2.3.2溴、碘的提取 教学设计 2023-2024学年高一上学期化学沪科版（2020）必修第一册

第二章 海洋中的卤素资源 第三节 溴和碘的提取 1. 教学设计说明 溴和碘的提取内容是《普通高中化学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》中规定的必修课程内容，其中对这一内容的要求为：“结合真实情境的实例或通过实验探究，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。”，学业要求为“能利用典型代表物的性质和反应，设计常见物质制备的简单任务的方案。能说明元素及其化合物的应用对社会发展的价值、对环境的影响。能有意识运用所学知识或寻求相关证据参与社会性议题的讨论”。本节课承前启后，基于上节课所学习的卤素的性质，对于溴、碘的工业提取流程进行探究，系统从性质、制备角度出发全面了解海洋中卤素资源获得步骤。同时，构建一般工业流程制备的模型，为后续工业制备系统学习提供一定思维方法借鉴。 基于前面课时基础，学生已对今天课程主角——溴、碘的物理化学性质有所了解，并掌握氧化还原反应的相关概念、应用，同时对于一般物质的制备、分离提纯的过程有系统性地了解，但实际应用探究情境较少。因此本课时首先利用学生的知识基础，构建出卤素工业提取的大框架。通过创设实际的工业情境与结合我国国情和世界地理大环境，促使学生推断出我国海水提溴的具体步骤，并激发学生的爱国之情和社会责任，了解我国和世界溴资源的大致分布。最后引导学生自主设计提碘主要流程和具体步骤，发挥学生科学探究和创新精神的核心素养。引导学生从化学的视角看待和解决实际问题，具备严谨求实科学态度，增强社会责任意识和使命感，树立可持续发展意识。 2、 教学目标 1、 通过从复杂体系中提取溴和碘的教学，发展学生关于物质分离提纯的相关知识，完善物质分离提纯基本思路，提高问题解决能力。 2、 利用氧化还原、卤素的性质，自主探究并设计溴、碘提取流程。增强学生证据推理与科学探究意识。 3、 从化工生产和资源有效利用角度，理解海洋提溴和海带提碘的主要流程，培养学生的科学态度与社会责任。 三、教学过程 内容 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 【引入】本章节我们了解到了海洋中的卤素资源，我们已经了解到了氯气的用途以及实验室及工业制法。而卤素中的溴在日常生产生活中存在着重要的作用（镇静剂、感光胶片、变色眼睛、防腐剂等）。一般工业中，溴会从海水中进行提取，请大家根据先前学习过的知识内容以及课件中的数据辅助，推测一下一般工业提溴的大致流程思路？ 那么我们今天我们就来走进溴的提取工业，来探究一下其工业制备的具体步骤。 【回答】1、浓缩（利用海水本身溴浓度含量与进入工业提取最低溴浓度含量对比推测） 2、 氧化（利用氧化还原反应知识） 3、 提取（利用物质分离提纯知识） 利用先前学习的知识，以及学生对于数据材料分析的提取能力，构建工业卤素提取的关键步骤模型，并引出今天课程探讨出题——海水提溴与海带提碘的工业流程具体探讨。 新课传授 【提问1】工业中最重要的便是追求经济效益和产量大，请猜想如果你是提溴工厂老板，你认为浓缩步骤该如何进行、或靠近什么工厂旁边利用资源才能使得工厂利润最大化呢？ 【提问2】溴到达一定浓度后即可进入氧化步骤。大家猜想一下，一般氧化剂的种类有哪一些？这些又是否能使得溴离子被氧化为溴单质呢？请通过提出猜想，并进行实验验证。 【提问3】通过实验，同学们不难观察到，在我们所提供的试剂中，高锰酸钾、新制氯水、双氧水均能使溴离子被氧化为溴单质。那么从工业的角度到底该如何选择氧化剂呢？ 试着猜测一下，对于氧化的步骤我们应该控制溶液在酸性还是碱性呢？ 【提问4】在讨论完浓缩、氧化步骤后，接下来进入提取步骤，请根据上一节课溴的物理性质，思考一下该如何从溶液中分离出溴单质呢？ 【提问5】请同学们根据学案中不同国家苦卤的浓度数据以及提溴优缺点表格分析，试推断出一种适合我国国情的溴提取方式。 【提问6】使用空气吹出的溴是否是纯净物？如何对其进一步富集提纯？请阅读“封闭式空气吹出法”海水提溴工艺流程图，观察总结热空气吹出法之后的工艺流程，并思考其作用。猜测二氧化硫在其中的作用。 【提问7】刚才，我们已经完整了解了溴、碘的工业提取总体流程和具体步骤，那么同学们是否可以根据学案中的资料类比设计出工业提取碘的流程呢？ 请依照溴的流程尝试写出碘的提取总体流程以及具体步骤内容和注意事项 【提问8】氧化步骤同样也可以使用氯气来氧化碘离子，但是工业中对于氯气的用量有着严格的要求，请通过实验探究在少量氯水和过量氯水情况下，碘的转化情况 【回答1】将海水蒸发结晶提取粗盐后的苦卤进入提溴工厂，溴浓度大幅上升，可被用于后续环节。 【回答2】高锰酸钾、双氧水、氯气。 【回答3】 成本，最终选用氯气作为氧化步骤的氧化剂 酸性，海水本身呈弱碱性 【回答4】有机溶剂萃取并蒸馏或利用溴易挥发的性质。 【回答5】