从海水中获得的化学物质 教案1

1专题2从海水中获得的化学物质本专题“从海水中获得的化学物质”，以自然资源十分丰富的海水作为研究对象，引出海水中总储量较多的化学物质的提取、性质和应用，并以此作为载体探究典型非金属元素——氯、溴、碘及其化合物和典型金属元素——钠、镁及其化合物的性质和用途，揭示氧化还原反应和溶液中离子反应的本质。

通过本专题内容的学习，学生在获取相关化学知识和实验研究技能的同时，形成自然资源的利用需要化学科学的发展的认识，激发起为自我发展和社会生产进步而学习化学的兴趣。

本专题实际教学中，教师要充分利用各种教育资源，通过参观利用海水资源的企业或展示利用海水企业的主要生产流程，让学生认识海水中主要化学物质的提取过程；通过电解饱和食盐水实验，让学生进一步了解氯碱工业的生产原理，认识氯气及由氯气生产的产品的性质和用途；通过氯气、钠的性质的探索实验，让学生在掌握氯气、钠的性质的同时，知道人们研究化学物质的一般方法——实验法，引导学生通过大量的实践活动，认识溴、碘和镁的单质及其化合物的性质；通过对比掌握氯、溴、碘性质的差异和钠与镁性质的差异，引导学生形成物质的结构决定物质的性质的认识；通过教师的引导和自我探究，发现氧化还原反应的本质——电子的转移、溶液中离子反应的本质——离子浓度的减小的规律。

第一单元氯、溴、碘及其化合物一、学习目标1．了解从海水或海产品中提取氯、溴、碘单质的基本原理和方法，知道氯、溴、碘单质的性质及其差异，认识卤素及其化合物在生产和生活中的重要应用。

2．知道如何区分氧化还原反应和非氧化还原反应，了解氧化还原反应的本质是反应中发生了电子的转移。

3．通过探究实验，了解实验探究的过程和一般方法，形成化学实验操作的基本技能，知道化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。

4．通过观察、分析实验现象，增强发现问题和解决问题的能力。

5．通过学习，认识到海水是人类的宝贵自然资源，培养与大自然友好相处的情感。

二、课时建议氯气的生产原理2课时氯气的性质2课时溴、碘的提取2课时三、编写思路在众多的自然资源中，海水是十分重要的资源之一。

利用海水中富含的化学物质，如氯化钠、氯化镁、溴化钠、碘化钠等能获得活泼的非金属卤素单质。

这既是高中学生需要学习的重要内容，也是学生认识化学为人类社会发展作出重要贡献的重要内容。

因此，编者以新课程标准为编写依据，以遵循学生的认知规律、培养学生热爱科学的情感为前提，紧扣海水资源这一线索，引出氯、溴、碘单质及其化合物，通过对这几种化学物质性质的系列探究实验，使学生在学习典型的非金属元素——卤素单质及其化合物知识的同时，了解认识物质性质的基本方法——实验探究。

结合卤素单质的性质，巧妙地插入氧化还原反应这一重要概念。

在介绍卤素单质的制备时，注重从工业生产实际出发，体现化学在生产和生活中应用十分广泛这一学科特点，突出学好化学能更好地服务于社会生活这一学习目标。

四、教学建议《普通高中化学课程标准》对本单元的学习提出如下要求和活动探究建议：(1)通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。

(2)根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移，举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。

(3)实验：溶液中Ag＋、CO32－、Cl—、SO42—等离子的检验，氯气的漂白性。

(4)查阅资料：日常生活中的含氯化合物。

教师必须在深刻理解新课程标准的精神和教材编写者的编写思路的前提下，才能进行符合实际的教学设计。

教材的编写思路是在获取新信息的同时，更注重探索获取新信息的方法，强调通过学生实践活动获取感性认识，在轻松愉快的氛围中，探寻解决问题的最佳方法，培养自己的综合能力。

1．教学设计思路“氯气的生产原理”可以通过创设问题情景一学生发现和提出问题一教师引导学生设计解决问题的方案一学生实施探究方案一总结归纳形成结论的思路组织教学。

通过恰当的方法，创设问题情景，让学生在情景中发现并提出问题，是在教学设计时首先应解决好的。

在创设问题情景时，教师应充分利用当地的教学资源和网上素材，如《天工开物》一书中的海水晒盐图和现代海水晒盐的录像资料都是很好的“从海水中获得氯化钠”的教学素材。

在创设的情景中，学生能提出如下问题：(1)每一立方千米的海水中含氯化钠4×107 t，氯气又是重要的化工原料，人类是如何从海水中提取氯化钠并生产氯气的?(2)工厂以氯化钠为原料生产氯气，还能得到什么产品?(3)氯气有哪些性质?在氯气生产中应注意哪些问题?(4)氯气是重要的化工原料，人类应用氯气能生产哪些产品?在教学设计中，要注意把转变学生的学习方式放在首位。

充分发挥学生学习的自主性和积极性，要注意让学生通过实验探究、查阅资料、参观访问等多种途径，了解氯气的生产原理、性质和应用，培养学生获得知识和解决问题的能力。

培养学生的问题意识，是高中化学教学的重要目标之一。

教学中要充分利用实验现象、生产实践等引导学生发现问题、解决问题。

如通过电解饱和食盐水的实验探究引导学生提出下列问题：(1)电解饱和食盐水产生的气体与初中所学的电解水产生的气体相同吗?(2)与电源正极相连的电极产生什么气体?与电源负极相连的电极产生什么气体?(3)为什么滴有酚酞的饱和食盐水在电解过程中会变红?能否用化学方程式表示其反应?“氯气的性质”的教学设计要充分发挥化学实验在学生学习化学中的作用，认真设计好探究实验。

可以让学生完成书中的实验，也可以增加与之相关的其他实验。

通过对实验现象的观察和分析，让学生总结归纳氯气的物理性质和化学性质，知道氯气是活泼的非金属，能与金属、水等物质发生反应。

因为氯气有毒，在教学中应避免氯气泄漏而污染环境和影响学生的身体健康。

因此，在教学中，有关氯气的实验应以学生观察实验为主，有条件的学校也可让学生亲自进行实验探究，但都要做好氯气尾气的处理工作。

“溴、碘的提取”的教学设计除了让学生了解其工业制备原理以外，更应该让学生通化还原反应的实质是反应中发生电子的转移，并让学生能用电子的转移或化合价的变化来判断氧化还原反应和非氧化还原反应，判断反应中的氧化剂和还原剂。

在整个教学设计中，要尽可能让学生自己参与实验探究。

学生实验探究不但能培养学生的实验操作技能，更重要的是能够使学生在实验中进一步激发学习的兴趣，体验科学研究的过程。

在教学中教师应引导学生认真完成每个实验、仔细观察、缜密思考。

2．教学设计片断片断1 氯气的生产原理教学活动学生活动请同学们观看关于“浩瀚的大海”、“海水晒盐”、“氯气的用途”的图片或录像。

学生观看图片、录像片段，知道海水中存在着大量的氯化钠，氯气在生产、生活实际中有着重要的应用，进而产生“人类是如何从海水中提取氯化钠并生产氯气的”的问题。

请同学们观看氯碱工厂生产氯气的流程图或录像，或交流讨论参观氯碱工厂的收获，及在网上查阅到的氯碱工厂的生产原理。

学生观看图片、录像片段，产生“氯气的生产原理是什么”“实验室如何按工业生产氯气的原理制备少量的氯气”等问题。

与同学一道完成电解饱和氯化钠溶液的实验。

实验内容包括：(1)电解饱和氯化钠溶液实验装置的连接。

(2)接通直流电源进行电解。

(3)检验倒扣在铁钉上的试管中收集的气体。

(4)观察倒扣在碳棒上的试管中气体的颜色，闻一闻气体的气味。

引导学生观察实验现象，启发学生思考回答实验中产生的问题，形成科学的结论。

1．观察并记录实验现象。

2．根据实验现象分析思考问题：(1)电解过程中电极上产生的气体是什么?(2)试管中的溶液为什么会变红?(3)如何检验倒扣在铁钉上的试管中收集的气体?3．对电解实验现象进行分析，写出电解过程中发生反应的化学方程式。

片断2 溴、碘的提取原理教师提出问题溴元素在海水中以溴离子(Br—)的形式存在，碘元素在海带中以碘离子(1—)的形式存在。

生产中如何将溴、碘离子分别转变为溴、碘单质呢?学生作出假设在将溴离子转变为溴单质(2Br—一2e—==Br2)和碘离子转变为碘单质(2I－一2e—＝I2)的过程中，溴离子和碘离子将分别失去电子，这就需要一种得电子能力更强的物质。

氯是活泼的非金属单质，氯气分别与溴离子和碘离子反应能生成溴、碘单质。

学生进行实验探究实验1．在盛有少量溴化钾溶液的试管中滴加少量新制氯水，观察实验现象。

实验2．在盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量新制氯水，观察实验现象。

实验3．在盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量溴水，观察实验现象。

实验4．在盛有少量溴化钾溶液的试管中加入少量碘单质，观察实验现象。

实验探究活动实验实验现象化学方程式溴化钾＋氯水碘化钾＋氯水溴化钾＋碘单质学生交流讨论并形成结论(1)将溴离子转变为溴单质的方法是。

(2)将碘离子转变为碘单质的方法是。

(3)Cl2、Br2、I2得到电子的能力的强弱顺序是。

五、疑难解析1．饱和氯化钠溶液的电解产物的探究在工业上，氯气的生产是通过电解饱和氯化钠溶液实现的，其电解原理如图2—2所示。

在电解过程中，氢离子得到从电池负极流出的电子转变为氢气分子，氯离子失去电子转变为氯气分子，氯离子失去的电子从电极经导线流入电源的正极。

电极反应如下：阴极2e—十2H＋==H2阳极2C1—一2e－==C12电解过程中发生反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O电解H2↑＋Cl2↑＋2NaOH因此，电解是通过氧化还原反应实现电能向化学能转化的过程。

由于学生还不具备理解电解过程中所发生的电极反应的知识，因此，教学中应充分应用电解实验产生的现象和学生已有的有关质量守恒定律的知识，引导学生通过实验探究，通过对实验现象的分析，推断出电解饱和氯化钠溶液的产物。

其分析过程如下：(1)从气体的颜色和气味可知在电极上产生了两种不同的气体。

(2)从滴有酚酞的氯化钠溶液变红可知电解过程中有氢氧化钠生成。

(3)从反应物为H2O和NaCl，可分析产生的气体为O2、C12和H2中的两种。

(4)从一支试管中产生的气体为黄绿色、有刺激性气味，可知该气体不可能是氢气或氧气。

(5)检验生成的气体，仔细分析现象，可知一个电极上生成了氢气。

(6)综合归纳上述分析，可写出电解饱和氯化钠溶液的化学方程式。

2．氧化还原反应氧化还原反应是一类重要的化学反应，在生产和生活中有着广泛的应用。

虽然学生在以前的学习中已经接触过许多氧化还原反应，如某些化合反应、置换反应等，但对氧化还原反应这一概念还是第一次碰到。

氧化还原反应的本质是反应中发生了电子的转移。

这里说的电子转移包括电子的得失和电子的偏移两种情况。

如2Na+Cl2＝2NaCl是发生电子得失的反应，H2+Cl2==2HCl是发生电子偏移的反应。

氧化还原反应中电子的转移情况可用双线桥法表示。

如钠与氯气的反应中电子转移的情况可表示如下：氧化还原反应中得到电子的数目(电子偏向的数目)和失去电子的数日(电子偏离的数目)相等。