苏教版 (2019)必修 第一册第三单元 海洋化学资源的综合应用教案

教师活动

学生活动

【引入】日常生活中加碘盐的使用，为什么要加碘，其有什么作用？

【引入】碘还有哪些用途呢？

【投影】碘的用途

【过渡】以上生产和生活中用到的碘的化合物主要是由碘的单质制备而来的。下面先学习碘单质的性质。

【展示】碘单质

【讲述】大家在日常生活中肯定见过碘酒，碘酒用于消毒。

【讲述】下面我们就通过一组实验来验证。

注意观察实验产生的现象，并且记录实验现象；注意观察溴单质的颜色、状态，并且自己归纳总结

【讲述】在上一节，我们学习了溴的性质，其氧化性比氯气要弱，但溴的氧化性强于碘，请同学写出KI与Br2反应的化学方程式。

【讲述】在上一节课，我们学习了溴的提取，总结一下，海水中物质提取的思路。

【讲述】大家总结的很好，碘在海洋中的含量也是非常的丰富，是碘元素在海水中都是以－1价离子的形式存在，将碘离子转变为碘单质需加氧化剂。

结合演示实验，通过阅读教材中有关从海带中提取碘单质的文字，运用反应原理解释生产流程图中提供的各种信息，并能分析每一步操作的方法、解释其中的原因。

【讲述】加碘盐中的碘如何检验的呢？

实验探究：碘在加碘盐中碘元素的检验

碘在加碘盐中以IO3-的形式存在。已知在酸性条件下，IO3-会和I-发生如下反应

:IO3-+5I-+6H+＝3I2+3H2O，根据该反应，我们可以用试纸和生活中常见的物质检验加碘盐中碘的存在。

实验可选物质有：自来水，碘化钾淀粉试纸，白糖，白醋，白酒

请设计实验方案，检验加碘盐中碘的存在

【过渡】镁在我们生活中应用非常广泛，大家可以看看这些图片。同学们知道生活中的哪些接触到镁的例子？

【提问】那我们前面学习过哪些金属的提取？其在自然界以什么形式存在？是如何提取的？

【讲述】镁就采用电解熔融的氯化镁制取。

我们已经知道如何从海水中提取氯、溴、碘的单质，这些物质的制备都依赖于从海水中提取的氯化钠，我们来回顾一下海水中含有的主要四种盐类，浓度仅次于氯化钠的是氯化镁，从海水中提取氯化钠后所得的母液中，海水在镁离子的浓度约为1.28 g/L，而母液中镁离子的浓度高达80g/L。

【设问】得到母液后，我们如何把Mg2+从母液中分离出来？

【讲述】不错，使氯化镁转化为氢氧化镁沉淀，这样，就将Mg2+从母液中分离出来

【提问】我们该加入哪一种碱呢？可否用氢氧化钠？

【讲述】已知海边有大量贝壳，而贝壳的主要成分就是碳酸钙。

【设问】如何由贝壳制得氢氧化钙？

【讲述】我们将氢氧化镁沉淀过滤，洗涤后加盐酸反应，再浓缩得MgCl2·6H2O晶体，然后再将MgCl2·6H2O晶体在HCl气氛中加热脱水即可得无水MgCl2 。这一过程可以表现为：

【多媒体展示】海水提取镁的工艺流程图

【师】由此，我们得到了工业上从海水中提取镁的整个流程。

【总结】该流程可以简单概括为：贝壳（CaCO3)，经煅烧生成CaO，再制得石灰乳，然后与海水混合，生成的沉淀Mg(OH)2 ，加盐酸反应，再蒸发结晶得MgCl2·6H2O晶体，然后再将MgCl2·6H2O晶体在HCl气体氛围下加热脱水得无水MgCl2，电解熔融的氯化镁即可得到镁，请大家总结上述的方程式。

【讲述】Cl2是一种有毒气体，那么电解产生的Cl2工业上将其制成HCl，再投入生产过程中。这样循环利用既可以节约资源又可以减轻Cl2任意排放对环境造成的污染。

【过渡】镁是我们熟悉的金属，在高科技领域以及工业生产中有重要的作用，那 么镁具有哪些性质呢？

【展示】观察触摸一根擦亮的镁条并结合生活实际，总结镁的物理性质。

请同学们书写Mg的原子结构，并和钠比较，预测Mg的化学性质。

【过渡】下面我们通过几个实验来探究一下镁的化学性质。

【实验1】用坩埚钳夹持镁带（已打磨），在酒精灯上点燃，桌面上垫上石棉网，防止燃烧后生成物溅落下来烫坏桌面。

【实验2】取一小片镁条，将其放在试管中，向试管中加入适量的稀硫酸，观察现象。

【过渡】初中的时候大家学过二氧化碳不支持燃烧，可以用来灭火，这是绝对的吗？如果把点燃的镁条伸入二氧化碳气体中，火会熄灭吗？

【实验3】用坩埚钳夹持镁带（已打磨），在酒精灯上点燃，立刻伸入二氧化碳集气瓶中，观察实验现象。

【提问】产物是什么呢？

【分析】镁由0价变为+2价，化合价升高，有元素化合价升高，必然有元素化合价降低，我们来看看哪些元素化合价可能降低，氧为-2价，是氧元素的最低价态，不可能再降低了，碳为+4价，所以只能是它的化合价降低，再结合刚才反应产物是黑色的固体，我们能推测这种产物应该是什么？

【讲述】镁不仅可与氧气反应，也可以与氯气、氮气反应。

【过渡】镁作为一种金属，在生产生活和科研中有哪些用处呢？

【多媒体展示】

①镁合金（约含镁80%）被大量用于火箭、导弹和飞机等制造业，美名为“国防金属”。

②镁元素能维护心肌纤维正常舒缩功能和冠状动脉弹性，有“心脏保护神”的美称,镁还可以用来制药。

③镁可以用来制造导弹和焰火。

④制耐高温材料（MgO）熔点高。

防止甲状腺肿大，

总结物理性质

碘单质是紫黑色固体，易升华，在水中溶解度较小，但易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂。

实验探究1：在一支试管中加入2～3mLKI溶液，滴加少量新制氯水，再滴加少量CCl4，振荡，静置。

现象：溶液有无色变为紫红色 

Cl2+2KI=2KCl+I2

从实验现象知道得到了碘单质。

Cl2、I2的氧化性顺序： 

Cl2>I2

Br2+2KI=2KBr+I2

氯气

设计实验方案

镁合金、镁门

钠、化合物，

电解熔融氯化钠。

加碱，镁离子转化为氢氧化镁

不行，从经济效应看氢氧化钠比较贵

氢氧化钙便宜，易得

贝壳(CaCO3)→CaO→Ca(OH)2

(1)MgCl2 + Ca(OH)2 == Mg(OH)2 ↓+ CaCl2

(2)Mg(OH)2 + 2HCl == MgCl2 + 2H20

              Δ

(3)MgCl2 · 6H2O == MgCl2 + 6H2O

电解

(4)MgCl2  === Mg + Cl2↑

镁是银白色固体、密度较小 、质地柔软 ，是电和热的良导体 ，镁合金的硬度和强度较大 。

Mg原子的最外层只有两个电子，很容易失去，表现还原性，是一种活泼的金属。

镁与氧气反应

镁可以与酸反应

镁在二氧化碳中燃烧，发出耀眼的白光，瓶底有白色物质，瓶壁有黑色固体

碳

与N2反应：3Mg + N2Mg3N2