卤素发现之旅溴和碘的发现历程王兆怡.docx

第二届全国高等院校化学专业师范生教学素质大赛教 学 设 计姓 名王兆怡学 号课 题卤素发现之旅溴和碘的发现历程教学设计“教学设计”比赛课题：卤素发现之旅溴和碘的发现历程教学设计姓名：王兆怡学号：08070103选题很好！关于科学史（化学史）的教学价值、教学策略（如IHV互动历史小品）可以再看些文献，关注如何培养学生的科学本质观，在教学设计中可融入这部分内容，使你的设计更新颖）。卤素发现之旅溴和碘的发现历程教学设计教学课题：卤素发现之旅溴和碘的发现历程所用教材：教材名称：化学必修1 章节：专题2第一单元页码：P45-47 出版社：江苏教育出版社教学内容分析： 本节教材内容是在简单介绍海洋是元素的宝库和氯元素的有关知识以及从海水提取氯的原理的基础上，进一步介绍了元素溴、碘的初步知识以及从海水中提取溴、碘的原理。本节课的学习为化学必修2中进一步学习元素化合物知识积累方法和经验，为元素周期律、元素周期表的学习奠定基础。学生情况分析： 高一的学生已经学习了金属的性质和部分非金属的性质，掌握了学习元素化合物的方法。同时这一时期的学生初步具有实验探究能力和分析问题、解决问题的能力。教学目标： 知识与技能： 1.能说出溴、碘单质主要的物理性质。 2.知道溴、碘单质的提取原理和流程。 过程与方法： 1.初步了解科学家发现碘和溴的过程和方法。 2.提高获取信息的能力。情感态度与价值观：1.体验溴、碘发现的过程，认识科学是在实践和探究中不断发展完善起来的，科学的发现需要科学家们敏锐的观察力和求真、求实、严谨的科学态度。 2.通过实验设计碘和溴的制取流程，培养实验探究的意识和能力。教学重点：提取碘、溴的原理和过程，碘、溴的发现历程。教学难点：提取碘、溴的原理和过程。科学史话1:碘的发现1、碘的物理性质2、碘的获取碘的制备碘的提纯工业上制备碘科学史话2：溴的发现提取溴的方法与碘相似，根据碘的获取，设计溴的获取方案科学史话3：李比希与溴的发现失之交臂科学史话3：罗威与巴拉尔德同时发现溴师生共同探讨从科学史实中得到的启示教学思路：（绘成图）本节课的教学设计有两条线索贯穿其中：一条是碘和溴元素的发现历程，另一条是碘和溴的知识。利用化学史创设情景，让学生感受科学家探究发现的过程，从科学家的成功与失败中认识科学发展的曲折历程和科学发现需要的敏锐的观察力和求真、求实、严谨的科学态度。（在教学过程中如何外显？）在学习碘和溴的知识时，尽量让学生自己去思考，运用学过的知识进行具体的实验流程设计，提高学生对知识的综合运用能力，教师主要起引导作用。 本节课的教学设计有两条线索贯穿其中：一条是碘和溴元素的发现历程，另一条是碘和溴的知识。利用化学史创设情景，让学生感受科学家探究发现的过程，从科学家的成功与失败中认识科学发展的曲折历程和科学发现需要的敏锐的观察力和求真、求实、严谨的科学态度。在学习碘和溴的知识时，尽量让学生自己去思考，运用学过的知识进行具体的实验流程设计，提高学生对知识的综合运用能力，教师主要起引导作用。教学用具：多媒体、试管、胶头滴管、浓硫酸、氯水、KI溶液、KBr溶液、CCl4溶液。教学方法：历史追溯法，实验探究法，多媒体演示法。教学过程及内容：（增加学生活动）教师活动学生活动设计意图【讲述】氟、氯、溴、碘四种卤族元素是最活泼、最常见非金属元素，但它们的发现历程几乎延伸了整个19世纪，凝聚着科学家们的艰辛和世纪的沧桑。上节课我们已经学习了氯的发现，这节课，让我们继续踏上卤素的发现之旅，看看我们的科学家是如何发现溴和碘的。【板书】卤素的发现之旅溴和碘的发现历程认真听讲。用卤素元素的发现历程导入新课。引起学生注意。【讲述并投影】科学史话1：1811年前后，库尔特瓦常到家乡附近的海岸上采拾藻类植物，将其烧结、过滤、蒸发，从海藻盐汁中提取硝石、硫酸钾、硫酸钠等盐类。为了除掉燃灰过程中生成的硫化物，他加入了浓硫酸。有一次浓硫酸加多了，紫色彩云冉冉升起，并且有一股和氯气相似的刺激性的气味充满全室。紫色蒸气遇到冷的物体，即凝结成片状的紫黑色晶体。库特瓦推想它可能是一种新的元素。于是，他请化学名人进行鉴定，果然这是一种新的元素，1814年这一元素被定名为碘，意思是“紫色”。（对于这节课涉及的化学史知识，可以再多看些资料）【提问】从这个故事中，你可以了解到碘的哪些物理性质？【评价学生的回答】【板书】一、碘1.物理性质认真聆听。回答：紫黑色、易升华、刺激性气味通过讲述碘的发现历程，创设情景，吸引学生注意。让学生从故事中认识碘的物理性质，培养学生获取信息的能力。【提问】为什么浓硫酸加多了会产生碘？你认为在这个过程中发生了怎么样的化学反应？【评价学生的回答】很好，藻类盐汁含有NaI和KI，碘离子它们遇到硫酸，生成了HI，HI具有还原性，遇到强的氧化剂被氧化成碘单质。I- + H+ = HI（这个式子不正确，HI是完全电离的）H2SO4 + 2HI- = 2OH-H2O + SO2+ I2 【投影】实验用品：试管、胶头滴管、浓硫酸、氯水、KI溶液、CCl4溶液。【提问】同学们能不能利用老师提供的实验用品，根据库尔特瓦的方法，制备I2？请同学们设计实验方案。完成实验报告。【投影】实验报告格式：目的：步骤：现象：方程式：结论：【评价学生的实验】【板书】2. 碘的获取【提问】有的同学从I2的水溶液中用四氯化碳萃取了I2，那么如何将I2与CCl4进行分离，得到碘单质呢？【引导】要回答这个问题，同学们可以先思考下，混合物有哪些类型，分别可以用什么样的方法分离？【投影并小结】物质分离的方法固固混合分离型加热：灼烧、升华、热分解法溶解：部分溶：过滤 全溶：蒸发、结晶固液混合分离型过滤：分离不溶性固体与液体液液混合分离型互不溶：分液互相溶：蒸馏气气混合分离型洗气胶体样品渗析：分离胶体和溶液盐析：用于获取肥皂盒蛋白质的分离提纯用于获取肥皂和蛋白质的分离提纯【提问】I2与CCl4属于哪种类型的混合物？适用于哪种方法？【讲述】海水中含碘量大，但是由于其浓度低，目前工业上并不直接从海水中提取碘。海洋中的某些植物具有富集碘的能力，从海产品中提取碘是工业上获取碘的重要途径。库尔特瓦获取碘的经验，对于现代工业制取碘具有很大的启示和借鉴价值。【提问】根据库尔特瓦获取碘的经验以及刚刚学习的内容，请同学以四人为一组，设计如何从海带中提取碘。【评价学生的设计并介绍工业上提取碘的流程】（具体内容？）碘单质水浸泡液氯气氧化过滤干海带提纯回答：藻类盐汁中含有碘离子，碘离子被浓硫酸氧化生成了碘单质。认真思考，设计实验方案。积极思考，回答问题。回答：属于液液混合分离型，可以用蒸馏的方法分离。小组讨论，设计实验。每组派一位代表介绍小组设计的实验方案。让学生体验碘的制备过程和方法。设计从海藻中提取碘，使学生将所学新知运用到实践中，培养知识的综合运用能力，体验探究的乐趣和成就感。【讲述】自从1813年库尔特瓦从海澡中发现和制得单质碘后，人们已经知道海澡中含有很多碘。这也深深吸引着科学家巴拉尔德，他在潜心琢磨着怎样才能简便地从海澡中提取碘。俗话说：“无心插柳柳成荫”，在对碘提取的研究中，他发现了另外一种蕴藏在海藻中的新元素。认真听讲。从碘的提取过渡到溴的发现。【投影】科学史话2：巴拉尔德在研究怎样从海藻中提取碘时，把海藻烧成灰，用热水浸取，再往里通氯气，这时，就得到紫黑色的固体碘的晶体。奇怪的是在提取后的母液底部，总沉淀着一深褐色的液体，这液体具有刺鼻的臭味。当通入氯气时，母液竟会变成红棕色。这引起了巴拉注意，他灵机一动，用氯水和淀粉溶液来处理这种母液，又发现液体分为两层，下层呈现蓝色，上层则出现这种红棕色。这说明蓝色是由于氯取代了碘化物中的碘，和淀粉结合生成的，那这红棕色的物质又是什么呢?通过潜心研究，他发现这种深褐色的液体是一新的元素。科学家将种新元素命名“溴”，按照希腊文的原意，就是“臭”的意思。【提问】同学们可以了解到溴的哪些物理性质。【板书】二、 溴1.物理性质认真听讲。积极思考，回答问题：溴的物理性质：红棕色液体、刺激性气味。通过溴的发现历程，激发学生的学习兴趣。从科学史实中让学生认识科学是在实践探索中不断发展的。【提问】工业上提取溴的方法与碘相似，你能设计实验说明溴的制取原理吗？【评价】对学生提出的方案进行评价，并删选实验方案让学生进行实验活动。【板书】2. 溴的获取【评价学生实验】【讲述】工业上溴的提取：从海水中提取溴，通常是将氯气通入提取粗盐后的母液中，将溶液中的溴离子转化为溴单质。生成的溴单质仍然溶解在水中，鼓入热空气或水蒸气，能使溴从溶液中挥发出来，冷凝后得到粗溴，精制粗溴可得高纯度的溴单质。【提问】为什么可以通过鼓入空气的方法使溴从水溶液中挥发出来得到粗溴？这个方法可以用于碘的制取吗？认真思考，小组讨论，设计实验方案。每组派一位代表介绍小组设计的方案。在小组讨论和老师的引导下，得出结论：此法能得到溴，因为溴具有挥发性。不能用于碘的制取，因为碘不具有挥发性。思考，回答问题。举一反三，让学生学会迁移知识。【讲述】科学史话3：溴的成功发现，在整个欧洲影响很大，却使当时德国化学家李比希极度懊悔。这是为什么呢?原来在几年前，德国的一个厂商曾拿过一瓶类似的样品，请他代为检验。李比希没有作详细、深入地研究，草草地写了一张“氯化碘”的标签，贴在化验样品的瓶上，就此了事。就这样，他与溴元素的发现失之交臂。科学史话4：饶有兴趣的是，1826年正当巴拉尔德公开发表发现溴的研究成果时，另一个人在异国他乡，同一时期，也从另独立发现了溴这种新元素，殊途同归，异曲同工，在科学史上传为轶事趣闻。1825年，一个年仅二十二岁的青年人，德国海德堡大学的学生罗威，正对家乡的一种盐矿泉水进行氯气处理，却意外地得到了一种红色液体。他把这种液体带给了他的老师L·格美林，想共同携手合作，进一步把这种液体的各种性质研究清楚。这时传来了巴拉尔德关于溴的发现报告发表了，证实了与他们所要寻找的这种物质正是同一元素，令他们欢欣鼓舞，拍案叫绝。但他们并未因为未获得科学发现的优先权而灰心丧气，裹足不前，探索真理的信念支持着他们，继续沿着既定的研究方向前进，深化和丰富了对溴的认识【引导学生思考】1. 库尔特瓦对碘的发现、巴拉尔德对溴的发现似乎都是“无心插柳柳成荫”，他们的成功到底是“无心”还是“有心”,是巧合还是必然?你怎么看待他们的成功?2. 为什么巴拉尔德可以发现溴元素，而当时威望和声誉比巴拉尔德高出很多的李比希却与溴的发现失之交臂？3. 为什么几乎在同一时期，溴被两位不同国籍的研究者各自独立制得并发现呢？这只是个偶然的巧合吗？【总结学生的启示】机遇常常为科学发现提供重大契机。机遇的获得，可谓“得之于倾刻，积之于平日”，需要研究者长期思考，艰苦探索，善于观察，勇于实践。机遇的出现，只为问题的解决提供了一个线索，要想获得科学创造的成功，研究者必须紧紧抓住有希望的线索不放，沿着这条线索把问题引向深入，追根溯源，弄清真象，把握本质。探索真理的途径是多种多样的，总可以通过不同的道路，不同的侧面，不同的角度，不同的层面，不同的研究纲领方法去探求它、研究它、接近它。大胆创新、奋力开拓才会造成百舸争流、万木争春的科学繁荣景象。（根据学生的具体回答进行总结和补充）【总结学生的启示】思考，回答问题。从科学史实中让学生认识到科学的发现需要科学家们敏锐的观察力和求真、求实、严谨的科学态度。【总结本节课的知识】碘、溴的物理性质、提取的方法和原理。【布置作业】1. 通过查阅资料，了解碘和溴在生活中的应用。2.甲状腺肿大的病人，需要服用加碘食盐，如果加碘盐中含有碘化钠，你能设计哪些实验验证。聆听。及时巩固学生的知识。作业的设计旨在拓展获取信息的能力和对所学知识的综合运用能力，并让学生感受生活中的化学。板书设计：（要反映标题下的核心内容，可以用认知地图形式）卤素的发现之旅溴和碘的发现历程一、 碘1. 物理性质2. 碘的获取二、 溴1. 物理性质溴的获取三、历史的启示