卤族元素复习教案

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一、             教材分析<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

以卤素的制备和加碘盐的鉴别及含量测定作为卤族元素复习的载体，本内容可以作为卤素知识综合应用的专题讲座。海水中蕴藏着丰富的资源，特别是卤素的化合物，从中可以提取食盐、卤素单质。食用加碘盐是实现我国政府1991年向全世界承诺“到2000年在全国范围消灭碘缺乏病”的重要举措，加碘盐的鉴别及含量测定是富有现实意义的课题。

宜以“探究教学”作为本专题内容教学的教学模式，通过师生发现问题、提出问题（课题），进行理论探究和实验探究，最后获得知识和结论，从而解决问题（课题），是一种学科内综合的课堂研究性学习，有利于培养学生综合能力。注重了师生的互动和学生的实践活动。

二、教学目标

1．知识目标

（1）能从氯气的制法迁移应用设计溴的制取，并从氯气能将Br^－、I^－氧化为单质Br₂、I₂的性质设计溴和碘的制备。

（2）学会加碘盐中碘酸盐的鉴别和定量测定原理。

2．能力目标

（1）综合实验能力（溶解、蒸发、过滤、蒸馏、萃取、分液、气体制备、滴定）。

（2）分析问题和解决问题能力：能在较复杂情境中找出与问题有关的信息，提出问题、设计解决方案。

3．  情感目标

（1）建立物质二重性的观点：缺碘和过量碘都会引起甲状腺肿大。

（2）在实践（实验）活动中，体验合作并分享成功。

三、教学重点

（1）溴、碘单质实验室制备的设计

（2）加碘盐中碘酸盐的定性鉴别和含量测定的实验设计

四、教学难点

（1）溴、碘单质实验室制备的设计

（2）加碘盐中碘酸盐的定性鉴别和含量测定的实验设计

五、             教学媒体

投影仪和有关实验仪器

六、教学过程

创设情境：

展示一幅大海图（上写大海啊，母亲！）

教师导语：

有人说大海哺育了生命，你怎么理解这句话？

 

学生简单讨论后，教师略为点评。

 

展示表格：

海水中元素组成与古今人体中所含元素对照表。

教师：

可见海水中元素的组成与古今人体中所含元素的成分相同，且含量相关不大，这是生命来自大海的一个重要证据。从海水中含有的元素可知，海水是无机盐的宝库。

 

一、卤素单质的制备

问题1、如何从海水中提取食盐？能否采用将海水蒸干来制得较纯的食盐？

师生讨论归纳：

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />              食盐

海水→                 （蒸发、浓缩、结晶）

              食盐

展示我国古代煮盐图。

 

问题2、如何从食盐制取氯气？写出有关的反应方程式。

师生讨论归纳：

工业制法：2NaCl+2H₂O 2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

实验室制法：2NaCl+MnO₂+2H₂SO₄ Na₂SO₄+MnSO₄+Cl₂↑+2H₂O

 

问题3、如何由溴化钠晶体制取液溴？

师生讨论归纳：

工业制法：2NaBr+2H₂O 2NaOH+Br₂+H₂↑

实验室制法：2NaBr+MnO₂+2H₂SO₄ Na₂SO₄+MnSO₄+Br₂↑+2H₂O

 

问题4、用上述第二种方法制备单质溴，请设计一个实验装置。

师生讨论归纳：

根据下图实验,填空和回答问题:
　  (1)烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是_______,装置(Ⅰ)的烧杯中冷水所起的作用是______ ,装置(Ⅰ)的烧杯中液体的作用是 _______。
　  (2)进行此实验时,烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠,这是因为 _______。
　  (3)装置(Ⅱ)烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸,试简述其原因。

　 （4）为防止溴蒸气对橡胶的腐蚀，装置可作如何改进？

      

　　　　　　　　　   Ⅰ　                 　　Ⅱ

 

问题3、海洋中的海藻和海带能从海水中富集碘元素，如何从干海带中提取碘晶体？

师生讨论归纳：

 

                                             　     残渣

干海带 海带灰 海带灰悬浊液  滤液（含I^－） 含碘的水溶液 含碘的有机溶液 晶体碘。

　　　

萃取，分液　　　  　　　　　　蒸馏

思考问题：

（1）上述实验中用到那些仪器？

（2）萃取剂要满足的条件是？

（3）如何进行萃取和分液操作？

（4）本实验的蒸馏中为什么用水浴加热？

 

二、加碘盐中碘酸盐的鉴别和含量测定

问题4、食盐为什么要加碘？加碘是不是越多越好？

呈现资料：

碘有极其重要的生理作用，人体中的碘主要存在于甲状腺内，甲状腺内的甲状腺球蛋白是一种含碘的蛋白质，是人体的碘库。人体缺碘，甲状腺就得不到足够的碘，要形成甲状腺肿（大脖病），我国是世界上严重缺碘的地区，全国有4亿多人缺碘，碘缺乏病给人类的智力和健康造成严重的危害，妇女严重缺碘，征聘的小孩身体矮小、智力低下、发育不全、甚至痴呆。1991年，我国政府向全世界做出了庄严的承诺“到2000年在全国消灭碘缺乏病”。

人体一般每天摄入0.1mg—0.2mg碘就可以满足需要，通过食用加碘盐是消除碘缺乏病的重要方法，并不是摄入的碘越多越好，过多的碘也是有害的，易造成甲状腺功能的减弱，得甲状腺肿。

 

问题5、食盐中加入的碘的成分是什么？如何通过实验来验证？

　　    　　　碘晶体（I₂）

大胆猜测　碘化物（KI、NaI）                             

　碘酸盐（KIO₃、NaIO₃）

1．检验是否含I₂的实验方案：

（1）溶于水所得溶液是否有黄色？此法若I₂含量很少可能观察不到。

（2）溶于水所得溶液中加入CCl₄振荡，CCl₄层是否呈紫红色？

（3）溶于水所得溶液中滴加淀粉试液是否出现蓝色？此法简单又灵敏。

用（3）方法实验演示，结论不含I₂。

2．检验是否含碘化物的实验方案：

溶于水在所得溶液中滴加AgNO₃溶液，是否产生黄色沉淀？（此方法中生成的AgCl沉淀会对AgI沉淀中观察发生干扰）

（2）溶于水在所得溶液中滴加氯水和CCl₄，CCl₄层是否呈紫红色。

取NaCl溶液和NaCl与KI的混合溶液中分别滴入AgNO₃溶液，模拟Cl^－存在时对I^－鉴别的干扰。

用（2）方法实验演示，结论不含碘化物。

3．检验是否含有碘酸盐的实验方案：

溶于水在所得溶液中加入KI溶液和几滴淀粉溶液，然后滴加稀硫酸，观察溶液是否变蓝色。

实验演示，结论含有碘酸盐。

投影展示一包加碘盐，阅读包装袋中的说明。

 

问题6、如何定量测定加碘盐中KIO₃的含量？

准确称量一定质量碘盐，溶解配制成溶液，加入足量的碘化钾溶液和稀硫酸，然后以淀粉溶液作指示剂用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的碘。

KIO₃＋5KI＋3H₂SO₄＝3K₂SO₄＋3I₂＋3H₂O

I₂＋2Na₂S₂O₃==2KI+Na₂S₄O₆

实验演示，含碘量的定量测定。

 

2001上海：30．为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40～50毫克的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘盐，某同学取食盐样品428克，设法溶解出其中全部的碘酸钾，将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：

    IO₃^－＋5I^－＋6H^＋＝3I₂＋3H₂O

    I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^—＋S₄O₆^2－

扩展：

化学放大：对微量的碘化物可利用“化学放大”反应进行测定。其步骤如下：在酸性介质中先用过量Br₂将试样中的I^－定量地氧化成碘酸盐，加热除去多余的Br₂后，加入过量的KI。用CCl₄萃取生成的I₂（假定萃取率为100%）。分去水层后，用联氨（N₂H₄）的水溶液将I₂反萃取至水层中（N₂H₄＋2I₂＝4I^－＋N₂＋4H^＋），再用过量的Br₂氧化，除去多余的Br₂后，加入过量的KI，酸化，以淀粉作指示剂，用Na₂S₂O₃标准溶液滴定生成的I₂（I₂＋2S₂O₃^2－＝S₄O₆^2－＋2I^－），求得I^－的含量。

（1）写出上述过程中未给出的反应的离子方程式。

（2）根据有关反应的化学计量数，试分析经上述步骤试样中1molI^－所消耗Na₂S₂O₃溶液的物质的量为多少？

（3）若将上述“化学放大”法进行测定时，准确移取25.00mL含KI的试液，终点时耗用20.06mL0.100mol/LNa₂S₂O₃溶液，请计算原试液中KI的物质的量浓度。

 

[小结：

本节课研究了氯、溴、碘的制备和加碘盐的定性鉴别和定量测定，从中我们要学会实验方案设计的一般方法，实验基本操作的组合和在新情境中知识的迁移。

 

七、教学评析

为了提高教学的有效性，教学内容必须能引起学生兴趣、教学内容必须是有意义和有价值的。本节课的教学设计，采用了“问题探究”的教学模式，以学生关心的热点知识为课题组织复习活动，运用了教学内容的情境化策略和知识自我建构策略。知识背景、问题情境是知识发生的源头，知识产生于问题情境。因此，问题情境是激发学生探究动机，形成学习心向关键。问题情境必须与学生原有的知识和经验相适应，这样才能引起学生的探究兴趣和思考，从而促进学生的发展。不然，学生将无法建构新知识。因此，在创设问题情境时，我们首先要考虑学生已有的知识和经验是什么，以此作为创设问题情境的前提，所以对学生进行学情分析是教学设计的第一步。现代教学论认为，教学过程应是学生主动学习的过程，学习不是一个被动吸收、反复练习和强化记忆的过程，而是一个以学生已有知识和经验为基础，通过个体与环境的相互作用(同化和顺应)主动建构意义的过程。建构的过程也是一个对外部信息收集、加工、反馈及调整的过程。新知识须经过学生自己的思考、理解和应用，然后纳入他现有的认知结构中，生长成新的认知结构，用以解释新事物，解决新问题。这是一种“产生式的学习”。其特点是学生在获得新知识的过程中，同时也就认识并学会应用新知识解决问题和解释事物。由产出式学习所获得的知识是一种“活知识”。从对事实性知识的识记和理解过程中所获得的知识容易成为一堆“僵化的知识”，也就是“死知识”。学生已有的认知结构对新知识的学习起着决定性的影响，背景性认知结构中相关的旧知识经验是决定“建构”能否成功实现的基础，学生的思维结构、思维方式、思维习惯是决定“建构”能否顺利进行的关键。复习课应将学生的原有知识结构进行改造、扩充和完善，使之系统化和网络化。

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