2019-2020年高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第二单元 钠、镁及其化合物教案（5） 苏教版必修1.doc

2019-2020年高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第二单元 钠、镁及其化合物教案（5） 苏教版必修1教学过程设计引课 大家知道世界上第一架飞机是什么时候由谁发明的？（1902年由怀特兄弟发明的）可是这架飞机只能在天空中飞行几秒，主要原因是什么？（飞机的材料质量不好，太重了）于是人们开始寻找适宜的材料。1910年，德国人发现可以用镁合金来制造飞机，因为它比铝合金更轻（金属镁密度1.74gcm-3，金属铝密度2.70 gcm-3）。在1935年，苏联的飞机设计师们制造了一架飞机，它的金属材料中含有百分八十的镁合金，这架飞机在当时的性能是十分优越的，它在所有的试验中没出过一次故障，以后又在各种恶劣的条件下飞行了很长时间。所以，镁很快就成了一种重要的“国防金属”。 因为镁合金很轻却有钢铁般的强度，人们用它来制造飞机和各种快艇。现在我们的生活中随处可见镁、镁合金的应用。板书 一、生活、生产、自然界中的镁自由发言 生活中镁、镁合金的应用看图 为我们代步的自行车、汽车，为我们增添节日气氛的焰火中最耀眼的火花，xx年悉尼奥运会的火炬点火，把我们送上太空的宇宙飞船讲授 现在让我们看看大自然赐予我们的是什么？（镁的存在：陆上镁矿资源和海水中镁资源）正是由于Mg2+的存在，使得海水带点苦味。自然界中的镁主要以化合态的形式存在，可是我们在生活、生产中更加需要的是单质镁（可用于制镁合金等），因此工业生产上需要冶炼金属镁。我们先来讨论能不能从海水中提取镁？怎么提取？阅读、分析图表（略）交流与讨论 问题一：从这张图中可以读出哪些信息？（每个小组派代表发言）归纳 从定性角度看：从定量角度看：结论：海水中镁的含量大，从海水提取镁理论上可行。板书 二、从海水提取镁设问 往海水中加入氢氧化钠溶液将会出现什么现象？（沉淀）请写出相应的化学方程式。板演 书写化学方程式：2NaOH + MgCl2 Mg（OH）2 + 2NaCl 分组实验 实验一：取0.06molL-1氯化镁溶液（模拟海水）与1 molL-1的氢氧化钠溶液各1mL在试管中混合、振荡，观察现象。发现问题 发现无沉淀或沉淀不明显，与刚才所得结论矛盾。分组实验 实验二：取3 molL-1氯化镁溶液与1 molL-1的氢氧化钠溶液各1mL在试管中混合、振荡，观察现象。（沉淀明显）（得出结论：实验一中Mg2+浓度太稀）交流、讨论 问题二：海水中Mg2+浓度太稀，该怎么提高浓度？蒸发、浓缩怎么蒸发？加热？晒盐？（引导学生回答）蒸发法：浓缩的好办法。早在原始社会人们就利用煎、煮、熬从海水中取盐，后来发现这种方法耗费人力、物力大，而且产量小，到了明朝永乐年间，人们开始废锅灶，建盐田，利用自然界的风力、太阳能等，改煎、煮、熬盐为晒盐。（看晒盐图）。读图 卤水中的离子浓度柱状图 （巩固刚才所学的柱状图读图技巧）晒盐后留下的母液（即盐卤）中的Mg2+浓度是海水中的50倍，从刚才的实验现象证明沉淀效果很明显。往卤水中加碱，可把海水中的镁离子提取出来，经过滤、洗涤就可以得到较纯的氢氧化镁。那么如何把Mg(OH)2转化成镁单质？交流、讨论 问题二：如何把Mg(OH)2转化成镁单质？ 自由发言 加盐酸、加硝酸、加硫酸等；用活泼的金属还原如钾；直接把Mg(OH)2加热分解成氧化镁，再用CO还原；归纳 工业上采用将氢氧化镁与盐酸反应，蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体，将晶体在一定条件下加热生成无水氯化镁，电解熔融的氯化镁可以得到金属镁。请写出相应的化学方程式。Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2OMgCl2 Mg + Cl2这样，从理论上从海水中提取镁已成现实，但工业生产上需要考虑经济效益。交流、讨论 问题三：如何提高综合经济效益？提供资料：1氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡等的市场价格 2氧化镁、氯化镁、硫酸镁等的熔点自由发言 1工业生产追求更高的利润。氢氧化钙最便宜，因此沉淀Mg2+时，选择氢氧化钙（注意学生表达，易说成澄清石灰水）。由于氢氧化钙微溶，若用澄清石灰水，不是又将浓缩的母液又稀释了吗？（先将海边大量的贝壳煅烧成石灰，并将石灰制成石灰乳，将石灰乳加入海水沉淀池中，得到氢氧化镁沉淀。）2氯气的循环利用总结 展示完整流程图阅读课本 回归课本，形成整体性，同时发现问题：为什么海水中已存在MgCl2，却要先加Ca(OH)2，后又加酸把它变回MgCl2？（提纯、浓缩）设疑 电解槽能否在空气中电解？应在什么环境中进行电解?联想 回忆已学有关镁的性质（与氧气反应生成氧化镁）板书 三、镁的性质Mg + O2 2MgO启发 适时点拨，帮助学生从原子结构上分析，镁是活泼金属，能与非金属如氧气、氯气、氮气等发生化合反应：3Mg + N2 Mg3N2分组实验 实验三：镁与二氧化碳、稀硫酸的反应（课本P55“观察与思考”）记录现象、分析原因，写出化学方程式：2Mg + CO2 2MgO + CMg + 2H2SO4 Mg SO4 + H2归纳 镁是活泼金属，能与某些非金属单质、酸等发生反应。还能在二氧化碳中燃烧，体现出较强还原性。拓展、探究 目前海水提取镁主要是美国、日本及欧洲的一些国家，而我国陆上镁矿资源丰富，如天然菱镁矿（MgCO3）储量就占世界总储量的60以上，产量也居世界首位，因此镁及镁的化合物的来源主要靠陆地解决。过程是：MgCO3 = MgO + CO2 3MgO2C3Cl2=3MgCl2COCO2MgCl2 = Mg + Cl2 请从可持续发展的角度分析哪种生产方法更符合未来的发展。 七、教学小结与反思1从生活实际引课，创设学习情景，吸引学生的眼球，激发学生的思维，保持教师与学生、学生与学生之间的有效互动。2教师不断创设问题情景，通过联想、实验、讨论、设疑等方式引导学生分析问题、解决问题，又使学生在解决问题的同时发现新的问题，激活学生积淀的经验，使知识得到提升，同时培养质疑意识。3在教学中通过分组实验、分组交流与讨论，教师和全体学生一起倾听小组的汇报，并且尽可能让学生予以评价，使学生的主体意识和参与能力得以充分的发挥，尽可能地使更多的学生主动参与索取知识、运用知识，体验合作学习、实验探究的过程和方法，培养学以致用的深层次思维，体现以学生发展为本。4在教学设计上，让学生充分发挥的同时不能脱离课本，回归课本，才能形成完整的知识网络。 点评：思维始于问题，学生各种能力特别是创造能力是在解决问题的实践过程中培养起来的。将教材中的重点知识、难点知识，按知识间的纵横联系，设置成有层次，有梯度的问题链，在分析问题、解决问题、产生问题的过程中，把要传授的知识有机连接起来，是该设计的亮点。 教学中通过巧妙的方法设计分组实验，通过动手实验、分组交流与讨论等探究方式来解决问题，人人参与、个个活跃，使学生的主体意识和参与能力得以充分的发挥，使更多的学生主动索取知识、运用知识，培养学以致用的深层次思维，充分体现了以学生发展为本，努力“促进每个学生全面而有个性的发展”。