張曉云
(常州市北郊高級(jí)中學(xué))
本節(jié)內(nèi)容選用的是蘇教版必修一專題二從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)第一單元氯溴碘及其化合物,從必修一教材內(nèi)容安排順序看,氯氣的生產(chǎn)原理、氯氣的性質(zhì)對(duì)本節(jié)內(nèi)容有很好的理論指導(dǎo)作用;而以實(shí)驗(yàn)探究的方式學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,對(duì)后面的專題學(xué)習(xí)和思維習(xí)慣有較好的借鑒作用,起到了承前啟后的作用。教材同時(shí)結(jié)合鹵素單質(zhì)的性質(zhì),巧妙地引出氧化還原反應(yīng)這一重要概念;通過分析鹵素單質(zhì)及其鹽溶液間的置換反應(yīng)中微粒結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化,逐步揭示出氧化還原反應(yīng)發(fā)生的實(shí)質(zhì)。
本節(jié)的主要內(nèi)容是溴碘的提取,而物質(zhì)的制備過程主要涉及這樣一些環(huán)節(jié):礦物富集—化學(xué)方法生成—提純。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,通過居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳的科學(xué)史實(shí),既能弘揚(yáng)科學(xué)精神,更能幫助學(xué)生樹立崇尚科學(xué)精神的科學(xué)思想。另外,在本節(jié)課中涉及一些實(shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)盡可能地讓學(xué)生自己去做,這樣不但能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能,更重要的是能夠讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,體驗(yàn)科學(xué)研究的過程。
知識(shí)與技能:1.了解從海水或海產(chǎn)品中提取溴、碘單質(zhì)的基本原理和方法;
2.知道溴、碘單質(zhì)的性質(zhì)及其差異;
3.認(rèn)識(shí)溴、碘及其化合物在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。
過程與方法:1.通過探究實(shí)驗(yàn),了解實(shí)驗(yàn)探究的過程和一般方法,形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基本技能,知道化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究和認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)的重要途徑;
2.通過觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
情感、態(tài)度價(jià)值觀:通過學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)到海水是人類的寶貴的自然資源,培養(yǎng)學(xué)生與大自然友好相處的情感。
教師:請(qǐng)大家看這幅圖片,圖片中的人你認(rèn)識(shí)嗎?
學(xué)生:居里夫人。
教師:大家都知道,居里夫人是人類歷史上第一個(gè)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的女性,她獲得諾貝爾獎(jiǎng)的原因是發(fā)現(xiàn)了鐳元素。
教師:有一天,居里夫人對(duì)別人說,“我發(fā)現(xiàn)了鐳?!眲e人說,“太雷人了”!耳聽為虛,眼見為實(shí)。你得拿出來(lái)?!澳贸鰜?lái)”換個(gè)說法是?
學(xué)生:提取。
教師:居里夫人經(jīng)過了45 個(gè)月,終于從幾十噸的鈾瀝青礦廢渣中提煉出了0.1 克氯化鐳,如果給這個(gè)過程起個(gè)名稱叫什么?
學(xué)生:富集。
教師:得到的鐳很可能還不夠純,怎么辦?
學(xué)生:提純。
教師:工業(yè)提取物質(zhì)的一般步驟是什么?
學(xué)生:礦物富集—化學(xué)方法生成—提純。
教師:送給大家一句話:成功屬于每一個(gè)執(zhí)著并愿意為之奮斗終身的人。
教師:溴元素在海水中以溴離子(Br-)的形式存在,碘元素在海帶中以碘離子(I-)的形式存在,請(qǐng)大家思考以下問題:
①利用已學(xué)的氧化還原知識(shí)來(lái)說明如何將Br-轉(zhuǎn)化成Br2,I-轉(zhuǎn)化成I2。
②據(jù)已學(xué)知識(shí),常見的氧化劑有哪些呢?
③氯氣能否將Br-,I-氧化呢?
學(xué)生:如果將Br-轉(zhuǎn)化成Br2,I-轉(zhuǎn)化成I2,讓溴元素和碘元素的化合價(jià)升高,則需要加入氧化劑。常見的氧化劑有:酸性高錳酸鉀、氯酸鉀、氯氣、雙氧水等。氯氣能將Br-,I-氧化。
教師:氯氣究竟能不能將Br-,I-氧化呢?請(qǐng)大家做下面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)1:在一支試管中加入2~3 mL KBr 溶液,滴加少量新制氯水,再滴加少量CCl4,振蕩,靜置。
實(shí)驗(yàn)2:在一支試管中加入2~3 mL KI 溶液,滴加少量新制氯水,再滴加少量CCl4,振蕩,靜置。
學(xué)生:實(shí)驗(yàn)1 觀察到分層現(xiàn)象,下層為橙紅色。實(shí)驗(yàn)2 也觀察到分層現(xiàn)象,下層為紫紅色。
觀察與思考:1.由實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象能得出哪些結(jié)論?
2.用雙線橋和單線橋分別表示兩個(gè)反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
學(xué)生:由實(shí)驗(yàn)可以得出氧化性Cl2>Br2,Cl2>I2(雙線橋略)。
教師:在看溴和碘的工業(yè)制備時(shí)(書P46),你有哪些疑問呢?
學(xué)生:為什么在工業(yè)上生產(chǎn)溴和碘時(shí),都選用氯氣作為氧化劑呢?
學(xué)生:可能氯氣比其他氧化劑便宜。
教師:給出常見氧化劑的價(jià)格(略)。
教師:從氧化劑的價(jià)格來(lái)看,氯氣是最便宜的,所以工業(yè)上制取溴和碘選用氯氣。
教師:剛才我們用實(shí)驗(yàn)的方法制得了溴碘的單質(zhì),工業(yè)上從海水中提取溴,通常是將氯氣通入提取粗食鹽后的母液中,將溶液中的溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)。生成的溴單質(zhì)仍然溶解在水中,我們可以通過鼓入熱空氣或水蒸氣的方法,將溴從溶液中揮發(fā)出來(lái),冷凝后得到粗溴,再通過精制可以得到高純度的溴單質(zhì)。雖然海水中碘的總藏量很大,濃度卻很低,目前工業(yè)上并不直接用海水提碘。海洋中某些植物具有富集碘的能力,比如說海帶、海藻等,我們從海產(chǎn)品中提取碘是工業(yè)上獲取碘的重要途徑,主要流程是這樣:
海帶→浸泡→氧化→過濾→提純→碘單質(zhì)
教師:今天我們主要學(xué)習(xí)從海水中提取溴、碘的單質(zhì)的原理和方法,但是具體操作并不像大家想象中的那么簡(jiǎn)單,剛才給大家簡(jiǎn)單介紹了工業(yè)制溴、碘的方法,可能還有其他更好的提取方法,那么今天課后的一個(gè)作業(yè)就是上網(wǎng)或通過其他途徑查找工業(yè)上制溴和制碘的方法。
教學(xué)反思:本節(jié)課中涉及物質(zhì)提取的一般步驟:礦物富集—化學(xué)方法生成—提純。而本節(jié)課中運(yùn)用居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳的事件來(lái)說明這樣的步驟,對(duì)學(xué)生有很好的教育作用。另外要重視實(shí)驗(yàn),能讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在課堂中有很好的展現(xiàn),并能重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范,讓課堂更有效。