卤族元素复习教案
一、
教材分析
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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
Br
2
、
I
2
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:
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海水
→
(蒸发、浓缩、结晶)
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:
实验室制法:
2NaCl+MnO
2
+2H
2
SO
4
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+2H
2
O
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:
干海带
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?
大胆猜测 碘化物(
KI
、
NaI
)
碘酸盐(
KIO
3
、
NaIO
3
)
1
.检验是否含
I
2
的实验方案:
(
1
)溶于水所得溶液是否有黄色?此法若
I
2
含量很少可能观察不到。
(
2
)溶于水所得溶液中加入
CCl
4
振荡,
CCl
4
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
I
2
。
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
AgNO
3
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
CCl
4
,
CCl
4
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
AgNO
3
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
KIO
3
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。
KIO
3
+
5KI
+
3H
2
SO
4
=
3K
2
SO
4
+
3I
2
+
3H
2
O
I
2
+
2Na
2
S
2
O
3
==2KI+Na
2
S
4
O
6
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:
IO
3
-
+
5I
-
+
6H
+
=
3I
2
+
3H
2
O
I
2
+
2S
2
O
3
2
-
=
2I
—
+
S
4
O
6
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
Br
2
将试样中的
I
-
定量地氧化成碘酸盐,加热除去多余的
Br
2
后,加入过量的
KI
。用
CCl
4
萃取生成的
I
2
(假定萃取率为
100%
)。分去水层后,用联氨(
N
2
H
4
)的水溶液将
I
2
反萃取至水层中(
N
2
H
4
+
2I
2
=
4I
-
+
N
2
+
4H
+
),再用过量的
Br
2
氧化,除去多余的
Br
2
后,加入过量的
KI
,酸化,以淀粉作指示剂,用
Na
2
S
2
O
3
标准溶液滴定生成的
I
2
(
I
2
+
2S
2
O
3
2
-
=
S
4
O
6
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
Na
2
S
2
O
3
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/LNa
2
S
2
O
3
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。