新教材高中化学 专题3 从海水中获得的化学物质 3.2 从海水中提取镁 从海带中提取碘（2）教学设计 苏教版必修1

PAGE1PAGE2新教材高中化学专题3从海水中获得的化学物质3.2从海水中提取镁从海带中提取碘（2）教学设计苏教版必修1课题新教材高中化学专题3从海水中获得的化学物质3.2从海水中提取镁从海带中提取碘（2）教学设计苏教版必修1教学内容苏教版必修1专题3从海水中获得的化学物质3.2从海水中提取镁从海带中提取碘（2）

1.海水提镁的化学原理及工艺流程；

2.海带提取碘的化学原理及工艺流程；

3.海水提镁和海带提取碘的实验步骤及注意事项；

4.海水提镁和海带提取碘的实验结果分析及数据处理。核心素养目标1.培养学生运用化学知识解决实际问题的能力，提升化学与生活、社会的联系意识。

2.增强学生的实验操作技能，提高观察、分析、推理和实验设计能力。

3.培养学生科学探究精神和严谨的科学态度，树立绿色发展、可持续发展的理念。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了化学的基本概念、物质的组成和结构、化学反应原理等基础知识。此外，他们可能对物质的分离提纯方法有所了解，如过滤、蒸发等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对化学实验通常有较高的兴趣，尤其是与日常生活相关的化学现象。他们的学习能力较强，能够通过实验操作和理论分析来理解化学原理。学习风格上，部分学生可能更倾向于通过实验操作来学习，而另一部分学生可能更偏好理论学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习海水提镁和海带提取碘的过程中，学生可能会遇到以下困难和挑战：一是实验操作的精确性和安全性，特别是在使用强酸、强碱等试剂时；二是实验现象的观察和记录，需要学生具备良好的观察力和细致的记录习惯；三是实验结果的分析和解释，需要学生运用所学知识进行推理和判断，这可能对一些学生来说是一个挑战。此外，学生可能对化学与环境保护的关系理解不够深入，需要教师引导他们树立绿色化学的理念。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合实验原理，系统讲解海水提镁和海带提取碘的化学过程。

2.实验法：引导学生亲自操作实验，培养实验技能和科学探究能力。

3.讨论法：分组讨论实验现象和结果，培养学生的批判性思维和团队协作能力。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示实验步骤、原理和注意事项，增强直观性。

2.视频教学：播放相关实验操作视频，让学生直观了解实验过程。

3.网络资源：提供在线实验操作指南和数据分析工具，方便学生课后复习和巩固。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过提问“海洋资源丰富，我们如何有效利用它们？”引入新课，激发学生对海洋资源的兴趣。

-回顾旧知：简要回顾海水提镁和海带提取碘的初步知识，引导学生回忆已有的化学概念和实验技能。

2.新课呈现（约25分钟）

-讲解新知：

-详细讲解海水提镁的化学原理，包括镁的提取方法和步骤。

-讲解海带提取碘的化学原理，包括碘的提取方法和步骤。

-举例说明：

-通过具体的海水提镁和海带提取碘的案例，展示化学原理在实际应用中的具体操作。

-结合实际数据，分析提取过程中的化学变化和产物。

3.互动探究（约15分钟）

-引导学生分组讨论：

-各组讨论提取过程中可能遇到的化学问题，如沉淀的生成、溶液的pH值调整等。

-学生提出解决方案，并进行初步的实验设计。

-学生操作实验：

-学生根据讨论结果，分组进行实验操作，如配制溶液、过滤、蒸发等。

-教师巡视指导，确保实验操作的正确性和安全性。

4.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：

-学生根据实验结果，分析提取过程中发生的化学变化，并撰写实验报告。

-学生独立完成课后习题，巩固所学知识。

-教师指导：

-教师针对学生的实验报告和习题答案进行点评，指出其中的错误和不足。

-教师解答学生在练习中遇到的问题，帮助学生深化理解。

5.总结与反思（约5分钟）

-教师总结：

-总结本节课的主要内容，强调海水提镁和海带提取碘的化学原理和实验方法。

-引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活中。

-学生反思：

-学生回顾本节课的学习内容，反思自己在学习过程中的收获和不足。

-学生提出改进学习方法和提高实验技能的建议。

6.布置作业（约5分钟）

-教师布置课后作业：

-完成课后习题，加深对海水提镁和海带提取碘的理解。

-收集海洋资源利用的相关资料，撰写一篇短文。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《海洋化学资源开发与利用》期刊文章，介绍海洋化学资源的现状和未来发展趋势。

-《海水提镁工艺研究进展》学术论文，探讨海水提镁技术的最新研究动态。

-《海带碘提取技术及其应用》科普文章，介绍海带碘提取技术的原理和应用领域。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅相关书籍和资料，了解海洋化学资源的基本概念和分类。

-学生可以研究海水提镁和海带提取碘的环保影响，探讨如何减少化学实验对环境的影响。

-学生可以尝试设计实验方案，优化海水提镁和海带提取碘的工艺流程，提高提取效率。

-学生可以调查当地海洋资源的利用情况，分析海洋化学资源在经济发展中的作用。

-学生可以参与学校或社区组织的环保活动，宣传海洋化学资源的保护意识。

3.拓展知识点：

-海洋化学资源的分类和分布，包括金属、非金属、生物资源等。

-海洋化学资源的提取方法和技术，如海水提镁、提取碘、提取溴等。

-海洋化学资源在工业、农业、医药等领域的应用。

-海洋化学资源的环境影响和可持续发展策略。

-海洋化学资源的研究现状和发展趋势。

4.实用性强的拓展活动：

-组织学生参观海洋化学资源提取工厂，实地了解提取过程。

-开展海洋化学资源知识竞赛，提高学生对相关知识的掌握程度。

-学生撰写海洋化学资源保护倡议书，呼吁社会关注和参与保护工作。

-学生设计海洋化学资源利用的创意项目，如海洋生物肥料、海洋能源等。典型例题讲解1.例题：从海水中提取镁的过程中，若向溶液中加入MgCl2和NaOH的混合溶液，当pH=10时，开始出现沉淀，此时溶液中OH-的浓度是多少？

解答：根据溶解度积常数Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10^-12，可以计算出OH-的浓度。由于Mg(OH)2的溶解度积表达式为Ksp=[Mg2+][OH-]^2，而此时[Mg2+]=0.1mol/L（假设MgCl2完全溶解），则[OH-]^2=Ksp/[Mg2+]=5.61×10^-12/0.1=5.61×10^-11。因此，[OH-]=√(5.61×10^-11)=7.46×10^-6mol/L。

2.例题：在海带提取碘的过程中，海带烧成的灰烬与稀硫酸反应，过滤后向滤液中加入过量氯水，再向溶液中加入KIO3和淀粉溶液，溶液变蓝。请写出相关的化学方程式。

解答：海带灰烬中的碘化物与稀硫酸反应生成碘化氢（HI），化学方程式为：2I-+2H+=HI。氯水中的氯气与碘化氢反应，生成碘单质（I2），化学方程式为：Cl2+2HI=I2+2HCl。碘单质与KIO3和淀粉溶液反应，形成蓝色复合物，化学方程式为：5I2+KIO3+6H2O=6HI+3HIO3。

3.例题：在海水提镁的过程中，若向海水中加入MgCl2和NaOH的混合溶液，当pH=12时，计算此时溶液中Mg2+的浓度。

解答：根据溶解度积常数Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10^-12，可以计算出Mg2+的浓度。由于此时[OH-]=10^-2mol/L（pH=12），则[Mg2+]=Ksp/[OH-]^2=5.61×10^-12/(10^-2)^2=5.61×10^-8mol/L。

4.例题：在海带提取碘的过程中，海带灰烬中的碘化物与过量氯水反应，计算生成I2的物质的量。

解答：设海带灰烬中的碘化物为I-，与氯水反应的化学方程式为：Cl2+2I-=I2+2Cl-。若海带灰烬中含有2mol的I-，则生成的I2的物质的量为1mol。

5.例题：在海水提镁的过程中，若向海水中加入MgCl2和NaOH的混合溶液，当加入的NaOH过量时，计算此时溶液中OH-的浓度。

解答：假设加入的NaOH过量，则Mg2+会完全沉淀，此时[OH-]主要由NaOH提供。若加入的NaOH为xmol，则[OH-]=xmol/L。由于Mg(OH)2的溶解度积Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10^-12，则[Mg2+]=Ksp/[OH-]^2=5.61×10^-12/(x)^2。假设x足够大，使得[Mg2+]可以忽略不计，则[OH-]≈xmol/L。板书设计①海水提镁

-化学原理：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓

-工艺流程：海水->MgCl2->Mg(OH)2->MgCl2->镁

-溶解度积：Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10^-12

②从海带中提取碘

-化学原理：2I-+Cl2=I2+2Cl-

-工艺流程：海带灰烬->稀硫酸->过滤->氯水氧化->KIO3淀粉检测

-反应方程式：Cl2+2HI=I2+2HCl，5I2+KIO3+6H2O=6HI+3HIO3

③实验步