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2019-2020年高中化學 第3章 自然界中的元素 第4節(jié) 海水中的化學元素教案 魯科版必修1 【引入】嘗過海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接飲用。看來，海水除了含有氫、氧元素外，一定還含有其它元素。那么，海水中還含有哪些元素呢？它們在海水中是以什么形式存在的？它們在海水中的含量如何？人們是怎樣提取利用食鹽的？ 【指導閱讀】 閱讀P92-P95第一部分：海水——元素寶庫。 【學生閱讀后回答】海水中共含有80多種元素，這些元素大部分以鹽的形式存在，它們在海水中的含量差異很大。人類通過海水曬鹽從海水中提取食鹽，食鹽不僅是常用的調(diào)味品，是人體必須的物質(zhì)，更被譽為“化學工業(yè)之母”，在工業(yè)上，主要通過氯堿工業(yè)等進行綜合利用。 【老師總結(jié)】 教師點評并簡單介紹氯堿工業(yè)（不要求掌握這部分內(nèi)容）。 【設(shè)問】 海水中鎂的含量一般為1.28g/L，屬常量元素。目前，世界上有60%的鎂來自海水，人們是怎樣從海水中提取鎂的呢？ 【指導閱讀】 閱讀P95-P96第二部分：鎂和海水提鎂 【交流討論】用多媒體投影下列討論題： 1、簡述海水提鎂的基本方法和工業(yè)流程。 2、海水提鎂要用到海灘上的貝殼。那么，貝殼在生產(chǎn)流程中起什么作用？其主要成分發(fā)生了怎樣的化學變化？ 3、從海水中的鎂離子到金屬鎂，經(jīng)歷了哪些化學變化？ 4、在用上述方法提鎂的過程中，采取了哪些措施來提高經(jīng)濟效益？這對你有什么啟示？ 【討論作答】學生回答，教師點評。 1、海水提鎂最基本的方法就是往海水里加堿，得到氫氧化鎂沉淀，將沉淀分離出來后再加入鹽酸把它變成氯化鎂；之后，經(jīng)過濾、干燥、電解，就可得到氯化鎂。 高溫 2、貝殼起到提供堿-消石灰的作用。主要成分發(fā)生的化學變化有： CaCO3======CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2 3、經(jīng)歷的化學變化有： Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2 H2O 通電 MgCl2=====Mg+Cl2↑ 4、（1）就地取材-利用海灘上的貝殼 （2）節(jié)約原料-循環(huán)利用氯元素 <啟示>：一個真實的化學工業(yè)流程所考慮的問題遠比我們想象的復(fù)雜。它不僅考慮化學反應(yīng)，還要考慮經(jīng)濟效益、環(huán)境保護等問題。 【講述】 海水提鎂的原理較為簡單，但在實際生產(chǎn)中，還有許多難題需要解決，主要是怎樣除去雜質(zhì)。英國、美國、日本在這方面走在前列。我國由于陸地天然菱鎂礦資源豐富，目前主要是通過煅燒菱鎂礦來制取鎂，沒有安排大量人力和物力開發(fā)海水提鎂工作。只是根據(jù)需要，每年利用制鹽鹵水生產(chǎn)一些氯化鎂。近年來，我國對海水提鎂的開發(fā)，也進行了一些研究和試生產(chǎn)，取得了可喜的成績。鎂是一種輕金屬，其合金的強度高、機械性能好。這些特性使金屬鎂成為制造汽車、飛機、火箭的重要材料，從而獲得“國防金屬”的美譽。在冶金工業(yè)上，金屬鎂常用作還原劑和脫氧劑。下面我們通過實驗來進一步認識鎂的化學性質(zhì)。 【演示實驗】取一段鎂條，觀察它的顏色。用砂紙把表面的氧化膜擦凈，觀察金屬鎂的顏色和光澤。用坩堝鉗夾住鎂條，點燃后伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中（集氣瓶底部要放一些細沙或少量水），觀察發(fā)生的現(xiàn)象。并完成下表 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論或化學方程式 鎂跟氧氣反應(yīng) 鎂跟二氧化碳反應(yīng) 【歸納總結(jié)】學生歸納，教師點評并板書。 鎂的主要化學性質(zhì)-還原性 1、與酸反應(yīng)置換氫氣 點燃 2、與氧氣反應(yīng) 3、與二氧化碳反應(yīng)：2Mg+CO2=======2MgO+C <思考> 由金屬鎂引起的火災(zāi)能否用泡沫滅火器滅火？ 【課堂練習】P100 1、2 【概括整合】 歸納本節(jié)課所學的內(nèi)容。 第2課時 【復(fù)習】鎂的主要化學性質(zhì)有哪些？ 【引入】溴是海水中重要的非金屬元素。地球上99%的溴元素以溴離子的形式存在于海水中，所以人們也把溴稱為“海洋元素”。溴和氯、碘等元素在原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)方面具有一定的相似性，化學上常把它們放在一起研究。前面我們學習過氯氣，下面我們一起來探討溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的性質(zhì)。 【演示實驗】 <演示實驗1>：觀察溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的狀態(tài)、顏色；取少量的溴單質(zhì)和碘單質(zhì)，分別觀察它們在水、酒精和四氯化碳溶劑中的溶解情況和所形成溶液的顏色，把觀察結(jié)果填入下表中： 物理性質(zhì) 溴單質(zhì) 碘單質(zhì) 顏色 狀態(tài) 溶解性和溶液顏色 水中 酒精中 四氯化碳中 <演示實驗2>：給碘錘加熱，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 【交流討論】1、在保存溴單質(zhì)和碘單質(zhì)時應(yīng)分別注意哪些問題？ 2、碘容易升華的性質(zhì)有什么重要用途？ 【過渡】 氯、溴和碘的單質(zhì)除了具有以上物理性質(zhì)之外，在化學性質(zhì)方面有哪些相同和不同呢？ 【活動探究】 我們已經(jīng)認識了氯氣的強氧化性，請用氯水、溴水、碘水、氯化鈉溶液、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液，設(shè)計實驗探究氯、溴、碘三種單質(zhì)的氧化性強弱。記錄實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論或化學方程式。 你的實驗方案與實驗記錄 實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論或化學方程式 <思考>：1、通過實驗探究，你認為氯、溴、碘單質(zhì)的化學性質(zhì)有什么共同特點？它們的氧化性強弱如何？寫出發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式。 2、氯、溴和碘單質(zhì)的氧化性強弱對于從溴化物中提取溴有何啟示？ 【指導閱讀】 閱讀P98-P99，思考并回答下列問題： 1、海水提溴的化學反應(yīng)原理是什么？工業(yè)流程所經(jīng)歷的主要步驟有哪些？ 2、溴及其化合物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等方面有哪些用途？ 3、為了降低開發(fā)成本，海水化學資源的利用將走什么道路？我國科學家在此領(lǐng)域取得了哪些成就？ 【概括整合】 根據(jù)P99的提示，概括整合本節(jié)內(nèi)容。 【作業(yè)】 P100-101 3、4 【研究性學習課題】 P101 5、6