《微項目海帶提碘與海水提溴—體驗元素性質遞變規律的實際應用》原子結構元素周期律PPT
第一部分內容：必備知識·素養奠基
1.同周期同主族元素性質的遞變規律。
(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。
(1)Br2、I2的物理性質
(2)溴、碘及其化合物的性質
①溴單質具有氧化性,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_____,該性質可用于檢驗I2。
3.物質分離的一種方法:萃取和分液。
(1)萃取
①利用某種溶質在兩種_________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;
萃取劑和溶質互不發生反應;
溶質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遞變規律的實際應用PPT，第二部分內容：關鍵能力·素養奠基
項目活動1:海帶提碘
碘單質在日常生產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碘與聚乙烯吡咯酮(Povidone)的不定型結合物,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。
現象及結論: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,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】
1.萃取和分液的原理和操作注意事項
(1)原理
利用溶質在兩種互不相溶的溶劑里溶解性不同,用一種溶劑把溶質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,保證漏斗內與外界大氣相通,同時漏斗下端管口要緊貼燒杯內壁,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.(原創題)下列關于從海帶中提取碘單質的說法中正確的是( )
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
C.反萃取法就是將有機溶劑中的碘單質溶于水的過程
D.反萃取法中碘單質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;由于溴單質的氧化性強于碘單質,所以海帶提碘選取的氧化劑可以是溴單質,B正確;C中反萃取法就是將有機溶劑中的碘單質溶于NaOH等發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,不產生污染(不會進一步氧化單質碘)。
(4)第4步:碘單質的檢驗。請說出檢驗碘單質的具體操作。
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遞變規律的實際應用PPT，第三部分內容：課題探究·素養提升
課題任務:探究同周期、同主族元素性
質周期性變化規律
【情境創設】
元素周期律指元素的性質隨著元素的原子序數(即原子核外電子數或核電荷數)的遞增呈周期性變化的規律。元素周期律的發現是化學系統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形式,它反映了元素之間的內在聯系,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、元素在周期表中的位置和元素的原子結構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的遞變規律,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。
【素養解讀】
1.核心素養:
宏觀辨識與微觀探析:能從不同層次認識物質的多樣性,并對物質進行分類;能從元素和原子、分子水平認識物質的組成、結構、性質和變化,形成“結構決定性質”的觀念。能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題。
2.素養目標:通過該探究課題的學習,認識元素周期律的基本內容,激發學生的科學探究精神,認識化學對創造物質世界的巨大貢獻,增強社會責任感。
【素養探究】
【探究一】實驗探究同周期、同主族元素性質遞變規律
某同學為了探究元素非金屬性遞變規律,設計了如下實驗。
根據強酸制弱酸的原理,所選物質要既能證明同族元素性質遞變規律,又能證明同周期元素性質遞變規律。
所給試劑(供選擇):
稀鹽酸、稀硝酸(易揮發)、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“根據強酸制弱酸的原理,所選物質要既能證明同族元素性質遞變規律,又能證明同周期元素性質遞變規律”可知。
實驗目的:__________________________________________。
2.探究實驗設計思路分析
【素養評價】
1.宏觀辨識——水平1:能從物質的類別入手,結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:能根據實驗原理設計簡單實驗,客觀記錄實驗現象,并作出解釋。
3.科學探究——水平3:能根據假設提出實驗方案,獨立完成實驗,基于現象和數據進行分析,得出結論并交流。
4.科學探究——水平4:能對實驗中異?，F象提出質疑和新的實驗設想,并進一步付諸實施。
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