取碘的主要反应，反应②是自智利硝石中提取碘的主要反应：2NaI+MnO2+3H2SO4==2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2…………①2NaIO3+5NaHSO3==2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2…………②学大教育-6-则下列有关说法正确的是（）。A．NaI和NaIO3在一定条件下能反应生成I2B．I2在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化产物C．两个反应生成等量的I2时转移的电子数相等D．氧化性：MnO2＞IO3-＞I2＞SO42-＞Mn2＋【当堂检测】1．下列离子在海水中含量最多的是（）。A．溴离子B．氯离子C．钙离子D．镁离子2．淀粉碘化钾试纸是一种用淀粉和碘化钾溶液浸泡后晒制而成的试纸，主要用于检验碘单质或者较强的氧化剂的存在。下列物质不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的是（）。A．碘水B．碘酒C．溴水D．碘化钠3．关于海水中化学元素的叙述中正确的是（）。A．元素周期表中所有的元素在海水中都能找到B．元素周期表中所有的元素在海水中含量最少的是氡C．海水中的常量元素有11种D．海水中含有大量的碘，所以碘是海水中的常量元素4．下面物质中，不是氯碱工业的直接产品的是（）。A．碳酸钠B．氢氧化钠C．氢气D．氯气5．向盛有液溴的试剂瓶中注入一定量的水，其目的是（）。A．制溴水B．比较液溴和水的密度C．防止液溴挥发D．隔绝空气【课后巩固】1．氯化碘（ICl）的化学性质与氯气相似，预测它与水反应的产物是（）。A．HI和HClOB．HCl和HIOC．HClO3和HIOD．HClO和HIO2．将溴水与下列各溶液混合并振荡，静置后混合液分层，则能使溴水层变成无色的是（）。学大教育-7-A．氯水B．苯C．碘化钾溶液D．氯化钠溶液3．根据下列反应，判断氧化剂的氧化性强弱顺序为（）。H2S+Cl2==S+2HCl2NaI+Cl2==2NaCl+I2Na2S+I2==2NaI+SA．Cl2＞I2＞SB．Cl2＞S＞I2C．I2＞Cl2＞SD．S＞I2＞Cl24．已知镁是一种活泼金属，不仅可以与酸反应，还可以与热水反应，生成Mg(OH)2沉淀，而且Mg可以在CO2中燃烧生成MgO和C（2Mg+CO22MgO+C）。海水中镁的含量很大，世界上生产的镁60%来自海水，海水提镁，需要在海水中加碱[Mg2++2OH-==Mg(OH)2↓]，经沉淀分离后转化为氯化镁[Mg(OH)2+2H+==Mg2++2H2O]，最终电解得到镁单质[MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑]，根据海水提镁过程中所涉及的反应，以下说法正确的是（）。A．Mg在CO2中的燃烧是置换反应B．将沉淀转化为MgCl2的过程，是镁原子失电子转化为Mg2+C．电解得到镁的过程可以写出离子反应方程式，但不是氧化还原反应D．Mg在CO2中燃烧的反应中，CO2既是氧化剂又是还原剂5．鉴别Cl-、Br-、I-可以选用的试剂是（）。A．碘水、淀粉溶液B．氯水、四氯化碳C．溴水、汽油D．硝酸银溶液、稀硝酸6．将13.4gKCl、KBr的混合物溶于水配成500mL溶液，通入过量的Cl2。反应后将溶液蒸干，得固体11.175g，则所配制溶液中K+、Cl-、Br-的物质的量溶度之比为（）。A．3∶2∶1B．1∶2∶3C．1∶3∶2D．3∶1∶1【教学反思】本节课主要采取实验、探究、启发教学方法，让学生对海水中元素的性质能认识得更深入、更透彻，增强学生的实验探究能力和观察思考能力，同时，提高他们分析问题、解决问题的能力。在课堂环节中注重学生的主体地位，教师引导学生参与课堂教学中，培养学生终身发展所必备的方法和能力的教育新理念。