2.3 从海水中提取的溴和碘

概述：

海水中提取镁元素，可以为学生设置相关情境。学生在这之前已经学过了氯元素，食盐等内容。根据化学史料，了解中国近代历史上，吴蕴初先生对我国民族化工做出的贡献。本课时的教学目标是在讲解从海水中提取镁时，引领学生主动参与学习，在一个动态的，开放的学习氛围中体验学习过程，体验运用知识解决或解释实验问题的愉悦，教学重点是海水中提取镁的重要意义，教学过程是让学生以企业家的身份来提出问题并解决问题，可以采用小组讨论和全班交流的形式，如有需要在课前布置一些思考题，让学生做好准备。在下一个课时中，由从海水中提取溴和碘元素，引出卤素一族性质的比较。初步掌握卤素的原子结构及其性质间的关系，并通过比较初步形成元素自然族的概念；培养学生观察分析和根据现象作出结论的能力。

情景设置：学生课前思考（镁带在空气中燃烧的现象）

问题1：焰火中最耀眼的火花是什么颜色？是什么元素产生的？我们可以从什么地方提取它们？

问题2：假如你是一个企业家，在开发海水资源的众多项目中，选择了海水提镁，请说出选择的依据？

学生依据（一）从自然资源的角度看，提取镁有可能。虽然在海水中镁的含量不及陆地，但对于环境的危害小。从市场的角度看，很多行业对镁的需求还是很大的，如铝合金生产，压铸生产，炼钢脱硫三大领域以及稀土合金，金属还原等其它领域。

问题3：如何在海水中实现对镁离子的富集，分离？

加入沉淀剂可以达到分离的目的。可以先利用海水晒盐后得到苦卤水，提高镁的含量，同时又去掉了大部分的杂质离子。

问题4：应该选择什么试剂作为镁离子的沉淀剂？

可以选择的有石灰乳，氢氧化钾，氢氧化钠，氢氧化钡。因为考虑到钡离子和钾离子在海水中含量较少，提取成本较高，因而不考虑。

问题5：实际生产过程中为什么用石灰乳而不是用氢氧化钠？

可以从价格和综合经济效益的角度考虑。

问题6：为制备石灰乳，你准备将厂址设在哪里？

总结：海水中提取镁的流程

海水→苦卤水→氢氧化镁→氯化镁→镁

卤素课时内容安排的概述：

:卤素的性质与原子结构的关系。

:以旧知识引导，自学阅读，比较异同，进行归纳

:完成物理性质及有关实验和化学性质的相似性，

:完成学性质的递变性及特性和卤素的几种化合物。

:

       引言：卤素名称的由来和族的意思。

     思考题

问题1．卤素包括哪些元素？（名称 符号 原子结构）

．结论：1、卤素原子结构相同点：它们最外层电子数都是七个

  2、递变规律：1）电子层数不同

                                          2）随荷电数增加电子层依次递增

                                          3）它们的原子半径（阴离子半径）随电子层数数增多而增大

                                          4）同种元素的原子半径大于阳离子半径而小于阴离子半径。

问题2：卤素单质的物理性质递变-------从原子结构的研究出发

色 状 熔沸点 密度 水溶性

氟 F +9 2 7 浅 气 小 小 大

氯 Cl +17 2 8 7 气

溴 Br +35 2 8 18 7 液

碘 I +53 2 8 18 18 7 深 固 高 大 小

问题3：溴单质和碘单质在水中和在有机溶剂中的溶解性如何？

（1）萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把

溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。

（2）萃取的条件： ①萃取剂与原溶液不发生反应

②萃取剂与原溶剂互不相溶

③萃取剂比原溶剂的溶解能力强

(3)溴和碘在不同溶剂中所生成溶液（由稀到浓）的颜色变化

二．卤素单质（X2）的化学性质

思考题：为学生创设问题情景

1．卤素单质的化学性质有哪些相似性？

（1） + 金属 金属氯化物 氧化性

相似性 （2） + H2 HX

（3） + H2O HX + HXO 既有氧化性又有还原性

（4） + OH X + XO （F2除外）

2．卤素单质氧化性强弱比较，顺序如何？其离子还原性如何？

2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl   （由氯氧强还还弱可知，Cl2氧化性强于Br2）

2KI+Cl2=I2+2KCl

2KI+Br2=2KBr+I2

氧化性强弱顺序：F2>Cl2>Br2>I2  即非金属性逐渐减弱

还化性强弱顺序：F2222

在这里向学生强调递变规律的重要性。

（1） + 金属 氧化性：F2 > Cl2 > Br2 > I2

递变性 还原性：I - > Br- > Cl- > F-

+ H2 稳定性：HF > HCl > HBr > HI

（2）置换能力: Cl2 > Br2 > I2 (F2 除外)

演示实验： ① I2 + 淀粉----介绍碘的特性

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

结论： X2 + 2X = 2X + X2

通过向学生的演示实验，讲解在海水中提取溴，碘的原理。

   讨论：非金属的置换和金属的置换反应有没有不同？举例说明。

（非金属置换----夺电子 金属置换----给电子）

3．从哪些事实可以说明F2是最活泼的非金属气体（氧化性最强）？

4．碘有何特殊的化学性质？

5．HF、 AgCl、 AgBr、AgI有何特性及应用？

6．Cl- 、Br- 、I- 如何鉴别？

思考问题：检验氯离子如何排除碳酸根离子的干扰？

补充知识：

两者同时存在同时发生于同一化学反应中，氧化——还原反应与氧的得失无关。

一、氧化—还原反应

1．  概念

2．  从化合价的变化分析

（1）       氧化—还原反应：有化学价变化（升降）的化学反应。

（2）       氧化剂：所含元素化合价降低的反应物。

还原剂：所含元素化合价升高的反应物

（3）       氧化反应：化合价升高的反应。

还原反应：化合价降低的反应（升失氧降得还）

              特征：有化合价的变化

3、从电子转移观点分析

（1）氧化—还原反应：在化学反应中有的电子转移的反应

       （2）氧化剂：在化学反应中得电子或共用电子对偏向的反应物。

              还原剂：在化学反应中，失电子或共用电子对偏离的反应。

（3）氧化反应：反应物原子或离子，失去电子（电子对偏离）的化学反应。

              还原反应：反应物（原子或离子，得到电子）电子对偏向的反应。

二、氧化—还原反应中电子转移的表示方法

m：反应中实际有多少个原子或离子发生电子的转移

ne：一个原子或离子转移电子的数目

２、具体表示方法

（１）双线桥法（过等号，并非两条线，而指两条以上）

以上是：氧化剂或还原剂与对应还原产物（氧化产物）之间电子转移的表示方

氧化—还原方程中得到和失去电子数的相等

２．单线桥法：（不过等号，并非一条线，而是一条以上的线）

一般以还原剂失去电子数目为基准。

以上是电子还原剂转移到氧化剂的表示方法。

歧化反应：具体指同一物质中，同一价态同种元素间发生的氧化—还原反应。

（表示方法：必须使用双线桥法）

升是（失）氧化还原剂

降得还原氧化刘

三、氧化—还原反应的应用　

   １．四大基本反应类型与氧化—还原反应的关系。

１）．化合价反应不一定是氧化—还原反应。分解反应也不一定是氧化—还原反应

２）．置换反应一定是氧化—还原反应。  复分解反应一定是氧化—还原反应。

２．氧化—还原反应中反应物酸所起作用是什么？

酸即起氧化剂作用，又可起还原剂作用，同时也可起酸的作用，生成对应的盐。     

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高中化学 第一册 第二章 开发海水中的卤素资源 2.3 从海水中提取的溴和碘教案 沪科版 精