2.3 溴和碘的提取 第2课时（教学设计） 化学沪科版2020必修第一册

2.3 溴和碘的提取 第2课时 溴和碘的提取 卤素离子的检验 一、知识目标 1.了解从海洋中提溴和提碘的主要原理，包括浓缩、氧化、提取、精制等步骤及相关化学反应。 2.了解 Cl-、Br-、I-的检验方法，掌握利用硝酸银溶液和稀硝酸通过沉淀颜色差异鉴别卤素离子。 二、素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识海水中溴、碘等元素的提取过程和卤素离子检验现象，从微观上理解化学反应中离子的变化。 2.证据推理与模型认知：通过对海水提溴、提碘流程和卤素离子检验实验的分析，建立化学工艺流程和离子反应的模型。 3.科学态度与社会责任：认识溴、碘在工业、农业、医药等方面的广泛应用，了解化工生产中不同方法的优缺点，培养多角度考虑问题和关注环境保护的意识。 一、教学重点 1.海水提溴和提碘的原理及流程； 2. Cl-、Br-、I-的检验方法。 二、教学难点 1.海水提溴和提碘过程中各步骤的作用及原理； 2.工业提纯溴方法的评价。 本节教学内容源于沪科版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》。海洋是巨大的资源宝库，从海水中提取溴和碘是化学工业获取重要元素的重要途径。本节内容在卤素知识体系中起着承上启下的作用，既深化了对卤素性质的理解，又为后续学习元素周期律等知识奠定基础。 按照教材编排，本节分为两课时，本课时聚焦溴和碘的提取及卤素离子的检验。教材首先展示海水中主要元素的含量，引出从海洋中提取溴和碘的背景，接着详细阐述海水提溴的浓缩、氧化、提取、精制等步骤，以及海带提碘的流程，还介绍了溴的用途。在卤素离子检验部分，通过实验探究展示不同卤素离子与硝酸银反应的现象，从而得出检验方法。教材内容丰富，不仅有理论知识，还涉及工业生产实际，有助于培养学生的化学核心素养和解决实际问题的能力。 教学对象是高一学生，他们在之前的化学学习中已经对氯元素有了一定的认识，了解了氯气的性质和制备等知识，这为本节课学习溴和碘的提取提供了知识基础。同时，学生在初中阶段已经掌握了一些基本的实验操作技能，具备一定的观察和分析能力。 然而，学生对于从海洋中提取物质的工业流程可能比较陌生，对于氧化还原反应等理论知识在实际生产中的应用理解可能存在困难。在思维方面，学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，对于复杂的工业生产流程和化学反应原理，需要教师通过具体的实例和直观的演示进行引导。此外，学生在实验探究过程中可能缺乏严谨性和创新性，需要教师在教学过程中加以培养和指导。因此，在教学过程中，教师应充分结合学生的已有知识和思维特点，采用合适的教学方法，如实验演示、多媒体展示等，帮助学生理解和掌握本节课的内容。 教学环节一 课堂导入 【播放视频】同学们，老师先给大家播放一段化工生产的视频。在视频里，我们可以看到现代化的工厂中，工人们正在忙碌地进行着各种化学物质的提取和加工。其中，有一个环节特别引人注目，那就是从海水中提取溴和碘的过程。大家仔细观察，看看能发现什么有趣的现象。（播放关于海水提溴和提碘的化工生产视频） 【引导思考】视频播放完了，大家是不是觉得很神奇？从广袤无垠的海水中，竟然能够提取出对我们生活有着重要作用的溴和碘。大家想一想，溴和碘在我们的生活中有哪些具体的应用呢？（给学生一些思考和发言时间，鼓励学生积极分享自己的想法，如可能会提到溴化银用于感光材料、碘用于医药等） 【引出主题】大家说得都很有道理。溴和碘在工业、农业、医药等多个领域都有着广泛的应用。但是，它们在陆地上的含量比较少，主要是从海洋中提取。那么，从海洋中提取溴和碘具体是通过什么原理和方法呢？还有，我们如何检验溶液中是否含有溴离子、碘离子以及氯离子呢？带着这些问题，让我们一起走进今天的学习内容——溴和碘的提取以及卤素离子的检验。 【设计意图】 1.激发学生兴趣：通过播放化工生产视频，将抽象的化学知识以直观、生动的形式呈现给学生，能够迅速吸引学生的注意力，激发他们对化学学习的兴趣和好奇心，使学生主动参与到课堂讨论中来。 2.联系生活实际：引导学生思考溴和碘在生活中的应用，让学生感受到化学与生活的紧密联系，提高学生对化学学科的重视程度，同时也培养了学生观察生活、思考问题的能力。 3.引发思考，导入新课：由视频和生活应用引出关于海水提溴提碘原理以及卤素离子检验方法的问题，自然地过渡到本节课的主题，让学生明确学习方向，带着问题去探索新知识，提高学习的主动性和积极性。 教学任务一 溴和碘的提取 活动一 溴和碘提取的引入 【引入】同学们，我们知道从海水中不仅可以获得氯碱工业的原料——氯化钠，还可提取溴、碘、镁、钾等多种物质。其中，溴和碘在陆地上的含量较少，主要是从海洋中提取。下面我们就来学习溴和碘的提取。 【问题】目前，从海水中提取的两类物质已形成产业，大家思考一下，这两类物质分别是什么呢？ 【学生思考】学生阅读课件内容后回答，一类是海水中含量较高，提取比较容易，而且成本也不很高的物质，如镁和钾等；另一类是陆地上含量较少，只能从海水中提取的物质，如溴和碘等。 【讲解】评价、强调：非常好，大家对信息的获取能力很强。海水中的资源丰富，我们要合理利用这些资源。这就是我们提取溴和碘的背景，因为它们在陆地上少，而海水中有一定含量。 【设计意图】通过介绍海水中可提取的物质，引出溴和碘的提取，让学生了解学习的背景和意义，激发学生的学习兴趣。 【对应训练1】从海水中提取溴和碘是因为（ ） A. 海水中溴和碘的含量最高 B. 溴和碘在陆地上不存在 C. 溴和碘在陆地上含量较少，主要从海洋中提取 D. 从海水中提取溴和碘的成本最低 【答案】C 【解析】A选项，海水中氯等元素含量比溴和碘高，所以A错误；B选项，溴和碘在陆地上有存在，只是含量少，B错误；C选项符合实际情况，正确；D选项，从海水中提取溴和碘成本并非最低，D错误。 【对应训练2】下列物质中，不属于从海水中提取形成产业的是（ ） A. 氯化钠 B. 溴 C. 铁 D. 镁 【答案】C 【解析】从课件可知，从海水中提取形成产业的有氯化钠、溴、镁、钾等，铁不是从海水中提取形成产业的主要物质，所以选C。 活动二 海水提溴 【引入】我们知道地球上99%的溴元素分布在海水中，那怎样从海水中提取溴呢？下面我们来详细学习海水提溴的过程。 【问题】苦卤中的溴元素主要以存在，苦卤中的浓度是海水中浓度的近100倍，怎样将苦卤中的转化成？怎样把从水中分离出来呢？ 【学生思考】学生分组讨论，结合课件内容尝试回答。 【师生交互流程】 1.教师引导学生阅读课件中海水提溴的步骤，包括浓缩、氧化、提取、精制等。 2.学生回答将转化成可以用氯气氧化，化学方程式为；把从水中分离出来可以利用溴的沸点比水低，向苦卤中吹入热空气或水蒸气，使溴挥发，冷凝后即得粗溴。 3.教师对学生的回答进行点评和补充，强调氧化步骤中加入硫酸抑制和水反应，提高利用率；提取步骤中控制温度在70°C左右的原因。 4.教师提出问题：阶段二粗溴的提纯有两种方法，对比这两种方法，如何评价呢？ 5.学生再次分组讨论，结合课件中对两种方法的描述进行分析。 6.每组派代表发言，阐述对两种方法的评价。 7.教师总结学生的发言，强调实际化工生产要多角度全方面考虑。 【设计意图】通过问题引导学生思考海水提溴的方法和步骤，培养学生的分析和解决问题的能力，同时让学生了解化工生产需要综合考虑各种因素。 【对应训练1】海水提溴时，向苦卤中通入热空气或水蒸气的原理是（ ） A. 溴的化学性质稳定 B. 溴的沸点比水低，易挥发 C. 溴易升华 D. 溴不溶于水 【答案】B 【解析】向苦卤中吹入热空气或水蒸气，是因为溴的沸点比水低，易挥发，这样能使溴挥发出来，与水分离，所以选B。 【对应训练2】海水提溴阶段一制备粗溴的过程中，发生的主要反应的离子方程式是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】阶段一制备粗溴是用氯气氧化苦卤中的，离子方程式为，所以选A。 活动三 海水提碘 【引入】了解了海水提溴，那海水提碘又是怎样的过程呢？我们来看一下海带提碘的步骤。 【问题】请同学们阅读课件中海带提碘的步骤，思考每一步的作用是什么？ 【学生思考】学生阅读课件内容，思考并尝试回答。 【师生交互流程】 1.学生回答灼烧的作用是将海带中的有机物转化为无机物；溶解是使碘离子进入溶液；过滤是除去不溶性杂质；氧化是将碘离子转化为碘单质；萃取是将碘从水溶液转移到有机溶剂中；分液是分离有机溶剂和水层；蒸馏是得到碘单质。 2.教师对学生的回答进行点评和补充，强调氧化步骤中可以用代替氯气，化学方程式为，这是一种绿色氧化剂。 3.教师提出问题：工业上使用离子交换法处理含碘离子的溶液有什么好处呢？ 4.学生思考并回答，离子交换法可提高碘的提取效率。 5.教师总结，肯定学生的回答，强调在提取碘的过程中要注重环保和效率。 【设计意图】通过让学生思考海带提碘各步骤的作用，培养学生的阅读理解和分析能力，同时让学生了解绿色化学的理念。 【对应训练1】海带提碘时，氧化碘离子可以用的绿色氧化剂是（ ） A. 氯气 B. 过氧化氢 C. 高锰酸钾 D. 浓硫酸 【答案】B 【解析】过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化碘离子时不产生污染性物质，所以选B。 【对应训练2】海带提碘的过程中，萃取操作可以选用的有机溶剂是（ ） A. 水 B. 酒精 C. 四氯化碳 D. 汽油 【答案】C 【解析】萃取剂的选择要求与原溶剂互不相溶，且溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。水不能作萃取剂，酒精与水互溶不能作萃取剂，四氯化碳符合要求，汽油虽然也可作萃取剂，但四氯化碳在教材中更常提及，所以选C。 教学任务二 卤素离子的检验 活动一 卤素离子与银离子反应的实验探究 【引入】我们学习了溴和碘的提取，那如何检验溶液中的卤素离子呢？下面我们通过实验来探究。 【问题】把少量硝酸银溶液分别滴入盛有氯化钠溶液、溴化钠溶液和碘化钾溶液的3支试管中，再向3支试管中各加入少量稀硝酸，会有什么现象呢？ 【学生思考】学生猜测可能会产生沉淀。 【师生交互流程】 1.教师进行实验演示，学生观察实验现象。 2.学生描述实验现象：盛有氯化钠溶液的试管，滴入硝酸银溶液后，立即产生白色沉淀，加入稀硝酸后，白色沉淀不溶解；盛有溴化钠溶液的试管，滴入硝酸银溶液后，产生淡黄色沉淀，加入稀硝酸后，淡黄色沉淀不溶解；盛有碘化钾溶液的试管，滴入硝酸银溶液后，产生黄色沉淀，加入稀硝酸后，黄色沉淀不溶解。 3.教师引导学生根据实验现象得出结论：氯化钠、溴化钠、碘化钾分别与硝酸银反应，生成了不溶于稀硝酸的氯化银（白色）、溴化银（淡黄色）、碘化银（黄色）沉淀。该实验可利用硝酸银溶液和稀硝酸检验溶液中的氯离子（）、溴离子（）、碘离子（），通过沉淀的颜色差异进行区分。 4.教师写出离子方程式：；；。 5.教师提出问题：检验溶液中的卤素离子时为什么要加入稀？ 6.学生思考并回答，排除碳酸根离子的干扰，以免判断错误。 7.教师进行实验演示，向盛有碳酸钾溶液的试管中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀溶解，验证学生的回答。 【设计意图】通过实验探究，让学生直观地观察到卤素离子与银离子反应的现象，培养学生的观察和归纳总结能力，同时让学生理解加入稀硝酸的作用。 【对应训练1】检验苦卤中的，可以选用的试剂是（ ） A. 碘水、淀粉溶液 B. 氯水、四氯化碳 C. 硝酸银溶液、稀硝酸 D. 溴水、汽油 【答案】C 【解析】检验可以用硝酸银溶液和稀硝酸，若产生淡黄色沉淀且不溶于稀硝酸，则含有，所以选C。 【对应训练2】某溶液中可能含有、、，加入硝酸银溶液后，产生白色沉淀，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，该溶液中一定含有的离子是（ ） A. B. C. D. 无法确定 【答案】A 【解析】产生白色沉淀且部分溶解，说明有能与硝酸银反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀的离子，即，所以选A。 2.3 溴和碘的提取 第2课时 溴和碘的提取 卤素离子的检验 一、溴和碘的提取 1.海水提溴 o浓缩 o氧化 (Cl2+2Br- = 2Cl-+Br2) o提取 o精制 2.海水提碘 o灼烧 o溶解 o过滤 o氧化 (Cl2 + 2I - = 2Cl - + I2) o萃取 o分液 o蒸馏 3.海水提镁 oMgCl2+Ca(OH)2 ===Mg(OH)2↓+CaCl2 oMg(OH)2+2HCl=== MgCl2+2H2O oMgCl2(熔融) =（高温）=Mg+Cl2↑ 二、卤素离子的检验 1.实验探究 2.实验结论 oAg++Cl-=AgCl↓（白色） oAg++Br-=AgBr↓（淡黄色） oAg++I-=AgI↓（黄色） 3.加稀硝酸原因：排除碳酸根离子的干扰 1．海水提溴时，用热空气将溴吹出，原因是 A．Br2的化学性质稳定 B．Br2沸点低，易挥发 C．Br2易升华 D．Br2不溶于水 【答案】B 【解析】海水提溴时，用热空气将溴吹出，是因为溴的沸点比水的沸点低，易挥发，向苦卤中吹入热空气或水蒸气，使溴挥发出来，B选项正确；A选项化学性质稳定与用热空气吹出溴无关；C选项Br2不易升华；D选项Br2能溶于水。答案选B。 2．实验室用水浸取干海带制取纯碘主要包含的步骤有: ①通氯气氧化 ②用CCl4萃取分液　 ③在碘的CCl4溶液中加入NaOH溶液反萃取(转化为NaI和NaIO3)并分液 ④水相用硫酸酸化分离出粗碘 ⑤干燥后加适量KI固体(将IBr和ICl转化为I2、KBr及KCl)混匀加热得纯碘等。选择下列装置进行实验: 下列说法错误的是(　　) A.步骤①可利用甲装置氧化I- B.步骤②③分液操作时可用乙装置:从下口先放出有机相，再放出水相 C.步骤④可用丙装置将碘与母液分离 D.步骤⑤可用丁装置升华法提纯碘 【答案】B 【解析】A．步骤①通氯气氧化I-，甲装置可用于通入氯气进行氧化反应，A选项正确；B．步骤②③分液操作时，用乙装置，下层是有机相，应先从下口放出有机相，再从上口倒出水相，B选项错误；C．步骤④水相用硫酸酸化分离出粗碘，丙装置是过滤装置，可用于将碘与母液分离，C选项正确；D．步骤⑤干燥后加适量(KI)固体混匀加热得纯碘，丁装置是升华装置，可用升华法提纯碘，D选项正确。答案选B。 3．鉴别碘水和碘化钾溶液，最好使用的是 A．稀盐酸 B．淀粉溶液 C．硝酸银溶液 D．酚酞溶液 【答案】B 【解析】A．稀盐酸与碘水和碘化钾溶液都不反应，无法鉴别，A选项错误；B．淀粉溶液遇碘水变蓝色，与碘化钾溶液不反应，可鉴别碘水和碘化钾溶液，B选项正确；C．硝酸银溶液与碘水和碘化钾溶液都能反应生成黄色沉淀，无法鉴别，C选项错误；D．酚酞溶液与碘水和碘化钾溶液都不反应，无法鉴别，D选项错误。答案选B。 4．在含有KCl、KBr、KI的溶液中，通入过量的氯气，然后将溶液蒸干、灼烧后所得到的固体是 A．KBr B．KCl C．KBr、KCl D．KCl、Br2、I2 5．某溶液中可能含有Cu2+，Na+，CO32-，I-，取样于三支试管中，分别进行如下实验：①加入适量盐酸，有气泡放出；②加入硝酸银溶液，生成黄色沉淀；③加氯水和淀粉后，变为蓝色。 （1）不需检验的离子是________，理由是________________。 （2）②中发生的离子方程式为________________________________。 （3）③中发生的离子方程式为________________________________。 【答案】（1）Cu2+，Na+ 溶液中含有碳酸根，铜离子可以和碳酸根离子反应，根据电荷守恒可知，溶液中含有钠离子 （2） （3） 在本节课的教学中，通过详细讲解溴和碘的提取原理及卤素离子的检验方法，学生对相关知识有了较好的理解。利用多媒体展示海水提溴、提碘等工艺流程，增强了学生的直观认识。但在教学过程中，也发现了一些问题。对于部分抽象的工艺流程，学生理解起来仍存在困难，后续可结合更多实例或动画演示帮助学生掌握。在实验环节，由于条件限制，未能让学生亲自操作，学生对实验现象的感受不够深刻。在今后的教学中，应尽量创造条件让学生参与实验，提高他们的动手能力和学习兴趣。同时，要加强对学生的引导，培养他们分析问题和解决问题的能力。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$