2019-2020年高中化學(xué) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 第二單元 鈉、鎂及其化合物教案（5） 蘇教版必修1.doc

2019-2020年高中化學(xué) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 第二單元 鈉、鎂及其化合物教案（5） 蘇教版必修1教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)引課 大家知道世界上第一架飛機(jī)是什么時(shí)候由誰(shuí)發(fā)明的？（1902年由懷特兄弟發(fā)明的）可是這架飛機(jī)只能在天空中飛行幾秒，主要原因是什么？（飛機(jī)的材料質(zhì)量不好，太重了）于是人們開(kāi)始尋找適宜的材料。1910年，德國(guó)人發(fā)現(xiàn)可以用鎂合金來(lái)制造飛機(jī)，因?yàn)樗蠕X合金更輕（金屬鎂密度1.74gcm-3，金屬鋁密度2.70 gcm-3）。在1935年，蘇聯(lián)的飛機(jī)設(shè)計(jì)師們制造了一架飛機(jī)，它的金屬材料中含有百分八十的鎂合金，這架飛機(jī)在當(dāng)時(shí)的性能是十分優(yōu)越的，它在所有的試驗(yàn)中沒(méi)出過(guò)一次故障，以后又在各種惡劣的條件下飛行了很長(zhǎng)時(shí)間。所以，鎂很快就成了一種重要的“國(guó)防金屬”。 因?yàn)殒V合金很輕卻有鋼鐵般的強(qiáng)度，人們用它來(lái)制造飛機(jī)和各種快艇?，F(xiàn)在我們的生活中隨處可見(jiàn)鎂、鎂合金的應(yīng)用。板書(shū) 一、生活、生產(chǎn)、自然界中的鎂自由發(fā)言 生活中鎂、鎂合金的應(yīng)用看圖 為我們代步的自行車、汽車，為我們?cè)鎏砉?jié)日氣氛的焰火中最耀眼的火花，xx年悉尼奧運(yùn)會(huì)的火炬點(diǎn)火，把我們送上太空的宇宙飛船講授 現(xiàn)在讓我們看看大自然賜予我們的是什么？（鎂的存在：陸上鎂礦資源和海水中鎂資源）正是由于Mg2+的存在，使得海水帶點(diǎn)苦味。自然界中的鎂主要以化合態(tài)的形式存在，可是我們?cè)谏?、生產(chǎn)中更加需要的是單質(zhì)鎂（可用于制鎂合金等），因此工業(yè)生產(chǎn)上需要冶煉金屬鎂。我們先來(lái)討論能不能從海水中提取鎂？怎么提取？閱讀、分析圖表（略）交流與討論 問(wèn)題一：從這張圖中可以讀出哪些信息？（每個(gè)小組派代表發(fā)言）歸納 從定性角度看：從定量角度看：結(jié)論：海水中鎂的含量大，從海水提取鎂理論上可行。板書(shū) 二、從海水提取鎂設(shè)問(wèn) 往海水中加入氫氧化鈉溶液將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（沉淀）請(qǐng)寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式。板演 書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式：2NaOH + MgCl2 Mg（OH）2 + 2NaCl 分組實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)一：取0.06molL-1氯化鎂溶液（模擬海水）與1 molL-1的氫氧化鈉溶液各1mL在試管中混合、振蕩，觀察現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題 發(fā)現(xiàn)無(wú)沉淀或沉淀不明顯，與剛才所得結(jié)論矛盾。分組實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二：取3 molL-1氯化鎂溶液與1 molL-1的氫氧化鈉溶液各1mL在試管中混合、振蕩，觀察現(xiàn)象。（沉淀明顯）（得出結(jié)論：實(shí)驗(yàn)一中Mg2+濃度太?。┙涣?、討論 問(wèn)題二：海水中Mg2+濃度太稀，該怎么提高濃度？蒸發(fā)、濃縮怎么蒸發(fā)？加熱？曬鹽？（引導(dǎo)學(xué)生回答）蒸發(fā)法：濃縮的好辦法。早在原始社會(huì)人們就利用煎、煮、熬從海水中取鹽，后來(lái)發(fā)現(xiàn)這種方法耗費(fèi)人力、物力大，而且產(chǎn)量小，到了明朝永樂(lè)年間，人們開(kāi)始廢鍋灶，建鹽田，利用自然界的風(fēng)力、太陽(yáng)能等，改煎、煮、熬鹽為曬鹽。（看曬鹽圖）。讀圖 鹵水中的離子濃度柱狀圖 （鞏固剛才所學(xué)的柱狀圖讀圖技巧）曬鹽后留下的母液（即鹽鹵）中的Mg2+濃度是海水中的50倍，從剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明沉淀效果很明顯。往鹵水中加堿，可把海水中的鎂離子提取出來(lái)，經(jīng)過(guò)濾、洗滌就可以得到較純的氫氧化鎂。那么如何把Mg(OH)2轉(zhuǎn)化成鎂單質(zhì)？交流、討論 問(wèn)題二：如何把Mg(OH)2轉(zhuǎn)化成鎂單質(zhì)？ 自由發(fā)言 加鹽酸、加硝酸、加硫酸等；用活潑的金屬還原如鉀；直接把Mg(OH)2加熱分解成氧化鎂，再用CO還原；歸納 工業(yè)上采用將氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)，蒸發(fā)結(jié)晶可獲得六水合氯化鎂晶體，將晶體在一定條件下加熱生成無(wú)水氯化鎂，電解熔融的氯化鎂可以得到金屬鎂。請(qǐng)寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式。Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2OMgCl2 Mg + Cl2這樣，從理論上從海水中提取鎂已成現(xiàn)實(shí)，但工業(yè)生產(chǎn)上需要考慮經(jīng)濟(jì)效益。交流、討論 問(wèn)題三：如何提高綜合經(jīng)濟(jì)效益？提供資料：1氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鋇等的市場(chǎng)價(jià)格 2氧化鎂、氯化鎂、硫酸鎂等的熔點(diǎn)自由發(fā)言 1工業(yè)生產(chǎn)追求更高的利潤(rùn)。氫氧化鈣最便宜，因此沉淀Mg2+時(shí)，選擇氫氧化鈣（注意學(xué)生表達(dá)，易說(shuō)成澄清石灰水）。由于氫氧化鈣微溶，若用澄清石灰水，不是又將濃縮的母液又稀釋了嗎？（先將海邊大量的貝殼煅燒成石灰，并將石灰制成石灰乳，將石灰乳加入海水沉淀池中，得到氫氧化鎂沉淀。）2氯氣的循環(huán)利用總結(jié) 展示完整流程圖閱讀課本 回歸課本，形成整體性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：為什么海水中已存在MgCl2，卻要先加Ca(OH)2，后又加酸把它變回MgCl2？（提純、濃縮）設(shè)疑 電解槽能否在空氣中電解？應(yīng)在什么環(huán)境中進(jìn)行電解?聯(lián)想 回憶已學(xué)有關(guān)鎂的性質(zhì)（與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂）板書(shū) 三、鎂的性質(zhì)Mg + O2 2MgO啟發(fā) 適時(shí)點(diǎn)撥，幫助學(xué)生從原子結(jié)構(gòu)上分析，鎂是活潑金屬，能與非金屬如氧氣、氯氣、氮?dú)獾劝l(fā)生化合反應(yīng)：3Mg + N2 Mg3N2分組實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三：鎂與二氧化碳、稀硫酸的反應(yīng)（課本P55“觀察與思考”）記錄現(xiàn)象、分析原因，寫(xiě)出化學(xué)方程式：2Mg + CO2 2MgO + CMg + 2H2SO4 Mg SO4 + H2歸納 鎂是活潑金屬，能與某些非金屬單質(zhì)、酸等發(fā)生反應(yīng)。還能在二氧化碳中燃燒，體現(xiàn)出較強(qiáng)還原性。拓展、探究 目前海水提取鎂主要是美國(guó)、日本及歐洲的一些國(guó)家，而我國(guó)陸上鎂礦資源豐富，如天然菱鎂礦（MgCO3）儲(chǔ)量就占世界總儲(chǔ)量的60以上，產(chǎn)量也居世界首位，因此鎂及鎂的化合物的來(lái)源主要靠陸地解決。過(guò)程是：MgCO3 = MgO + CO2 3MgO2C3Cl2=3MgCl2COCO2MgCl2 = Mg + Cl2 請(qǐng)從可持續(xù)發(fā)展的角度分析哪種生產(chǎn)方法更符合未來(lái)的發(fā)展。 七、教學(xué)小結(jié)與反思1從生活實(shí)際引課，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，吸引學(xué)生的眼球，激發(fā)學(xué)生的思維，保持教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的有效互動(dòng)。2教師不斷創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，通過(guò)聯(lián)想、實(shí)驗(yàn)、討論、設(shè)疑等方式引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，又使學(xué)生在解決問(wèn)題的同時(shí)發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題，激活學(xué)生積淀的經(jīng)驗(yàn)，使知識(shí)得到提升，同時(shí)培養(yǎng)質(zhì)疑意識(shí)。3在教學(xué)中通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)、分組交流與討論，教師和全體學(xué)生一起傾聽(tīng)小組的匯報(bào)，并且盡可能讓學(xué)生予以評(píng)價(jià)，使學(xué)生的主體意識(shí)和參與能力得以充分的發(fā)揮，盡可能地使更多的學(xué)生主動(dòng)參與索取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)，體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程和方法，培養(yǎng)學(xué)以致用的深層次思維，體現(xiàn)以學(xué)生發(fā)展為本。4在教學(xué)設(shè)計(jì)上，讓學(xué)生充分發(fā)揮的同時(shí)不能脫離課本，回歸課本，才能形成完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。 點(diǎn)評(píng)：思維始于問(wèn)題，學(xué)生各種能力特別是創(chuàng)造能力是在解決問(wèn)題的實(shí)踐過(guò)程中培養(yǎng)起來(lái)的。將教材中的重點(diǎn)知識(shí)、難點(diǎn)知識(shí)，按知識(shí)間的縱橫聯(lián)系，設(shè)置成有層次，有梯度的問(wèn)題鏈，在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、產(chǎn)生問(wèn)題的過(guò)程中，把要傳授的知識(shí)有機(jī)連接起來(lái)，是該設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)。 教學(xué)中通過(guò)巧妙的方法設(shè)計(jì)分組實(shí)驗(yàn)，通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、分組交流與討論等探究方式來(lái)解決問(wèn)題，人人參與、個(gè)個(gè)活躍，使學(xué)生的主體意識(shí)和參與能力得以充分的發(fā)揮，使更多的學(xué)生主動(dòng)索取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)以致用的深層次思維，充分體現(xiàn)了以學(xué)生發(fā)展為本，努力“促進(jìn)每個(gè)學(xué)生全面而有個(gè)性的發(fā)展”。