新教材2022年高中化学苏教版必修第1册学案:专题3 第3单元 第2课时 从海水中提取镁从海带中提
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专题3 从矿物到基础材料第一单元 从铝土矿到铝合金学习方法:观察实验→对比归纳→深化认识→形成网络→提高能力。
1.氧化铝(Al 2O 3):典型的两性氧化物,既能溶于强酸,又能溶于强碱Al 2O 3 + 6H + = 2Al 3+ + 3H 2O Al 2O 3 + 2OH -= 2AlO 2-+ H 2O用途:(1)耐火材料(Al 2O 3熔点高)(2)冶炼金属铝2.氢氧化铝Al (OH )3:典型的两性氢氧化物,既能溶于强酸,又能溶于强碱Al (OH )3 + 3H + = Al 3+ + 3H 2O Al (OH )3 + OH -= AlO 2-+ 2H 2OAl 3+、Al O 2-、Al (OH)3之间的关系可用下式表示从铝土矿中提取铝的过程中的的化学方程式①Al 2O 3 + 2 NaOH = 2NaAlO 2 + H 2O ② NaAlO 2 + CO 2 + 2H 2O = Al (OH)3 + NaHCO 3 ③ 2Al (OH )3 ===== Al 2O 3 + 3H 2O ④ 2Al 2O 3 ===== 4Al + 3O 2↑3.硫酸铝钾 (1)明矾:化学式KAl(SO 4)2·12H 2O (十二水合硫酸铝钾),无色晶体,易溶于水。
(2)明矾净水原理:明矾溶于水发生水解反应,生成Al (OH )3胶体,吸附水中的杂质,使水澄清。
4.铝(1)铝在常温下能很快被氧化,形成致密的氧化膜,因而具有一定的抗腐蚀性。
(2)跟酸的反应非氧化性酸:2Al + 6HCl = 2AlCl 3 + 3H 2↑强氧化性酸:常温下铝遇浓硫酸或浓硝酸,会在铝表面生成致密的氧化膜而发生钝化。
(3)跟碱的反应铝能和强碱溶液反应。
该反应可理解为铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝,氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐:2Al + 6H 2O = 2Al (OH )3 + 3H 2↑ Al (OH )3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2O简写为:2Al + 2H 2O + 2NaOH = 2NaAlO 2 + 3H 2↑(4)与氧化物的反应:铝热反应:2Al + Fe 2O 3 ==== Al 2O 3 + 2Fe 2Al + Cr 2O 3 ==== Al 2O 3 + 2Cr特点: 放出大量热,使生成的金属呈液态。
Fe2+、Fe3+的检验及转化教材分析:本节内容是专题三第二单元的内容,是继钠、镁、铝等常见金属元素之后的一种金属及其化合物的知识,既有金属的通性,又有金属变价的新问题,也是所学氧化还原反应知识的实际应用,体现了铁元素的特殊性。
Fe2+、Fe3+转化规律的应用可以帮助人们解决生产生活中的实际问题,展示出化学科学的实用性。
采用实验设计、实验探究的方法得出规律,体现了化学学科以实验为基础的特点,也体现学科魅力。
学情分析:本节课之前,学生已经学习了铁的单质、氧化物、氢氧化物的基本性质,知道如何分析氧化还原反应,能够在给定试剂的条件下设计实验方案并进行验证,解释实验结果。
教学目标:学会用化学方法鉴别Fe2+、Fe3+尝试设计实验方案,实现Fe2+、Fe3+之间的相互转化在了解、掌握Fe2+、Fe3+的性质的同时,学习科学的思维方法和学习方式体会Fe2+、Fe3+转化规律的应用对人类生活产生的影响教学重难点Fe2+、Fe3+的鉴别Fe2+、Fe3+之间的相互转化教法讲授法、实验探究法教学程序板书设计:Fe2+、Fe3+的检验及转化一、Fe2+、Fe3+的检验1、外观2、加NaOH溶液3、加KSCN溶液Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (血红色)二、Fe2+、Fe3+的检验及转化Fe2+→Fe3+,加氧化剂:O2, Cl2, Br2, HNO3, KMnO4, H2O2Fe3+→Fe2+,加还原剂:Fe, Cu, H2S, I-2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl32Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-2FeCl3 + Fe = 3FeCl22Fe3+ + Fe = 3Fe2+。
苏教版高中化学必修第一册全册教学设计专题1物质的分类及计量 (2)1.1物质的分类 (2)1.2物质的转化化学反应的分类 (6)2.1物质的量摩尔质量 (11)2.2气体摩尔体积 (16)3.1常见的分散系胶体 (21)3.2电解质溶液 (25)专题2研究物质的基本方法 (29)1.1实验安全与基本规范物质的分离提纯 (29)1.2物质的检验物质性质和变化的探究 (32)2.1物质的量浓度 (36)2.2化学反应的计算 (41)3.1人类认识原子结构的历程原子核的构成 (45)3.2原子核外电子排布 (48)专题3从海水中获得的化学物质 (53)1.1氯气的发现与制备 (53)1.2氯气的性质与应用 (56)1.3氧化还原反应 (60)2.1钠的性质与制备 (64)2.2碳酸钠碳酸氢钠 (67)2.3离子反应 (71)3.1粗盐提纯从海水中提取溴 (75)3.2从海水中提取镁从海带中提取碘 (79)专题4硫及环境保护 (83)1.1二氧化硫的性质与应用 (83)1.2硫酸的工业制备浓硫酸的性质 (87)2.1含硫物质之间的转化 (91)2.2氧化还原方程式的配平 (95)3防治二氧化硫对环境的污染 (100)专题5微观结构与物质的多样性 (104)1.1元素周期律 (104)1.2元素周期表元素周期表的应用 (109)2.1离子键 (115)2.2共价键分子间作用力 (119)3.1同素异形现象同分异构现象 (123)3.2晶体非晶体 (127)专题1物质的分类及计量1.1物质的分类本课时是必修一第一节内容,是学生进入高中的第一节化学课。
本课时的化学知识相对简单,有利于减轻学生在高中学习初期的不适应感,有利于复习、巩固和运用初中知识,也能为后面元素化合物的学习习奠定基础,起承上启下的作用。
这些知识的学习,既可以让学生对初中的知识进行查漏补缺,又可以让学生感受高中知识的深度和广度,初步认识化学科学的研究方法,培养学生的科学素养。
专题3 从海水中获得的化学物质第一单元氯气及氯的化合物第1课时氯气的发现与制备课程目标1.了解氯气的发现。
2.了解氯气的实验室制法。
3.了解氯气的工业制法。
图说考点学业基础——自学·思记·尝试[新知预习]一、氯气的发现1.1中含有大量氯元素,但其单质氯气的化学性质非常活泼,在自然界中不存在2态的氯,只存在3态的氯。
2.1774年,瑞典化学家4意外地发现了氯气,1810年,英国化学家5将其命名为氯气。
二、工业制取氯气——电解饱和食盐水1.反应原理6________________________________________________________________________。
2.电解装置3.电解产物的验证实验操作用向上排空气法收集b导管处的气体,观察气体颜色三、氯气的实验室制法1.反应原理□12________________________________________________________________________。
2.实验装置[即时自测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”(1)氯元素广泛存在于海水中。
()(2)自然界中既有游离态氯又有化合态氯。
()(3)氯气最先由英国化学家戴维发现。
()(4)多余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收。
()(5)氯气可以用向下排空气法收集。
()(6)电解饱和食盐水,与电源负极相连的铁棒上逸出Cl2。
()(7)电解饱和食盐水,与电源正极相连的石墨棒电极区域有NaOH生成。
()2.下列有关说法错误的是()A.“氯碱工业”是用直流电对精制饱和氯化钠溶液电解B .根据氯碱工业的原理,若电解氯化钾溶液,反应为:2KCl +2H 2O=====通电2KOH +Cl 2↑+H 2↑C .氯碱工业产生两种气体,一种无色,一种为黄绿色D .地球上的海水可以供人们使用,因此节约用水是没有意义的3.如图为教科书中电解饱和食盐水的实验装置。
《铁元素与人体健康》教学设计——补血剂中的活性成分的检验高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分,包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念和平衡思想”、“证据推理和模型认知”、“科学探究与创新意识”和“科学精神与社会责任”5个维度,全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。
本文认为,基于化学核心素养的教学是指教学目标的确定、教学内容的组织、教学过程的实施、教学结果的改进、教学评价的设计等一系列教学环节均以化学核心素养的发展作为衡量准则,培养学生的关键能力和必备品格。
具体来说,教学目标源于化学学科核心素养、教学内容基于真实情境、教学过程的实施(教学方法)有利于素养的内化,积极实施“教、学、评”一致性,有效开展化学日常学习评价,促进学生化学学科核心素养的提升。
一、教材分析本节课内容选自苏教版化学1专题3第二单元。
铁是生产、生活中应用量最大、应用最广泛的金属,在人类文明发展进程中起着十分重要的作用。
教材选取铁这种金属是为了让学生认识金属元素及其化合物的相关性质,了解化学与人类生活的密切关系,进一步掌握元素化合物知识的一般研究方法。
本节课教材知识体系从人们熟悉的铁及其化合物在生产生活中的应用实例着手,引导学生复习铁离子及亚铁离子的检验及转化,并学会用其解决实际问题。
二、教学目标1.宏观辨识与微观探析:掌握Fe2+与Fe3+的检验及鉴别方法;掌握Fe2+与Fe3+的相互转化2.变化观念与平衡思想:运用氧化还原理论分析Fe2+与Fe3+的相互转化;3.证据推理与模型认知:学会从信息提示与资料卡中,提取有用信息,并能合理利用解释化学问题;能根据实验证据推出合理结论;构建Fe2+与Fe3+的转化模型,运用模型解释化学问题;4.科学探究与创新意识:学习设计鉴别补血剂中的亚铁离子的实验方案,小组合作完成实验设计;5.科学精神与社会责任:了解铁元素与人体的紧密联系,体会化学与生活息息相关;三、教学重难点:补血剂中活性成分的检验实验设计、Fe2+与Fe3+的相互转化;四、设计思路素养是人在特定情境中综合运用知识、技能和态度解决问题的高级能力与人性能力。
第二课时铁、铜及其化合物的应用——————————————————————————————————————[课标要求]1.认识铁、铜的物理性质和化学性质。
2.掌握铁、铜化合物的重要性质。
3.掌握Fe 2+、Fe 3+的检验方法及Fe 2+与Fe 3+的相互转化。
1.Fe 的物理特性:能被磁铁吸引;Cu 的物理特性:颜色为紫红色。
2.铁在一定条件下可与某些非金属单质(O 2、Cl 2等)、酸、盐溶液等发生反应, 是一种还原性较强的金属。
3.Fe 3+的溶液遇KSCN 溶液变成血红色,Fe 2+遇KSCN 不显红色,加入氯水后显血红色。
4.Fe 2+和Fe 3+相互转化:Fe 2+错误!Fe 3+。
5.在溶液中,Fe 3+呈棕黄色、Fe 2+呈浅绿色、Fe(SCN)3呈血红色、Cu 2+呈蓝色。
铁、铜的性质 Fe3+、Fe +2的检验1.铁的性质 (1)物理性质①与非金属的反应:);固体黑色火星四射,生成(4O 3Fe =====点燃2反应 3Fe +2O 2与O )。
色烟红棕剧烈燃烧,生成(32FeCl =====点燃2反应2Fe +3Cl 2与Cl ②与酸反应,与盐酸反应的离子方程式为Fe +2H +===Fe 2++H 2↑;常温下,Fe 遇浓H 2SO 4、浓HNO 3发生钝化。
③与盐溶液反应,与CuSO 4溶液反应的离子方程式为Fe +Cu 2+===Cu +Fe 2+。
2.铜的性质(1)物理性质紫红颜色:良好。
色;导电性、导热性和延展性:(2)化学性质①与非金属反应:与O2反应:2Cu+O2高温,2CuO;与Cl2反应:Cu+Cl2点燃,CuCl2。
(剧烈燃烧,生成棕黄色烟)②与盐溶液反应:与AgNO3溶液反应的离子方程式为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
3.Fe3+、Fe2+的检验(1)检验方法(2)Fe3+与KSCN反应的离子方程式为Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。
教学设计名称:《F e2+和Fe3+的相互转化》所属课程:苏教版必修一所属专业:化学《F e2+和Fe3+的相互转化》教学设计案例一、教学内容分析:“Fe2+、Fe3+的转化”是新课标苏教版高中化学必修一专题三第二单元《铁、铜的获取及应用》的重点之一。
本节课首先让学生通过了解铁在人体中的重要作用,提出“为什么补铁的时候需要同时服用维C效果会更好”。
然后结合专题一和专题二的氧化还原的有关知识,推测Fe3+和Fe2+之间是否能发生转化?再通过实验进行探究,最后总结出Fe3+和Fe2+之间转化的条件,从而解决一开始提出的补铁问题。
实现了从生活走向化学,又从化学回归生活。
在教学过程中,力图使学生将“铁离子的检验”与“氧化还原反应”、“铁盐转化”等知识有机结合来解决实际问题,从而提高学生的思维能力和动手能力。
二、教学目标:知识与技能:1.掌握Fe2+和Fe3+的还原性和氧化性。
2.通过探究实验进一步理解氧化还原反应的相关知识,同时培养学生的探究能力。
过程与方法:1.通过Fe2+和Fe3+的相互转化探究实验,学生学会氧化还原反应原理。
2.预测和验证未知物性质的科学方法。
情感态度与价值观:1.体会氧化还原反应的普遍存在,并能举例说明生活、生产中常见的氧化还原反应。
2.通过了解铁与人体健康的内容,知道化学无处不在,真正感悟到生命健康与化学的紧密关系。
三、教学重点难点:1.学生掌握Fe3+和Fe2+的相互转化关系,进一步巩固氧化还原反应的知识。
2.实验探究方案的设计。
3.用氧化还原反应原理预测和验证物质性质的科学方法。
四、学生情况分析本节课是在学生学习氧化还原反应原理以及离子反应之后一次非常重要的综合升华,由于课时的限制学生对上述知识的掌握不太到位,给本节课的教学带来了不小的困难,同时这节课本身也属于高中知识的难点,学生的表达能力以及设计实验的能力还没有达到要求,所以,想要更好的实现教学目标,在课堂的设计和组织上要多花点心思。
第三单元人类对原子结构的认识第1课时人类对原子结构的认识一、原子结构模型的演变1.古希腊原子学说:古希腊哲学家曾经提出,物质由不可分割的微粒(即原子)构成的。
2.道尔顿原子学说:19世纪初,道尔顿认为,物质由原子组成,原子不能被创造,也不能被毁灭,在化学变化中不可再分割,在化学反应中保持本性不变。
3.汤姆生原子结构模型:1897年,汤姆生发现原子中存在电子,并提出了一个被称为“葡萄干面包式”的原子结构模型。
4.卢瑟福原子结构模型:原子由原子核和核外电子构成,原子核带正电荷,位于原子中心,电子带负电荷,在原子核周围空间做高速运动。
5.玻尔原子结构模型:原子核外,电子在一系列稳定的轨道上运动,每个轨道都有一个确定的能量值。
(1)(知识关联)初中化学中已知:构成物质的微粒有分子、原子和离子,原子和分子、离子之间有何联系?提示:分子是由原子构成的,原子得失电子可以成为离子。
(2)(教材开发)教材中描述道尔顿提出“物质由原子组成,原子不能被创造,也不能被毁灭,它们在化学变化中不可再分割”。
对于这些观点你有什么看法?提示:物质不是都由原子构成的,原子还可以再分,在化学变化中原子既不能被创造也不能被消灭,只是分子分裂为原子,原子再重新组成新的分子的过程。
【自主探索】(情境思考)卢瑟福用α粒子轰击金箔的实验,推翻了汤姆生提出的原子结构模型,为建立现代原子理论打下了基础。
现象1:大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来运动方向现象2:一小部分α粒子改变原来的运动方向现象3:极少数α粒子被弹了回来请你根据原子结构认识,分析以上现象原因。
提示:现象1:由于原子核很小,原子内部有很大空间,所以大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;现象2:原子核带正电,α粒子途经金原子核附近时,受到斥力而改变了运动方向;现象3:金原子核质量比α粒子大很多,且体积很小,极少数α粒子由于撞击到了金原子核被弹回。
二、原子核的组成1.原子的组成:(2)质量数:将原子核内所有的质子和中子的相对质量取整数加起来所得的数值,用A表示。
第三单元物质的分散系一、分散系及其分类1.分散系:(1)概念:由一种或几种物质分散到另一种物质中形成的混合体系称为分散系。
(2)组成:分散系包括分散质和分散剂。
(3)分类:依据分散质粒子直径大小分为三类分散系2.胶体的性质:(1)丁达尔效应:当光束通过胶体时,可以看到一束光亮的通路,这是由于胶体粒子对光线散射形成的。
丁达尔效应可用来区分溶液和胶体。
(2)吸附性:可以利用胶体的吸附性来净水。
3.胶体的用途:自来水厂常用某些含铁的化合物作净水剂。
当这些物质溶解于水后,产生的Fe(OH)3胶体吸附水中的悬浮颗粒并沉降,从而达到净水的目的。
(情境思考)当阳光从窗隙射入暗室,或者光线透过树叶间的缝隙射入密林中时,可以观察到丁达尔效应;放电影时,放映室射到银幕上的光柱的形成也属于丁达尔效应。
(1)分散系是不是都能产生丁达尔效应?(2)如何快速简单区别溶液和胶体?提示:(1)丁达尔效应是胶体特有的性质。
(2)利用能否产生丁达尔效应可以快速简单区别溶液和胶体。
二、电解质和非电解质1.电解质与非电解质的区别:电解质非电解质定义在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物化合物类型酸、碱、大多数的盐,金属氧化物、水等非金属氧化物、葡萄糖等有机物实例H2SO4、NaOH、Na2CO3、CaO等C2H5OH、SO3、NH3、CH4等2.电解质的电离:(1)电离:电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程。
(2)电离方程式:用化学符号来表示电解质电离的式子。
如H2SO4的电离方程式:H2SO4===2H++SO2-4;NaOH的电离方程式:NaOH===Na++OH-;CuSO4的电离方程式:CuSO4===SO2-4+Cu2+。
(3)从电离角度理解酸、碱、盐的概念。
①酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物。
②碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物。
③盐:在水溶液中可电离出金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物。
第2课时原子核外电子排布一、原子核外电子的排布1.电子的能量:(1)在多电子原子中,电子的能量不同。
(2)电子能量与运动区域。
电子能量较低→运动区域离核较近;电子能量较高→运动区域离核较远。
2.电子层:(1)概念:在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域运动,把不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层。
(2)电子层的表示方法及与能量的关系。
表示方法n 1 2 3 4 5 6 7 字母K L M N O P Q离核远近由近到远能量高低由低到高3.电子的分层排布:电子总是尽量先从内层排起,当一层充满后再填充下一层,即原子核外电子排布时,先排K层,充满后再填充L层。
各电子层最多容纳电子的数目为2n2个。
1.(知识关联)核电荷数为11的钠原子,其质子数是多少?核外电子数是多少?原子中质子数、核外电子数之间有何关系?提示:钠原子的质子数为11,核外电子数为11。
原子中,质子数=核外电子数。
2.钠原子的核外电子中能量最低的电子层是哪一层,能容纳几个电子?提示:K层,能容纳两个电子。
二、原子结构示意图1.钠原子的结构示意图如下,请注明其意义:2.画出常见微粒结构示意图:氟原子:;镁原子:3.原子和离子中微粒间的数量关系:(1)原子:核外电子数=质子数=核电荷数,如N原子(2)阳离子:核外电子数=质子数-所带电荷数,如Na+的结构示意图:(3)阴离子:核外电子数=质子数+所带电荷数,如S2-的结构示意图:1.(知识关联)依据核外电子排布规律,请画出下列各原子的原子结构示意图。
(1)O________;(2)Ne________;(3)Mg________;(4)Ar________。
提示:2.在(1)O、(2)Ne、(3)Mg、(4)Ar中,形成稳定电子层结构的有哪些?提示:(2)Ne、(4)Ar。
最外层为8个电子,形成了稳定结构。
3.根据核外电子排布规律写出钙原子的结构示意图。
提示:。
核外电子排布规律及应用核外电子排布的一般规律:(教材开发)教材中描述“电子在原子核外排布时,总是尽量先排在能量最低的电子层”、“各电子层最多能容纳的电子数为2n2”。
第2单元课时2铁、铜及其化合物的应用一、学习目标(1)复习巩固已学的铁、铜的物理及化学性质;学习铁、铜的新的化学性质;学会用图示方法自主构建铁的不同价态相互转化的关系。
(2)采用实验探究的方法,掌握Fe3+、Fe2+的性质及相互转化条件,体验自主实验探究过程,培养学生分析问题和解决问题的能力。
(3)认识化学与人类生产、生活的密切关系。
体会铁、铜及其化合物的使用对人类生产、生活及人类身体健康的重要作用。
二、教学重点与难点教学重点:铁、铜及其化合物的性质,Fe3+与Fe2+的相互转化。
教学难点:Fe3+与Fe2+的相互转化。
三、设计思路主要采用师生共同讨论、归纳知识与学生实验探究相结合的教学模式,通过回顾前面学习的知识来比较铜与铁性质上的异同,找出铁、铜反应后产物的不同与氧化剂强弱的规律,并通过实验探究Fe2+、Fe3+的性质以及Fe2+、Fe3+的相互转化关系,从而帮助学生构建“铁三角”关系。
四、教学过程【播放】古代的铁和铜制品。
(ppt2、3)【设问】古代的时候,人们已经知道利用铁和铜制作各种物品了。
提起“铁”,大家对它的第一感觉是什么?【引导】虽然铁外表看起来是黑色的,其实,纯铁是银白色的,质软的。
【展示】一块铜片、一块铁片(用砂纸打磨过)、一小瓶铁粉。
【提问】根据实物和我们生活中铁、铜的应用,归纳下铁铜的物理性质。
【讨论投影】一.单质的物理性质:(ppt4)【提问】在前面的学习中,我们已经了解了铁、铜与其他物质发生的一些反应,请你归纳一下这些反应。
【投影】(ppt5)二.单质的化学性质:【设问】分析铁和铜分别与盐酸、氯气等反应的实验现象和产物,你有何发现?【引导】请同学们从氧化还原反应的角度去思考:铁反应产物的化合价与什么因素有关?【小结】(ppt6)1.Fe、Cu在一定条件下可以与某些酸、非金属单质、某些盐溶液、某些还原剂等发生反应,在反应中充当还原剂。
铜在反应中一般转化为+2价的铜的化合物,铁在反应中可以转化为+2和+3价的铁离子。
第二单元金属钠及钠的化合物第1课时钠的性质与制备课程目标1.掌握钠的重要性质,了解其用途。
2.学会用钠原子结构分析钠的化学性质的思维方式。
3.了解钠的氧化物的性质与用途。
图说考点学业基础——自学·思记·尝试[新知预习]一、金属钠的性质与应用1.钠元素的存在和钠的原子结构(1)存在:自然界中钠元素都以1存在,如2、3和4等。
(2)原子结构:①钠原子结构示意图为5;②钠原子结构和性质的关系:容易6最外层的7个电子,表现强8性。
2.钠单质的物理性质颜色状态质地密度熔点9色□10态□11□12比水□13较3.钠的化学性质(1)钠与氧气反应:①常温下,将一块金属钠用小刀切开,断面呈□14色,片刻后断面变□15,反应方程式为:□16________________________________________________________________________。
②加热:钠在空气中剧烈燃烧,产生□17火焰,反应方程式为:□18________________________________________________________________________。
(2)钠与水反应:钠□在水面上;熔成闪亮的□;在水面上□,发(3)钠与熔融的金属卤化物反应:钠与TiCl4反应的化学方程式为:□27________________________________________________________________________。
4.钠的用途和制备(1)用途:①冶炼金属,如:钛、锆等。
②高压钠灯:其特点是黄光射程远,透雾能力强。
③钠钾合金:常温下是液体,可用于原子反应堆作热交换剂。
(2)制备:电解熔融NaCl,反应方程式为:□28________________________________________________________________________。
专题3 从海水中获得的化学物质 第一单元 氯气及氯的化合物 第1课时 氯气的制备、性质及应用一、氯气的发现与制备 1.氯气的发现与命名:项目 年代 国家 名字 发现者 1774年 瑞典 舍勒 命名者1810年英国戴维2.氯气的实验室制备方法: (1)反应原理MnO 2+4HCl(浓)=====△ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 。
(2)实验装置①A 装置为气体发生装置,作用是制备气体。
②B 装置为收集装置,作用是收集气体。
③C 装置为尾气处理装置,作用是吸收多余Cl 2。
3.Cl 2的工业制备——氯碱工业: (1)电解装置和反应现象(2)反应方程式:2NaCl +2H 2O=====通电 2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。
1.实验室制取氯气时,由于反应条件是“浓盐酸”和“加热”,生成的Cl 2中含挥发出来的HCl 气体和水蒸气,若实验室要制取纯净、干燥的Cl 2,如何除去Cl 2中的杂质并干燥?提示:用饱和食盐水除去Cl 2中的HCl ,并用浓硫酸干燥。
2.(知识关联)工业上制取氯气使用的是电解饱和食盐水的方法,电解饱和食盐水的时候,主要产生的是氢气、氯气和氢氧化钠,请从物质分类的角度对三种物质进行分类。
提示:氢气和氯气属于单质,氢氧化钠是碱。
二、氯气的性质及应用 1.氯气的物理性质: 颜色 密度 气味 毒性 状态 溶解性 特性 黄绿 色比空 气大刺激性 气味有毒气体1体积水约能溶 解2体积氯气易液 化2.Cl2的化学性质——活泼非金属单质:(1)Cl2与金属的反应(2)Cl2与H2反应氢气在Cl2中燃烧,其化学方程式为H2+Cl22HCl,工业利用此法制盐酸。
(3)氯气和水的反应化学方程式:Cl 2+H2O HCl+HClO(4)氯气和碱的反应①氯气和氢氧化钠、氢氧化钙的反应②漂白粉主要成分Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分Ca(ClO)2,漂白原理Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO。
阶段素养提升课专题3以“从海水中获得的化学物质”为例复习海水中的重要元素—钠和氯一、氯及其化合物二、氧化还原反应三、钠及其化合物四、离子反应五、海洋化学资源的综合利用浩瀚的海洋号称“蓝色的聚宝盆”,从海面到海底,蕴藏着种类繁多、数量巨大的资源,让我们来感受一下海水综合利用的价值吧!(一)海水晒盐及粗盐提纯(NaCl)我国有三大盐场,分别是长芦盐场、布袋盐场和莺歌海盐场。
自古以来,我国海盐生产都是以海水为原料,实行海滩晒盐。
海水经过蒸发、浓缩得到粗盐。
如图是粗盐精制过程:(1)请根据流程图解读粗盐提纯的过程。
提示:溶解、过滤、蒸发、结晶。
(2)粗盐提纯沉淀剂为什么要过量?沉淀剂的添加顺序有要求吗?提示:过量沉淀剂是为了除去上一步中加入的过量试剂。
添加顺序是有要求的,Na2CO3要在BaCl2之后加,氯化氢必须最后加入。
(3)加盐酸的目的是什么?蒸发的目的是什么?提示:加盐酸的目的是除去过量的Na2CO3。
蒸发的目的是让食盐冷却结晶。
(二)海水提溴(Br2)某化学兴趣小组从海水晒盐后的苦卤(Br-、Mg2+含量较大)中提取溴,设计的实验方案如下:(1)“氯气氧化”过程中发生反应的离子方程式是什么?提示:Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。
(2)多余的Cl2用NaOH溶液吸收,反应的离子方程式是什么?提示:Cl 2+2OH -===Cl -+ClO -+H 2O 。
(3)萃取、分液操作的主要仪器有哪些?若用四氯化碳萃取溴水混合物中的溴,分液时有机层从仪器哪一端放出?提示:萃取、分液的主要仪器是分液漏斗。
四氯化碳的密度大于水,下层液体从下口放出。
(4)若从苦卤中提取金属镁,提取过程中发生氧化还原反应的化学方程式是什么?提示:MgCl 2(熔融)=====通电 Mg +Cl 2↑。
(三)海水提镁(Mg)海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下所示:(1)海水提镁要用到海滩上的贝壳。
贝壳的作用是什么?贝壳所经历的变化用化学方程式表示是什么?提示:其成分是CaCO 3,能转化为Ca(OH)2,可以提供反应所需的碱。
第3课时离子反应一、强电解质和弱电解质1.概念:2.常见物质:(1)强电解质。
(2)弱电解质。
3.电离方程式的书写:(1)强电解质:用===表示。
如H2SO4:H2SO4===2H++SO2-4。
NaOH:NaOH===Na++OH-。
NaCl:NaCl===Na++Cl-。
(2)弱电解质:用表示。
如CH3COOH:CH3COOH CH3COO-+H+。
NH3·H2O:NH3·H2O NH+4+OH-。
1.为什么NaCl、KNO3等电解质,在干燥时不导电,而溶于水或熔化后却能导电呢?提示:NaCl、KNO3干燥时,其中存在的离子不能自由移动,NaCl、KNO3溶于水或熔化后,其水溶液(或液体)中存在着能自由移动的、带电荷的粒子。
2.(情境思考)夏天出了很多汗的手不能去接触电器或擦拭电器,否则容易发生触电事故(如图1)。
一旦有人因接触电线发生触电事故,在取走电线的时候应该用干燥的木杆或竹竿挑走,切不可直接用手拿走(如图2)。
(1)为什么出了很多汗的手可以导电?(2)化学中有哪些物质的溶液可以导电?提示:(1)人体的汗液中含有大量的盐,汗液中盐发生电离产生自由移动的阴阳离子,可以导电。
(2)酸、碱、盐的水溶液可以导电。
二、离子反应1.离子反应:2.离子方程式的书写:以Na2CO3溶液和盐酸反应为例3.离子方程式的意义:5.常见类型和应用:1.(情境思考)2020年,全球暴发了新冠病毒肺炎疫情,200多个国家或地区都发现了确诊病例,“84”消毒液(主要成分NaClO)是疫情期间常用的消毒剂,其消毒原理可表示为NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,HClO是一种弱酸,能够使病毒变性而将病毒杀死,写出该反应的离子方程式。
提示:ClO-+CO2+H2O===HCO-+HClO32.(情境思考)《三国演义》中有这样一个故事:诸葛亮第四次释放孟获后,孟获逃至秃龙洞,秃龙洞的毒泉中有一个“哑泉”。
第2课时 从海水中提取镁 从海带中提取碘一、从海水中提取镁 1.镁的提取: (1)生产流程(2)主要化学反应①Mg(OH)2的生成(写离子方程式): Mg 2++2OH -===Mg(OH)2↓。
②MgCl 2的生成(写化学方程式): Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O 。
③镁的制取:MgCl 2=====通电 Mg +Cl 2↑。
2.镁的性质:(1)物理性质颜色状态密度熔沸点银白色固体较小较低(2)化学性质(写出下列反应的化学方程式或离子方程式)1.镁在空气中燃烧只能生成MgO吗?为什么?提示:镁在空气中燃烧会得到MgO、Mg3N2的混合物。
2.镁着火时能用干冰灭火器灭火吗?为什么?提示:不能。
镁可以在二氧化碳中燃烧,所以不能用干冰灭火器,可以用沙子盖灭。
二、从海带中提取碘1.工艺流程:2.工艺流程说明:(1)干海带浸泡可以得到I-。
(2)加入硫酸的目的是酸化,然后应加入氧化剂氧化I-。
3.碘的性质:(1)碘的物理性质单质I2颜色、状态紫黑色固体特性容易升华保存密封在不同溶剂中形成溶液的颜色水深黄色~褐色酒精褐色四氯化碳紫色~深紫色(2)碘的特性:碘易升华,碘遇淀粉变蓝色。
(3)溴、碘单质的氧化性强弱比较完成下列反应的化学方程式并总结氧化性强弱溴与碘化钾:Br2+2KI===2KBr+I2。
①单质的氧化性顺序:Br2>I2。
②阴离子的还原性顺序:I->Br-。
1.(教材开发)教材【实验探究】中涉及了加碘盐中碘元素的检验,根据内容中的相关叙述,描述一下在厨房中如何完成该实验。
提示:在厨房中完成该实验,需要用到食盐、KI溶液、醋酸以及淀粉。
2.(情境思考)镁被称为“国防金属”,原因是镁是一种轻金属,是航天工业中制取合金的主要金属材料。
镁主要是从海水中提取,有位同学根据教材学习的海水提镁的流程,设计了以下几种方法从海水中提取镁,比较这几种方案,你认为最合理的是哪个?为什么?①海水――→NaOH Mg(OH)2――→通电 Mg ②海水――→HCl MgCl 2溶液→MgC l 2晶体――→通电 Mg ③海水――→石灰乳 Mg(OH)2――→灼烧 MgO ――→通电 Mg ④海水――→石灰乳 Mg(OH)2――→HCl MgCl 2溶液→ MgCl 2(熔融)――→通电 Mg 提示:④。
从海水中提取镁的方法中,有以下几点需要注意:①镁应由电解熔融的MgCl 2得到,而不能由电解MgO 得到,因MgO 的熔点比MgCl 2高得多;②往海水中加入的碱应是石灰乳[即Ca(OH)2]而不是NaOH ,因石灰乳可由海边贝壳来制取,比NaOH 便宜得多;③直接加盐酸于海水中所得的MgCl 2无法分离出来。
从海水中提取镁及从海带中提取碘1.海水提镁的具体流程:海水提镁最基本的方法就是往海水里加碱,得到Mg(OH)2沉淀,将沉淀过滤分离再加入盐酸把它变成MgCl 2之后,经浓缩、干燥、电解,就可得到金属镁。
海水提镁的工业流程如图所示:海水中提镁的主要过程及反应为 ①分解贝壳生产Ca(OH)2:CaCO 3=====高温 CaO +CO 2↑,CaO +H 2O===Ca(OH)2。
②沉淀Mg 2+:Mg 2++Ca(OH)2===Mg(OH)2+Ca 2+。
③制备MgCl 2:Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O 。
④制取Mg :MgCl 2(熔融)=====通电 Mg +Cl 2↑。
2.海带中提碘的具体流程:(1)向浸泡液中加入NaOH 溶液,目的是处理海带中的有机物,通过过滤②得到有机物沉淀。
(2)过滤②得到的滤液中需要加入氧化剂和硫酸酸化,其目的是获得碘单质。
(3)过滤③说明碘在水中的溶解度不大。
(4)提纯④可以通过萃取方法获得碘的有机溶液,然后通过蒸馏等操作可以获得碘单质。
【易错警示】几个注意事项1.海水提镁的注意事项(1)海水提镁的过程中除去MgCl2·6H2O中的结晶水需要在HCl气流中,主要是为了得到纯净的氯化镁。
(2)镁的还原性很强,所以不能用金属置换法来制取,只能用电解熔融氯化镁的方式来制取。
2.化工生产中的注意事项对于化学工业生产,要提高经济效益,应考虑以下几个方面:①原料是否丰富、廉价。
②尽可能循环利用部分产物或原料。
③工业流程设计是否科学、合理。
④是否符合环保要求。
⑤选厂址时还要考虑原料、能源、运输等方面。
1.在海水提镁的过程中,哪些物质是可以回收使用的?为什么?(科学态度与社会责任)提示:氯气可以回收使用。
一是氯气有毒,可以污染环境,不能直接排放;二是提取镁中用到盐酸,可以用回收的氯气制取盐酸,加大经济效益。
2.(情境思考)碘缺乏容易引起大脖子病,我国通过食盐加碘的方式根治了该病。
加碘盐中碘是以游离态还是化合态的形式存在?主要成分是什么?(科学态度与社会责任)提示:加碘盐中的碘主要以碘酸钾的形式存在,所以其为化合态。
【典例】已知I-131是碘元素的一种同位素,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。
实验室里从海藻中提取碘的流程如下:某化学兴趣小组将上述流程②③设计如图:回答下列问题:(1)写出提取过程①③中实验操作名称:①________,③________。
(2)四氯化碳是________色、密度比水________的液体。
F中下层液体的颜色为________色,上层液体中所含的阴离子主要为________。
(3)写出过程②中有关反应的化学方程式(用双线桥法标电子转移的方向和数目):________________。
【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)各部分需要进行的操作;(2)每步反应的产物是什么。
【解析】从悬浊液得到含I-的溶液用过滤的方法,从溶液中提取I2用萃取。
CCl4是无色、密度比水大的液体,所以F中下层液体为碘的CCl4溶液,颜色为紫红色,氯水与KI溶液反应生成KCl,故上层液体中溶质主要是KCl,阴离子为Cl-。
答案:(1)过滤萃取(2)无大紫红(或紫)Cl-(3)(2021·泉州高一检测)从海水中提取镁的工业生产流程如下:下列说法不正确的是()A.此法的优点之一是原料来源丰富B.该提取镁的过程中涉及分解反应、复分解反应和氧化还原反应C.步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl2D.步骤②中加盐酸的离子方程式为OH-+H+===H2O【解析】选D。
由流程可知,海水中加石灰乳发生Ca(OH)2+MgCl 2===Mg(OH)2↓+CaCl 2,然后加盐酸发生Mg(OH)2+2HCl===MgCl 2+2H 2O ,加热浓缩,在HCl 气流中蒸发得到无水氯化镁,最后发生MgCl 2=====通电 Mg +Cl 2↑,以此来解答。
A.用到的原料有石灰乳、海水等,来源丰富,故A 正确;B.由上述分析的工艺流程原理,可知提取镁的过程中涉及复分解反应Ca(OH)2+MgCl 2===Mg(OH)2↓+CaCl 2,MgCl 2·6H 2O =====HCl 气体△ MgCl 2+6H 2O 为分解反应,氧化还原反应MgCl 2=====通电 Mg +Cl 2↑,也是分解反应,故B 正确;C.结合工艺流程易知,步骤①②③的目的是从海水中提取无水MgCl 2,故C 正确;D.步骤②中加盐酸,与氢氧化镁反应生成氯化镁与水,反应离子方程式为Mg(OH)2+2H +===Mg 2++2H 2O ,故D 错误。
【补偿训练】口腔溃疡俗称“口疮”,是一种常见的发生于口腔黏膜的溃疡性损伤病症,口腔溃疡发作时疼痛剧烈,局部灼痛明显,严重者还会影响饮食、说话,对日常生活造成极大不便。
药物“华素片(西地碘含片)”是治疗口腔溃疡的良药。
下面是关于药物“华素片(西地碘含片)”使用说明中的部分内容: 华素片(西地碘含片)使用说明书 [品名和组成]品名:西地碘含片商品名:华素片华素片(西地碘含片)的主要活性成分是分子碘,含量1.5 mg/片。
将碘利用分子分散技术制成分子态西地碘,并含适量薄荷脑等。
[贮藏]遮光、密闭、在阴凉处保存。
[有效期]二年(1)请根据这段文字判断,华素片中含有的活性成分是什么?请推断该华素片是不是白色的?说出说明书中的贮藏注意点的主要原因是什么?提示:由信息知华素片中含碘单质(紫黑色),显然它不是白色的。
由于碘易升华,故需遮光、密闭、在阴凉处保存。
(2)请再设计另一种方法验证华素片中的成分(注意叙述操作方法、实验现象和实验结论)。
提示:取一粒药片放入研钵中研碎,再将药粉装入试管并加入约2 mL 蒸馏水,使其溶解,向试管中滴几滴淀粉溶液。
若溶液变蓝,证明华素片中含有I2。
卤素单质的性质及检验1.氯、溴、碘性质的相似性与差异性:(1)相似性。
氯、溴、碘的原子结构非常相似,最外层都有7个电子,所以氯、溴、碘具有相似的化学性质。
如其常见化合价均为-1价,都能与金属单质(如Na、Mg、Fe)反应,也都能与非金属单质(如H2)反应。
(2)差异性。
氯、溴、碘单质的氧化性顺序是Cl2>Br2>I2,所以Cl2能将Br-、I-从它们的溶液中置换出来,Br2能将I-从其溶液中置换出来。
2.卤素单质的检验:3.卤素离子的检验:(1)沉淀法。
(2)置换特征法。
【拓展提升】卤素单质认识误区(1)卤素单质中F2的性质特殊,不在通性之列。
(2)淀粉遇I2变蓝,而不是碘的化合物。
(3)溶液中有Br-和I-时,通入Cl2,Cl2应先和I-反应,再和Br-反应。
1.(教材开发)教材中给出了一个【调查研究】,主题是调查人摄入碘的主要途径以及摄入过多的碘会产生什么样的后果。
据此回答以下两个问题:(1)人体摄入碘的主要途径有哪些?(科学探究与创新意识)提示:人体摄入碘的主要途径有从膳食中摄入碘,海带、紫菜等中的碘含量都比较丰富;从水及空气中摄入碘;人体从碘盐中摄入碘等。
(2)如果摄入过量的碘,会产生什么样的后果?(科学态度与社会责任) 提示:碘过多会对健康产生不同程度的损伤,主要表现为甲状腺损害如高碘性甲状腺肿、高碘甲亢、高碘甲低、高碘自身免疫性疾病、甲状腺癌等。
2.卤素单质氧化性均很强,是不是所有的卤素单质在与铁化合时均生成三价铁盐呢?(科学探究与创新意识)提示:不是。
碘单质氧化性较弱,只能生成碘化亚铁。
【典例】已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按如图进行卤素的性质实验。
玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部分颜色描述正确的是()选项①②③④A 黄绿色橙色蓝色白色B 无色橙色紫色白色C 黄绿色橙色蓝色红色D 黄绿色无色紫色白色【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)注意氯溴碘三种单质氧化性、还原性的强弱关系;(2)注意各种单质的颜色。