鹵族元素復(fù)習(xí)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(fù)習(xí)的載體，本內(nèi)容可以作為鹵素知識(shí)綜合應(yīng)用的專題講座。海水中蘊(yùn)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(shí)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(shí)意義的課題。

宜以“探究教學(xué)”作為本專題內(nèi)容教學(xué)的教學(xué)模式，通過師生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題（課題），進(jìn)行理論探究和實(shí)驗(yàn)探究，最后獲得知識(shí)和結(jié)論，從而解決問題（課題），是一種學(xué)科內(nèi)綜合的課堂研究性學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。注重了師生的互動(dòng)和學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)。

二、教學(xué)目標(biāo) 

1.知識(shí)目標(biāo)

（1）能從氯氣的制法遷移應(yīng)用設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)溴和碘的制備。

（2）學(xué)會(huì)加碘鹽中碘酸鹽的鑒別和定量測定原理。

2.能力目標(biāo)

（1）綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γㄈ芙�、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(fù)雜情境中找出與問題有關(guān)的信息，提出問題、設(shè)計(jì)解決方案。

3.  情感目標(biāo)

（1）建立物質(zhì)二重性的觀點(diǎn)：缺碘和過量碘都會(huì)引起甲狀腺腫大。

（2）在實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）活動(dòng)中，體驗(yàn)合作并分享成功。

三、教學(xué)重點(diǎn)

（1）溴、碘單質(zhì)實(shí)驗(yàn)室制備的設(shè)計(jì)

（2）加碘鹽中碘酸鹽的定性鑒別和含量測定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

四、教學(xué)難點(diǎn) 

（1）溴、碘單質(zhì)實(shí)驗(yàn)室制備的設(shè)計(jì)

（2）加碘鹽中碘酸鹽的定性鑒別和含量測定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

五、             教學(xué)媒體

投影儀和有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器

六、教學(xué)過程 

創(chuàng)設(shè)情境：

展示一幅大海圖（上寫大海啊，母親�。�

教師導(dǎo)語 ：

有人說大海哺育了生命，你怎么理解這句話？

學(xué)生簡單討論后，教師略為點(diǎn)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(guān)不大，這是生命來自大海的一個(gè)重要證據(jù)。從海水中含有的元素可知，海水是無機(jī)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(jié)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(guān)的反應(yīng)方程式。

師生討論歸納：

工業(yè)制法：2NaCl+2H₂O 2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。

師生討論歸納：

根據(jù)下圖實(shí)驗(yàn),填空和回答問題:
 (1)燒瓶中所發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)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(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時(shí),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?yàn)?/SPAN> _______。
 (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(jìn)？

   Ⅰ                  Ⅱ

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?jiān)?/SPAN>

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(jī)溶液 晶體碘。

萃取，分液   蒸餾

思考問題：

（1）上述實(shí)驗(yàn)中用到那些儀器？

（2）萃取劑要滿足的條件是？

（3）如何進(jìn)行萃取和分液操作？

（4）本實(shí)驗(yàn)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(yán)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(yán)重的危害，婦女嚴(yán)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(yán)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(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證？

    碘晶體（I₂）

大膽猜測 碘化物（KI、NaI）                             

碘酸鹽（KIO₃、NaIO₃）

1.檢驗(yàn)是否含I₂的實(shí)驗(yàn)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(lán)色？此法簡單又靈敏。

用（3）方法實(shí)驗(yàn)演示，結(jié)論不含I₂。

2.檢驗(yàn)是否含碘化物的實(shí)驗(yàn)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(huì)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(shí)對I^－鑒別的干擾。

用（2）方法實(shí)驗(yàn)演示，結(jié)論不含碘化物。

3.檢驗(yàn)是否含有碘酸鹽的實(shí)驗(yàn)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(lán)色。

實(shí)驗(yàn)演示，結(jié)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的碘。

KIO₃＋5KI＋3H₂SO₄＝3K₂SO₄＋3I₂＋3H₂O

I₂＋2Na₂S₂O₃==2KI+Na₂S₄O₆

實(shí)驗(yàn)演示，含碘量的定量測定。

2001上海：30.為了預(yù)防碘缺乏病，國家規(guī)定每千克食鹽中應(yīng)含有40～50毫克的碘酸鉀。為檢驗(yàn)?zāi)撤N食鹽是否為加碘鹽，某同學(xué)取食鹽樣品428克，設(shè)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(lán)色，再用0.030mol/L的硫代硫酸鈉溶液滴定，用去18.00mL時(shí)藍(lán)色剛好褪去。試通過計(jì)算說明該加碘食鹽是否為合格產(chǎn)品。有關(guān)反應(yīng)如下：

    IO₃^－＋5I^－＋6H^＋＝3I₂＋3H₂O

    I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^—＋S₄O₆^2－

擴(kuò)展：

化學(xué)放大：對微量的碘化物可利用“化學(xué)放大”反應(yīng)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)的離子方程式。

（2）根據(jù)有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)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(xué)放大”法進(jìn)行測定時(shí)，準(zhǔn)確移取25.00mL含KI的試液，終點(diǎn)時(shí)耗用20.06mL0.100mol/LNa₂S₂O₃溶液，請計(jì)算原試液中KI的物質(zhì)的量濃度。

[小結(jié)：

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(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般方法，實(shí)驗(yàn)基本操作的組合和在新情境中知識(shí)的遷移。

七、教學(xué)評析

為了提高教學(xué)的有效性，教學(xué)內(nèi)容必須能引起學(xué)生興趣、教學(xué)內(nèi)容必須是有意義和有價(jià)值的。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，采用了“問題探究”的教學(xué)模式，以學(xué)生關(guān)心的熱點(diǎn)知識(shí)為課題組織復(fù)習(xí)活動(dòng)，運(yùn)用了教學(xué)內(nèi)容的情境化策略和知識(shí)自我建構(gòu)策略。知識(shí)背景、問題情境是知識(shí)發(fā)生的源頭，知識(shí)產(chǎn)生于問題情境。因此，問題情境是激發(fā)學(xué)生探究動(dòng)機(jī)，形成學(xué)習(xí)心向關(guān)鍵。問題情境必須與學(xué)生原有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)相適應(yīng)，這樣才能引起學(xué)生的探究興趣和思考，從而促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。不然，學(xué)生將無法建構(gòu)新知識(shí)。因此，在創(chuàng)設(shè)問題情境時(shí)，我們首先要考慮學(xué)生已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是什么，以此作為創(chuàng)設(shè)問題情境的前提，所以對學(xué)生進(jìn)行學(xué)情分析是教學(xué)設(shè)計(jì)的第一步�，F(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為，教學(xué)過程 應(yīng)是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的過程，學(xué)習(xí)不是一個(gè)被動(dòng)吸收、反復(fù)練習(xí)和強(qiáng)化記憶的過程，而是一個(gè)以學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過個(gè)體與環(huán)境的相互作用(同化和順應(yīng))主動(dòng)建構(gòu)意義的過程。建構(gòu)的過程也是一個(gè)對外部信息收集、加工、反饋及調(diào)整的過程。新知識(shí)須經(jīng)過學(xué)生自己的思考、理解和應(yīng)用，然后納入他現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，生長成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，用以解釋新事物，解決新問題。這是一種“產(chǎn)生式的學(xué)習(xí)”。其特點(diǎn)是學(xué)生在獲得新知識(shí)的過程中，同時(shí)也就認(rèn)識(shí)并學(xué)會(huì)應(yīng)用新知識(shí)解決問題和解釋事物。由產(chǎn)出式學(xué)習(xí)所獲得的知識(shí)是一種“活知識(shí)”。從對事實(shí)性知識(shí)的識(shí)記和理解過程中所獲得的知識(shí)容易成為一堆“僵化的知識(shí)”，也就是“死知識(shí)”。學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)對新知識(shí)的學(xué)習(xí)起著決定性的影響，背景性認(rèn)知結(jié)構(gòu)中相關(guān)的舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是決定“建構(gòu)”能否成功實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)、思維方式、思維習(xí)慣是決定“建構(gòu)”能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵。復(fù)習(xí)課應(yīng)將學(xué)生的原有知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造、擴(kuò)充和完善，使之系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化。