从海水中提取的元素－溴和碘
    一．教学目标
    1．知识与技能
    （1）知道溴和碘的物理性质。
    （2）知道萃取的原理，学会萃取的操作。
    （3）知道海水提溴和海带提碘的主要原理和操作步骤。
    2．过程与方法
    通过海水提溴和海带提碘的学习，认识生活和生产实际中物质制备和提取的一般过程和方法。
    3．情感态度与价值观
    通过海水提溴和海带提碘的学习，感受海洋资源的丰富及合理开发海洋资源的意义。
     
    二．教学重点和难点
    从海水中提取溴和碘的原理和操作。
     
    三．教学用品
    试管、烧杯、胶头滴管、玻棒、分液漏斗、滤纸；溴、碘、新制饱和氯水、蒸馏水、酒精、甲苯、四氯化碳、碘化钾淀粉试纸、海带灰。
     
    四．教学流程
    1．设计思想
    由于氯、溴、碘单质活泼性比较，氧化还原反应等知识的教学都安排在本节课之后，学生没有本节课实验设计所需要的氧化剂选择等知识基础。因此本节课采用示范－实践教学模式进行教学，教师的示范为学生的实践做出铺垫，以降低学生实践的难度。在教学过程中，教师的示范在前，学生的实践在后，教师示范的效果直接作用于学生的实践，并影响学生实践的效果，所以教学中一定要提高教师示范的有效性。
    2.流程图说明
    （1）（2）溴和碘的溶解性实验操作简便、现象明显，可以很好的激发学生的学习兴趣，同时落实了这个实验，也为后面的探究实验作好了操作上的准备。
    教师可以出示溴和碘的样品，请同学观察他们的颜色和状态。由于溴蒸气有毒，因此溴在水中和在酒精、甲苯、四氯化碳等有机溶剂中的溶解性实验由教师演示。教师演示时要注意引导学生观察教师的操作过程，为后面学生进行碘的溶解性实验起示范作用。
    利用碘的升华性质，可以提取固体混合物中的碘。这是碘的提取方法之一。
    碘的特性实验中教师可以介绍淀粉碘化钾试纸的检验原理和用途，使学生对碘的这一特性的应用有明确的理解。
    （3）通过溴和碘的溶解性实验引出萃取的实验。学生掌握了萃取的原理和操作，可以为海带提碘的实验作铺垫。海带提碘的最后步骤中，液体混合物中的碘可以用萃取的方法提取。
    （4）溴及溴的化合物有广泛的用途，可以用于生产黑白照片底片、相纸的感光材料，红药水，镇静剂，汽油抗震剂，青霉素，杀虫剂，溴钨灯等等。而碘，同学都知道含碘食盐的作用。这部分内容可以寻找相关图片，用PPT展示，通过形象的图片，使学生对溴和碘的用途有直观的感受，从而激发起学生对海水提溴和海带提碘内容的兴趣。
    （5）溴是海洋元素，茫茫的大海是溴元素的故乡。
    （6）（7）学生在第一节海水晒盐中对海水中各种资源的总量巨大、浓度很低的特点已经有所了解。因此在看到海水中溴离子浓度数据以后，能比较容易的理解海水提溴的第一步骤：浓缩。
    
    

 
    （8）（9）教材对海水提溴的第二、第三步骤的描述比较明确具体，因此学生自学阅读教材能够归纳总结出提溴的步骤，给予学生两个问题有助于提高学生阅读的效率。
    （10）对提溴的三个步骤的总结，可以对学生设计海带提碘的实验起示范作用。
    （11）（12）提碘也要经过提溴的三个步骤：浓缩、氧化和提取，但是提碘与提溴并不完全相同。首先提碘所用原料不是卤水而是海带，其次由于碘和溴的物理性质的不同，碘的提取也与溴不同。
    
    (13)教师在引导学生评价实验方案时可以注意考察学生在方案设计的各个环节是否充分利用了已有信息，以及方案在合理性与创新性方面的表现。
    （14）为节省时间，教师可以在课前准备已经灼烧好的海带灰，也可以提前浸泡海带灰，学生直接取浸泡好的海带灰开始实验。小组实验中提醒学生分工合作，完成实验的同时要求完成实验报告。
    （15）实验成功的小组展示成果，失败的小组分析失败原因。教师点评注意从小组实验的时间、效果、组员的分工合作、全面参与等方面做出评价，以鼓励学生养成良好的实验习惯。
    （16）物质分离和提纯的一般方法的归纳总结。（若时间不够，以填表的形式作为回家作业让学生课后总结。）
     
    五．教学案例
    1．实验引入
    （1）演示实验：①观察溴、碘单质的外观性质（颜色、状态）。
    ②取三支试管分别加入水、酒精、四氯化碳，然后各加入两滴液溴，观察溶液的颜色；
    （2）学生实验：取三支试管分别加入水、酒精、四氯化碳，然后各加入少量碘单质，观察溶液颜色。
    （3）填表：溴和碘的物理性质：
    
    

2．情景过渡
    （1）创设情景：反映溴和碘的广泛用途的图片。
    （2）过渡：因为溴和碘有广泛的用途，所以要提取溴的碘。从哪里提取溴呢？
    （3）呈现资料：茫茫大海是化学元素溴的“故乡”，地球上99％以上的溴分布在海水中。海洋中溴的总含量达到9万亿吨。溴被称为海洋元素。学生得出结论：从海水中提溴。
    3．突出重点
    海带提碘实验的原理，教材介绍的比较简单，为使学生的实验设计更加有方向，教师可以给学生一些有提示作用的问题：①提碘原料是什么？②选择什么氧化剂？③怎样提取和检验碘？也可以以新信息的形式向学生呈现一些资料。例如可以呈现：
    (1)提碘原料：和溴一样，碘在海水中的含量非常低，仅有0.06g/L，目前还不能直接从海水中提取碘。海洋植物，如海带、马尾藻等有吸附碘离子的特殊能力，它们能把碘富集到海水中的10万倍以上。所以通常从海带或马尾藻中提取碘。
    (2)常见氧化剂的比较:
    ①常见氧化剂与碘化钠反应的化学方程式：
    2NaI Cl2 → I2 2NaCl ；
    2NaI 2H2SO4（浓）→ I2 SO2 Na2SO4 2H2O；
    2NaI H2O2 H2SO4 → I2 Na2 SO4 2H2O；
    10NaI 2KMnO4 8 H2SO4 →I2 2MnSO4 5Na2SO4 K2SO4 8H2O。
    ②常见氧化剂的价格
    
    

 
    4．形成知识网络
    物质的分离是将混合物里的几种物质分别分开，得到几种比较纯净的物质。物质的提纯是利用被提纯物质与杂质的性质不同，选择适当的实验手段将杂质除去，得到一种较纯净的物质。
    除升华和萃取以外的几种物质的分离方法，学生在初三化学的学习中都已经有所接触，其中的冷却结晶和蒸发结晶既是中考的热点，也是学生理解的难点。本节课学生接触到升华和萃取两种新的物质分离方法。将这些新旧知识进行总结和归纳，有助于学生知识体系的完整。
    
    
    

5.课后作业
    （1）比较海水提溴和海带提碘实验过程中的异同点。
    （2）查阅资料，写一篇介绍工业上海水提溴或海带提碘生产流程的小论文。
    
    六．教学反思
    本节课的教学容量较大，特别是实验的总量较多，有溴和碘的物理性质、碘的特性实验，又有海水提溴和提碘的实验设计和动手实验等。教学中教师需要课前多作思考，以提高课堂教学组织的效率，确保教学任务的完成。
    实验是学生获取知识、训练操作技能、培养实验设计能力的有效形式，教学中要注意充分发挥化学实验的多方面作用，使学生在实验设计、操作、观察、分析等方面的能力得到提高。
    学生层次较好的学校，或者是课时比较宽裕的学校，可以将本节课的内容分成两课时完成。这样就可以对海水提溴以及海带提碘实验进行一些拓展。如可以组织学生从价格、环保、高效、简便等方面评价各种氧化剂的优劣，也可以在碘的提取和检验、碘的后续提取等方面作进一步的拓展。
    海带提碘的实验比较成熟，网上的资料很丰富，教师可以在课前多收集，再根据自己的实际需要进行取舍。
    
    
    浦东教育发展研究院  周玉枝