鹵族元素復習教案

一、             教材分析

以鹵素的制備和加碘鹽的鑒別及含量測定作為鹵族元素復習的載體，本內(nèi)容可以作為鹵素知識綜合應用的專題講座。海水中蘊藏著豐富的資源，特別是鹵素的化合物，從中可以提取食鹽、鹵素單質(zhì)。食用加碘鹽是實現(xiàn)我國政府1991年向全世界承諾“到2000年在全國范圍消滅碘缺乏病”的重要舉措，加碘鹽的鑒別及含量測定是富有現(xiàn)實意義的課題。

宜以“探究教學”作為本專題內(nèi)容教學的教學模式，通過師生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題（課題），進行理論探究和實驗探究，最后獲得知識和結論，從而解決問題（課題），是一種學科內(nèi)綜合的課堂研究性學習，有利于培養(yǎng)學生綜合能力。注重了師生的互動和學生的實踐活動。

二、教學目標

1．知識目標

（1）能從氯氣的制法遷移應用設計溴的制取，并從氯氣能將Br^－、I^－氧化為單質(zhì)Br₂、I₂的性質(zhì)設計溴和碘的制備。

（2）學會加碘鹽中碘酸鹽的鑒別和定量測定原理。

2．能力目標

（1）綜合實驗能力（溶解、蒸發(fā)、過濾、蒸餾、萃取、分液、氣體制備、滴定）。

（2）分析問題和解決問題能力：能在較復雜情境中找出與問題有關的信息，提出問題、設計解決方案。

3．  情感目標

（1）建立物質(zhì)二重性的觀點：缺碘和過量碘都會引起甲狀腺腫大。

（2）在實踐（實驗）活動中，體驗合作并分享成功。

三、教學重點

（1）溴、碘單質(zhì)實驗室制備的設計

（2）加碘鹽中碘酸鹽的定性鑒別和含量測定的實驗設計

四、教學難點

（1）溴、碘單質(zhì)實驗室制備的設計

（2）加碘鹽中碘酸鹽的定性鑒別和含量測定的實驗設計

五、             教學媒體

投影儀和有關實驗儀器

六、教學過程

創(chuàng)設情境：

展示一幅大海圖（上寫大海啊，母親�。�

教師導語：

有人說大海哺育了生命，你怎么理解這句話？

 

學生簡單討論后，教師略為點評。

 

展示表格：

海水中元素組成與古今人體中所含元素對照表。

教師：

可見海水中元素的組成與古今人體中所含元素的成分相同，且含量相關不大，這是生命來自大海的一個重要證據(jù)。從海水中含有的元素可知，海水是無機鹽的寶庫。

 

一、鹵素單質(zhì)的制備

問題1、如何從海水中提取食鹽？能否采用將海水蒸干來制得較純的食鹽？

師生討論歸納：

              食鹽

海水→                 （蒸發(fā)、濃縮、結晶）

              食鹽

展示我國古代煮鹽圖。

 

問題2、如何從食鹽制取氯氣？寫出有關的反應方程式。

師生討論歸納：

工業(yè)制法：2NaCl+2H₂O 2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

實驗室制法：2NaCl+MnO₂+2H₂SO₄ Na₂SO₄+MnSO₄+Cl₂↑+2H₂O

 

問題3、如何由溴化鈉晶體制取液溴？

師生討論歸納：

工業(yè)制法：2NaBr+2H₂O 2NaOH+Br₂+H₂↑

實驗室制法：2NaBr+MnO₂+2H₂SO₄ Na₂SO₄+MnSO₄+Br₂↑+2H₂O

 

問題4、用上述第二種方法制備單質(zhì)溴，請設計一個實驗裝置。

師生討論歸納：

根據(jù)下圖實驗,填空和回答問題:
　  (1)燒瓶中所發(fā)生的主要反應的化學方程式是_______,裝置(Ⅰ)的燒杯中冷水所起的作用是______ ,裝置(Ⅰ)的燒杯中液體的作用是 _______。
　  (2)進行此實驗時,燒瓶內(nèi)的橡皮塞最好用錫箔包住,用橡皮管連接的兩玻璃管口要相互緊靠,這是因為 _______。
　  (3)裝置(Ⅱ)燒杯中使用倒置漏斗可防止液體倒吸,試簡述其原因。

　 （4）為防止溴蒸氣對橡膠的腐蝕，裝置可作如何改進？

      

　　　　　　　　　   Ⅰ　                 　�、�

 

問題3、海洋中的海藻和海帶能從海水中富集碘元素，如何從干海帶中提取碘晶體？

師生討論歸納：

 

                                             　     殘渣

干海帶 海帶灰 海帶灰懸濁液  濾液（含I^－） 含碘的水溶液 含碘的有機溶液 晶體碘。

　　　

萃取，分液　　　  　　　　　　蒸餾

思考問題：

（1）上述實驗中用到那些儀器？

（2）萃取劑要滿足的條件是？

（3）如何進行萃取和分液操作？

（4）本實驗的蒸餾中為什么用水浴加熱？

 

二、加碘鹽中碘酸鹽的鑒別和含量測定

問題4、食鹽為什么要加碘？加碘是不是越多越好？

呈現(xiàn)資料：

碘有極其重要的生理作用，人體中的碘主要存在于甲狀腺內(nèi)，甲狀腺內(nèi)的甲狀腺球蛋白是一種含碘的蛋白質(zhì)，是人體的碘庫。人體缺碘，甲狀腺就得不到足夠的碘，要形成甲狀腺腫（大脖病），我國是世界上嚴重缺碘的地區(qū)，全國有4億多人缺碘，碘缺乏病給人類的智力和健康造成嚴重的危害，婦女嚴重缺碘，征聘的小孩身體矮小、智力低下、發(fā)育不全、甚至癡呆。1991年，我國政府向全世界做出了莊嚴的承諾“到2000年在全國消滅碘缺乏病”。

人體一般每天攝入0.1mg—0.2mg碘就可以滿足需要，通過食用加碘鹽是消除碘缺乏病的重要方法，并不是攝入的碘越多越好，過多的碘也是有害的，易造成甲狀腺功能的減弱，得甲狀腺腫。

 

問題5、食鹽中加入的碘的成分是什么？如何通過實驗來驗證？

　　    　　　碘晶體（I₂）

大膽猜測　碘化物（KI、NaI）                             

　碘酸鹽（KIO₃、NaIO₃）

1．檢驗是否含I₂的實驗方案：

（1）溶于水所得溶液是否有黃色？此法若I₂含量很少可能觀察不到。

（2）溶于水所得溶液中加入CCl₄振蕩，CCl₄層是否呈紫紅色？

（3）溶于水所得溶液中滴加淀粉試液是否出現(xiàn)藍色？此法簡單又靈敏。

用（3）方法實驗演示，結論不含I₂。

2．檢驗是否含碘化物的實驗方案：

溶于水在所得溶液中滴加AgNO₃溶液，是否產(chǎn)生黃色沉淀？（此方法中生成的AgCl沉淀會對AgI沉淀中觀察發(fā)生干擾）

（2）溶于水在所得溶液中滴加氯水和CCl₄，CCl₄層是否呈紫紅色。

取NaCl溶液和NaCl與KI的混合溶液中分別滴入AgNO₃溶液，模擬Cl^－存在時對I^－鑒別的干擾。

用（2）方法實驗演示，結論不含碘化物。

3．檢驗是否含有碘酸鹽的實驗方案：

溶于水在所得溶液中加入KI溶液和幾滴淀粉溶液，然后滴加稀硫酸，觀察溶液是否變藍色。

實驗演示，結論含有碘酸鹽。

投影展示一包加碘鹽，閱讀包裝袋中的說明。

 

問題6、如何定量測定加碘鹽中KIO₃的含量？

準確稱量一定質(zhì)量碘鹽，溶解配制成溶液，加入足量的碘化鉀溶液和稀硫酸，然后以淀粉溶液作指示劑用硫代硫酸鈉標準溶液滴定生成的碘。

KIO₃＋5KI＋3H₂SO₄＝3K₂SO₄＋3I₂＋3H₂O

I₂＋2Na₂S₂O₃==2KI+Na₂S₄O₆

實驗演示，含碘量的定量測定。

 

2001上海：30．為了預防碘缺乏病，國家規(guī)定每千克食鹽中應含有40～50毫克的碘酸鉀。為檢驗某種食鹽是否為加碘鹽，某同學取食鹽樣品428克，設法溶解出其中全部的碘酸鉀，將溶液酸化并加入足量的碘化鉀淀粉溶液，溶液呈藍色，再用0.030mol/L的硫代硫酸鈉溶液滴定，用去18.00mL時藍色剛好褪去。試通過計算說明該加碘食鹽是否為合格產(chǎn)品。有關反應如下：

    IO₃^－＋5I^－＋6H^＋＝3I₂＋3H₂O

    I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^—＋S₄O₆^2－

擴展：

化學放大：對微量的碘化物可利用“化學放大”反應進行測定。其步驟如下：在酸性介質(zhì)中先用過量Br₂將試樣中的I^－定量地氧化成碘酸鹽，加熱除去多余的Br₂后，加入過量的KI。用CCl₄萃取生成的I₂（假定萃取率為100%）。分去水層后，用聯(lián)氨（N₂H₄）的水溶液將I₂反萃取至水層中（N₂H₄＋2I₂＝4I^－＋N₂＋4H^＋），再用過量的Br₂氧化，除去多余的Br₂后，加入過量的KI，酸化，以淀粉作指示劑，用Na₂S₂O₃標準溶液滴定生成的I₂（I₂＋2S₂O₃^2－＝S₄O₆^2－＋2I^－），求得I^－的含量。

（1）寫出上述過程中未給出的反應的離子方程式。

（2）根據(jù)有關反應的化學計量數(shù)，試分析經(jīng)上述步驟試樣中1molI^－所消耗Na₂S₂O₃溶液的物質(zhì)的量為多少？

（3）若將上述“化學放大”法進行測定時，準確移取25.00mL含KI的試液，終點時耗用20.06mL0.100mol/LNa₂S₂O₃溶液，請計算原試液中KI的物質(zhì)的量濃度。

 

[小結：

本節(jié)課研究了氯、溴、碘的制備和加碘鹽的定性鑒別和定量測定，從中我們要學會實驗方案設計的一般方法，實驗基本操作的組合和在新情境中知識的遷移。

 

七、教學評析

為了提高教學的有效性，教學內(nèi)容必須能引起學生興趣、教學內(nèi)容必須是有意義和有價值的。本節(jié)課的教學設計，采用了“問題探究”的教學模式，以學生關心的熱點知識為課題組織復習活動，運用了教學內(nèi)容的情境化策略和知識自我建構策略。知識背景、問題情境是知識發(fā)生的源頭，知識產(chǎn)生于問題情境。因此，問題情境是激發(fā)學生探究動機，形成學習心向關鍵。問題情境必須與學生原有的知識和經(jīng)驗相適應，這樣才能引起學生的探究興趣和思考，從而促進學生的發(fā)展。不然，學生將無法建構新知識。因此，在創(chuàng)設問題情境時，我們首先要考慮學生已有的知識和經(jīng)驗是什么，以此作為創(chuàng)設問題情境的前提，所以對學生進行學情分析是教學設計的第一步�，F(xiàn)代教學論認為，教學過程應是學生主動學習的過程，學習不是一個被動吸收、反復練習和強化記憶的過程，而是一個以學生已有知識和經(jīng)驗為基礎，通過個體與環(huán)境的相互作用(同化和順應)主動建構意義的過程。建構的過程也是一個對外部信息收集、加工、反饋及調(diào)整的過程。新知識須經(jīng)過學生自己的思考、理解和應用，然后納入他現(xiàn)有的認知結構中，生長成新的認知結構，用以解釋新事物，解決新問題。這是一種“產(chǎn)生式的學習”。其特點是學生在獲得新知識的過程中，同時也就認識并學會應用新知識解決問題和解釋事物。由產(chǎn)出式學習所獲得的知識是一種“活知識”。從對事實性知識的識記和理解過程中所獲得的知識容易成為一堆“僵化的知識”，也就是“死知識”。學生已有的認知結構對新知識的學習起著決定性的影響，背景性認知結構中相關的舊知識經(jīng)驗是決定“建構”能否成功實現(xiàn)的基礎，學生的思維結構、思維方式、思維習慣是決定“建構”能否順利進行的關鍵。復習課應將學生的原有知識結構進行改造、擴充和完善，使之系統(tǒng)化和網(wǎng)絡化。

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