《微項目海帶提碘與海水提溴—體驗元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實際應用》原子結(jié)構(gòu)元素周期律PPT
第一部分內(nèi)容：必備知識·素養(yǎng)奠基
1.同周期同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。
(1)同周期元素從左到右,金屬性逐漸_____,非金屬性逐漸_____。
(2)同主族元素從上到下,金屬性逐漸_____,非金屬性逐漸_____。
2.Br2、I2的性質(zhì)。
(1)Br2、I2的物理性質(zhì)
(2)溴、碘及其化合物的性質(zhì)
①溴單質(zhì)具有氧化性,能將碘化鉀溶液中的碘置換出來,反應的化學方程式為__________________。
②在水溶液中,溴離子能與銀離子反應,生成難溶于水和稀硝酸的_____色溴化銀沉淀。反應的離子方程式為_________________,實驗室常用硝酸銀溶液和稀硝酸來檢驗Br-。
③在水溶液中,碘離子能與銀離子反應,生成難溶于水和稀硝酸的___色碘化銀沉淀。反應的化學方程式為________________________,實驗室常用硝酸銀溶液和稀硝酸來檢驗I-。
④淀粉遇I2變_____,該性質(zhì)可用于檢驗I2。
3.物質(zhì)分離的一種方法:萃取和分液。
(1)萃取
①利用某種溶質(zhì)在兩種_________的溶劑里溶解能力的不同,用一種溶劑(萃取劑)將其從原溶劑中提取出來的方法叫萃取。
②萃取后,可以用分液漏斗把_________的兩種液體分開,從而達到分離的目的。
(2)操作步驟
(3)注意事項
①萃取劑必須具備的三個條件:
萃取劑和原溶劑互不相溶、不反應;
萃取劑和溶質(zhì)互不發(fā)生反應;
溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠大于在原溶劑中的溶解度。
②萃取和分液的主要儀器是分液漏斗。
4.物質(zhì)分離提純的基本思路。
【情境·思考】
很多家庭都有如圖這樣的瓶子,這是把人參、枸杞、靈芝、鹿茸等中藥材放在酒中進行泡制,一段時間以后倒出飲用,有舒筋活血之功效,你知道藥材放在酒中泡制的原理嗎?
提示:泡制藥酒從化學上解釋實際上屬于固液萃取,中藥材中的有效成分在泡制過程中轉(zhuǎn)移到酒精中,通過飲用藥酒達到一定藥效。
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微項目海帶提碘與海水提溴體驗元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實際應用PPT，第二部分內(nèi)容：關鍵能力·素養(yǎng)奠基
項目活動1:海帶提碘
碘單質(zhì)在日常生產(chǎn)和生活中有非常重要的應用,其中碘酒、碘伏等均是應用廣泛的消毒劑。碘酒的主要成分是碘、乙醇、碘化鉀,是一種外用的藥,可以對皮膚進行消毒處理。碘伏的主要成分是單質(zhì)碘與聚乙烯吡咯酮(Povidone)的不定型結(jié)合物,能夠殺滅芽孢、原蟲、病毒、真菌、細菌,挫傷、擦傷、切割傷、凍傷、燒傷等各種外傷都可以利用碘伏進行處理。
既然碘的用途這么廣泛,那么碘是從哪種物質(zhì)中提取的呢?如何提取碘?
【活動探究】
1.實驗藥品
碘化鉀溶液、氯水、溴水、四氯化碳
2.實驗方案:
(1)在一支試管中加入2～3 mL KI溶液,滴加少量新制氯水,再滴加少量CCl4,振蕩,靜置。
現(xiàn)象及結(jié)論:液體分層,上層為無色溶液,下層為紫紅色液體。反應的化學方程式為Cl2+2KI====2KCl+I2。
(2)在一支試管中加入2～3 mL KI溶液,滴加少量新制溴水,再滴加少量CCl4,振蕩,靜置。
(3)結(jié)論:通過以上兩個實驗可以說明非金屬性大小關系為Cl2>I2,Br2>I2,所以從海帶中提取碘單質(zhì),選用氯水、溴水作氧化劑均可以。
【思考討論】
(1)通過什么反應可證明氧化性Br2>I2?寫出化學方程式。
提示:Br2+2KI====2KBr+I2。
(2)如何證明溶液中含有I-?
提示:取溶液加入AgNO3溶液和稀HNO3或加入氯水和淀粉溶液或加入氯水和CCl4溶液。
(3)通過什么反應證明還原性I->Cl-?
提示:Cl2+2KI====I2+2KCl。
【探究總結(jié)】
1.萃取和分液的原理和操作注意事項
(1)原理
利用溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑里溶解性不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從另一種溶劑里提取出來。
(2)分液操作的注意問題。
①分液漏斗使用前要檢驗是否漏水。
②倒轉(zhuǎn)分液漏斗時,應關閉玻璃塞和活塞,防止液體流出,并且要不時旋開活塞放氣,以防止分液漏斗內(nèi)壓強過大引起危險。
③分液時要將分液漏斗頸上的玻璃塞打開,或使塞上的凹槽(或小孔)對準漏斗上的小孔,保證漏斗內(nèi)與外界大氣相通,同時漏斗下端管口要緊貼燒杯內(nèi)壁,從而使液體順利流下。
④下層液體要從下口放出,上層液體要從漏斗上口倒出。
2.海帶提碘的流程如下
3.反萃取法:將富集在有機溶劑中的單質(zhì)利用化學方法重新富集在水中的方法。
【遷移應用】
1.下列各項操作,錯誤的有( )
A.用乙醇萃取溴水中的溴單質(zhì)的操作可選用分液漏斗
B.進行分液時,分液漏斗中的下層液體,從下端流出,上層液體則從上口倒出
C.萃取、分液前需對分液漏斗檢漏
D.為保證分液漏斗內(nèi)的液體順利流出,需將上面的塞子拿下
【解析】選A。乙醇與水互溶,因此不能用乙醇萃取溴水中的溴。
2.(原創(chuàng)題)下列關于從海帶中提取碘單質(zhì)的說法中正確的是( )
A.海帶中提碘包括浸取、過濾、氧化三個步驟
B.海帶提碘選取的氧化劑可以是溴單質(zhì)
C.反萃取法就是將有機溶劑中的碘單質(zhì)溶于水的過程
D.反萃取法中碘單質(zhì)與濃氫氧化鈉反應的化學方程式為I2+2NaOH====NaI+NaIO+H2O
【解析】選B。A中缺少萃取的步驟;由于溴單質(zhì)的氧化性強于碘單質(zhì),所以海帶提碘選取的氧化劑可以是溴單質(zhì),B正確;C中反萃取法就是將有機溶劑中的碘單質(zhì)溶于NaOH等發(fā)生化學反應變成含碘化合物溶解在水中的過程;D中碘單質(zhì)與濃氫氧化鈉反應的化學方程式為3I2+6NaOH====5NaI+NaIO3+3H2O。
3.某同學為了驗證海帶中含有碘,擬進行如下實驗,請回答相關問題:
(1)第1步:灼燒。操作是將足量海帶灼燒成灰燼。該過程中將使用到的實驗儀器有哪些?(請從以下儀器中選擇)
A.試管 B.瓷坩堝 C.坩堝鉗 D.鐵三角架
E.泥三角 F.酒精燈 G.燒杯
提示:根據(jù)灼燒時需要的儀器可以分析,使用的儀器主要有BCDEF。
(2)第2步:I-溶液的獲取,操作是什么?
提示:將灰燼轉(zhuǎn)移到燒杯中,加適量蒸餾水,用玻璃棒充分攪拌,過濾。
(3)第3步:氧化。操作是依次加入合適的試劑。下列氧化劑最好選用_____________(從濃H2SO4、新制氯水、KMnO4、H2O2四種試劑中選擇)。理由是什么?
提示:選擇H2O2。原因是過氧化氫是綠色氧化劑,在氧化過程中不引入雜質(zhì),不產(chǎn)生污染(不會進一步氧化單質(zhì)碘)。
(4)第4步:碘單質(zhì)的檢驗。請說出檢驗碘單質(zhì)的具體操作。
提示:取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液顯藍色,則證明海帶中有碘。
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微項目海帶提碘與海水提溴體驗元素性質(zhì)遞變規(guī)律的實際應用PPT，第三部分內(nèi)容：課題探究·素養(yǎng)提升
課題任務:探究同周期、同主族元素性
質(zhì)周期性變化規(guī)律
【情境創(chuàng)設】
元素周期律指元素的性質(zhì)隨著元素的原子序數(shù)(即原子核外電子數(shù)或核電荷數(shù))的遞增呈周期性變化的規(guī)律。元素周期律的發(fā)現(xiàn)是化學系統(tǒng)化過程中的一個重要里程碑。
元素周期表是學習和研究化學的一種重要工具。元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式,它反映了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系,是對元素的一種很好的自然分類。我們可以利用元素的性質(zhì)、元素在周期表中的位置和元素的原子結(jié)構(gòu)三者之間的密切關系來指導我們對化學的學習研究。
了解同周期和主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,體會元素周期律(表)在學習元素及其化合物知識及科學研究中的重要作用,是高中化學的重要任務。
【素養(yǎng)解讀】
1.核心素養(yǎng):
宏觀辨識與微觀探析:能從不同層次認識物質(zhì)的多樣性,并對物質(zhì)進行分類;能從元素和原子、分子水平認識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題。
2.素養(yǎng)目標:通過該探究課題的學習,認識元素周期律的基本內(nèi)容,激發(fā)學生的科學探究精神,認識化學對創(chuàng)造物質(zhì)世界的巨大貢獻,增強社會責任感。
【素養(yǎng)探究】
【探究一】實驗探究同周期、同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律
某同學為了探究元素非金屬性遞變規(guī)律,設計了如下實驗。
根據(jù)強酸制弱酸的原理,所選物質(zhì)要既能證明同族元素性質(zhì)遞變規(guī)律,又能證明同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律。
所給試劑(供選擇):
稀鹽酸、稀硝酸(易揮發(fā))、稀硫酸、NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、Na2SiO3溶液、Ca(ClO)2溶液。
查閱資料:
(1)較強酸與較弱酸的鹽反應生成較弱酸和較強酸鹽。
(2)H2SiO3是一種白色膠狀沉淀。
(3)硝酸易揮發(fā)出HNO3氣體。
請你幫他完成實驗的探究過程。
1.實驗目的的確立
由信息“根據(jù)強酸制弱酸的原理,所選物質(zhì)要既能證明同族元素性質(zhì)遞變規(guī)律,又能證明同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律”可知。
實驗目的:__________________________________________。
2.探究實驗設計思路分析
【素養(yǎng)評價】
1.宏觀辨識——水平1:能從物質(zhì)的類別入手,結(jié)合判斷非金屬性強弱的方法,確立實驗目的,選擇所用試劑。
2.科學探究——水平2:能根據(jù)實驗原理設計簡單實驗,客觀記錄實驗現(xiàn)象,并作出解釋。
3.科學探究——水平3:能根據(jù)假設提出實驗方案,獨立完成實驗,基于現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析,得出結(jié)論并交流。
4.科學探究——水平4:能對實驗中異�，F(xiàn)象提出質(zhì)疑和新的實驗設想,并進一步付諸實施。
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