镁的应用及提取说课.docx
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镁的应用及提取说课
【教材分析】
1. 本专题是《必修1》专题2从海水中获得的物质，涉及了非金属氯、溴、碘和金属钠、镁的提取，为专题3从矿物到基础材料的学习打下基础。
2. 在本节内容之前已经学习了离子反应和简单的离子方程式，从海水中提取镁的原理可以从离子反应的角度分析相关反应，清楚转化过程；
3.通过海水的综合利用，有利于学生了解物质的循环利用和综合效益；
【学生分析】
1. 在海水中提取镁之前已经学习了海水中氯、溴的提取，学生对海水中提取物质的一般过程有了一定的了解；
2.学生已经学习了Fe、Cu、Na等金属的制备，掌握了常见金属的制备方法；
3.学生已经学过了离子反应，所以在本节内容中，主要通过离子反应来表示海水中提取镁的基本原理；
4. 作为四星级高中，连云港高级中学的生源在本地区处于比较优质的水平，学生有综合运用知识的可能和能力。
二、教学目标
【知识与技能】
1．了解从海水中提取镁的基本原理和流程，认识工业生产的基本方法和思路；
2．了解镁在社会生产、生活实际中广泛用途，能列举合金材料的重要作用；
3．掌握镁单质及其化合物的性质；
4．认识到开发海水中的化学资源的重要性与必要性。
【过程与方法】
1．通过讨论、交流发现问题和解决问题，体验合作学习的乐趣；
2．通过角色扮演（企业家、工艺设计师、政府部门工作人员），对从海水中提取镁工业流程的依据和方法有所了解，体会从自然界获得人类所需要物质的一般思路；
3．通过将Mg2+转化为镁进行富集、分离、转化的过程，体会转化的方法在物质分离中的应用，并运用所学的化学知识对化工生产流程的原理、步骤进行简单的解释。
【情感态度与价值观】
1．认识丰富的海水资源，增强环保意识，培养与大自然和谐共处的情感；
2．通过对镁的提取及应用的了解，感受化学与人类生产、生活的紧密联系，认识化学学科的价值，培养热爱化学的情感，投身化学的志趣。
3．深切感受化学知识的力量，并对与化学有关的社会、工业生产问题进行思考和决策，培养学生的社会责任感和经济效益意识。
三、教学重难点
【教学重点】
1．海水中提取镁的工业流程；
2．海水中提取镁的沉淀剂的选择；
3.工业制镁的方案的设计和选择；
4.镁和二氧化碳的反应。
【教学难点】
1．海水中提取镁的沉淀剂的选择；
2．工业制镁的方案的设计和选择；
3．化工园的常见的产业链的完善和物质循环。
海水中提取镁的沉淀剂的选择：
对于海水中提取镁的沉淀剂的选择，主要从学生实验，通过模拟海水和模拟卤水中滴加碱溶液后的现象进行比较进而得出海水中的Mg2+的浓度过低、不利于直接用沉淀法生成Mg（OH）2；对于在NaOH和Ca（OH）2之间的选择主要依据是市场的价格和物质的来源；对于在澄清石灰水和氢氧化钙乳浊液之间的选择是根据OH-的浓度来比较得出。
工业制镁的方案的设计和选择：
方案设计采用学生讨论、纠正的方法进行，在已经学习的Na、Fe、Cu、Hg等金属的制备的基础上，模仿以上金属的制备列出可能的实验方案，在此基础上根据镁的化学性质比较活泼而采用电解法；对于电解氧化镁还是氯化镁则根据两者的熔点的差别，从能耗上进行比较。
四、《镁的提取及应用》（苏教版）流程图
五、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
环节一：
情境引入（角色扮演——企业家）
引出常见的镁材料
PPT：
1．镁资源储量比较；
2．海水中元素的分布图。
海水中元素含量Mg仅次于Cl元素和Na元素（H、O除外）
1．从自然界Mg以化合态形式存在，重温Mg化学性质的活泼，使用的镁60%以上来自海水；
2．感受镁资源的丰富；
3．海水中镁元素的存在形式。
（海洋面积占地球面积71%）
作为一个企业家，如果在连云港建设一个海水提取镁的工厂，依据何在？
从物料（资源）丰富，成本低来解释。
工业生产的原则一、原料易得、成本低。
环节二：
方案设计（角色扮演——工艺设计师）
方案设计1：
如何将Mg2+从海水中分离出来？
问题1 采用什么方法把Mg2+从海水中分离出来呢？
（展示常见的镁的化合物的溶解度）
比较集中常见的镁的化合物的溶解度，进行选择
利用已学的知识，迁移、进而解决问题。
计算海水中Mg2+的物质的量浓度
演算物质的量浓度（海水的密度约为1g·mL-1）
复习离子物质的量浓度的计算。
让学生感受Mg2+浓度有多小！
问题2 海水中镁离子的浓度只约为1.29g·L-1（0.054mol·L-1），能不能直接往海水中加沉淀剂？
为什么？
怎么办？
【活动探究1】分别向0.05mol·L-1（模拟海水）、2.5mol·L-1的MgCl2溶液中滴加1mol·L-1 NaOH溶液，观察现象。
现象：
模拟海水中无明显现象，3mol·L-1的MgCl2溶液中生成白色沉淀。
通过实验，感受到海水中Mg2+的浓度小的特点，如果直接加入沉淀剂，镁离子的沉淀效果不佳，而且沉淀剂的用量非常大，生产成本也就非常高。
根据Mg2+在海水中总量很大，但是浓度很低，需要进行富集。
（利用海水晒盐得到的卤水）
问题3 工业生产中为了获得尽可能高的利润，应该选用哪种沉淀剂？
这种沉淀剂如何获得？
（媒体展示：
常见几种碱的市场销售价格）
20℃时：
S[Ca（OH）2]＝0.165g，
c（OH－）＝0.0044mol/L。
学生根据常识能够判断出使用Ca（OH）2的作为沉淀剂更经济（原料的来源、价格）；
同时根据由于石灰水中离子浓度太小，所以使用石灰乳更为合适。
1．从经济效益和充分利用海洋化学资源角度考虑问题（选用Ca（OH）2最合适——价廉、易得，贝壳和珊瑚的主要成份为CaCO3）。
2．从OH－浓度角度考虑两者的差别，引出学生的疑惑，激发学生解决问题。
在实际生产中使用Ca（OH）2的悬浊液——石灰乳。
方案设计2：
如何把Mg（OH）2通过哪几步反应得到转化成Mg单质？
问题4 根据Mg在金属活动性顺序中处的位置，试分析讨论Mg的冶炼应采用何种方法？
【活动与探究3】请设计由Mg（OH）2到Mg的可能途径。
分析、思考问题，学生小组讨论，形成假设；进行组内交流，进行方案的设计；组间互相交流设计的方案。
激活已经掌握的Na、Fe、Cu的金属的冶炼，结合镁的性质，提出合理的、可供选择的方案。
问题5 电解时选择电解水溶液还是电解熔融状态的化合物？
为什么？
分析电解MgCl2溶液、熔融的MgCl2可能得到的产物（结合NaCl）。
对知识的迁移并运用于解决问题，是掌握知识的最终目的。
整理从海水中提取Mg的流程图
1．完善整个流程设计。
2．总结、交流、完善流程图。
通过流程图的设计，整合知识，建构从海水中提取镁的知识网络。
环节三：
总结提升（角色扮演：
政府官员——完善化工产业园的产业链）
问题6 电解副产物Cl2如何处理？
学生交流、讨论、评价。
综合利用意识，环保意识。
问题7 从产业链考虑，如果在海边建造化工园，除了工业制镁外，还可以增加哪些相关的工厂？
交流讨论、相互补充
海水晒盐、制食盐、氯碱工业、制生石灰、制漂白粉、制盐酸，增强物质的综合利用和环保意识；进一步认识到海水是宝藏。
环节四：
返璞归真——镁性质探究（Mg——Mg2+）
图片展示：
镁合金制成的眼镜架、移门；烟火等
激起学生的好奇心，为进一步学习镁的性质铺垫。
从这些图片中能够体现镁的密度小、耐腐蚀、易和氧气反应等性质。
事实上Mg在空气中燃烧时除了和O2反应外，还有极少量的Mg和N2反应生成Mg3N2。
（尽管空气中N2的含量占了78%）
书写并配平方程式
引出镁和非金属单质的反应，并留出一定的空间为学生课后自主学习留下一定的空间和问题。
过渡：
从金属活动性顺序表看，镁和Na一样也属于比较活泼的金属，那么Mg除了能和非金属单质反应外，能不能类似地推断Mg也能和水反应？
利用桌上的仪器和药品，判断Mg能不能和H2O反应（其中有些Mg表面的氧化膜没有除去）
活动探究3：
实验一：
Mg条没有除去表面MgO；
实验二：
Mg除去表面MgO后与H2O反应，再滴加酚酞；
实验三：
在H2O中滴加酚酞，再加入除去表面MgO的Mg条。
通过Mg和H2O的反应进一步增强Mg容易和O2反应生成致密的氧化膜阻止反应的进一步进行；实验三主要是增强学生的对比实验的意识；通过知识的迁移完成对产物Mg（OH）2的检验。
如何加快Mg和H2O反应
通过增大接触面积（剪）；加热升高问题；加入少量的食盐（海水腐蚀）
1．思考加快反应速率的方法；
（提供小剪刀、酒精灯）
2．提高金属防腐的意识。
Mg能和氧化物水反应，那么能不能和其他氧化物反应，通常我们可以使用CO2灭火，假如Mg金属着火了，能不能用CO2灭火呢？
（演示实验：
Mg条点燃后伸入盛有CO2的集气瓶中）
观察现象，讨论
从Mg加到CO2中继续燃烧引发讨论，得出活泼金属着火不能由CO2灭火。
通过Mg和CO2的反应比较剧烈的现象吸引学生的注意力回归到课堂；同时通过点燃的Mg放入CO2中继续燃烧，引起认知冲突，从而得出活泼金属着火不能用CO2灭火。
图片展示：
Mg合金的用途（大飞机）、汽车部件
观看与生活密切相关的镁用途图片、评点讨论Mg合金的性质。
提出合金的性质，了解Mg合金的密度小、强度大，更坚定了海水提取镁的意义。
《镁的提取及应用》说课稿
今天我说课的题目是《镁的提取及应用》，本节内容选自普通高中课程标准实验教科书·化学1（苏教版）中专题2”从海水中获得的化学物质”中的第二单元第4课时的教学内容。
下面我将从教材、学法、教法、教学程序四个方面完成我今天的说课。
您的聆听是对我的指导，您的支持是对我的鼓励！
谢谢大家！
一、说教材
1.本节在教材中的地位和作用
“镁的提取及应用”是继学生学习了从海水中获得的化学物质——典型的非金属卤素单质及其化合物知识和典型的金属元素钠单质及其化合物知识后，学习的另一种从海水中获得的典型金属元素。
本节课仍沿袭了以海水资源为背景，通过海水资源的综合利用这一过程为知识主线，在“工业生产——性质探究——社会应用”线索下，从工业生产实际出发，依托实验探究方法，探讨了海水中提取镁的方法；海水综合利用与资源循环利用的过程，使学生在获取相关镁的化学知识和实验研究过程和方法的同时，认识到自然资源的利用与化学科学密不可分，从中体会化学为人类社会发展做出的巨大贡献，感受环境保护和经济观念带来的效益，形成学好化学能更好地造福于社会、生活的学习目标。
我认为这样的安排既有沿袭又有转换，从横纵方面加深学生对典型非金属元素和典型金属元素及其化合物性质的理解和掌握，突破学生以往的思维定势，培养了学生思维的多元性和立体性，也为学生构建一个完整的非金属与金属元素的性质递变规律的知识体系引线，为后续学习打下基础。
2．教材处理
本节课内容包含了“从海水中提取镁”和“镁的性质”两部分，我在教学中设计了“明”、“暗”两条线索。
明线为“从海水中提取镁”，基于学生的认知水平，结合海水资源的特点和工业生产中的经济效益、资源循环利用、环境保护等问题，层层深入探讨从海水中提取镁的原理、流程。
由于之前学生在有关金属钠单质及其化合物性质的学习过程中，已有了一定的学习思路并掌握了一定的学习方法，因此将“镁的性质”学习设计为暗线，穿插在“从海水中提取镁”这条明线中，并通过“发现问题”、“实验探究”、“解决问题”三个环节来完成本节的教学目标。
3.教学目标
根据对教材理解以及对学生已有的认知结构，心理特征的认识，确定如下教学目标：
知识与技能目标：
（1）了解镁在生产生活中的用途、海水中镁的含量、镁的存在形式；
（2）通过对海水中提取镁的过程的讨论，理解工业生产中海水提镁的原理与过程；
（3）了解镁的物理性质、掌握镁的化学性质、熟悉镁的原子结构，形成物质的结构决定物质性质的观念。
过程与方法目标：
（1）通过问题探究、合作讨论，获得分析问题、解决问题的能力；
（2）利用已学的知识，在讨论中步步深入，层层揭示问题的答案，在问题的解决过程中学习海水中提取镁的过程、方法；
（3）通过经历实验探究和问题讨论的过程，重温实验研究化学物质的一般方法，进一步获得分析推理、综合归纳的能力。
（4）体验化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。
情感态度与价值观目标：
（1）在探讨如何从海水得到镁的过程中，获得了知识也培养了解决问题的能力；
（2）在理解工业生产中海水提镁的原理与过程同时增强了利润意识和环保意识；
（3）感受、鉴赏化学科学对社会发展的贡献。
4.教学重点，难点
依据课程标准，在吃透教材基础上，我确立了如下的教学重点、难点。
教学重点：
从海水中提取镁的原理和流程、镁的化学性质、更进一步理解物质的结构决定物质性质这一基本观点
教学难点:
从海水中提取镁的原理和流程。
二、说学法
高一年龄段学生特点：
比较好动，注意力易分散，不能长时间集中注意力。
这节课之前，学生已经学习了从海水中获取卤素及金属钠的方法等相关知识，已初步具备了认识物质的学习方法及学习能力，将其运用到海水中提取镁、镁及其化合物的性质学习中，一则方法迁移的学习方法学生比较容易理解，二则可以让学生感受到运用已学的知识去掌握新知识的乐趣，有助于镁的性质学习。
但是，对于如何将所学的知识运用于生产实际却比较生疏，需要教师在教学中加以引导，激活学生已有的知识和经验，使学生用自己已有的知识和经验去解决生产实际中的问题，同时还可以创设情境、采用探究实验等方法使问题更加直观化，降低学生的认知难度，提高学习效率。
三、说教法
采用“创设情景——发现问题——实验探究——解决问题”的教学模式。
从生活实际引课，激发学习化学的兴趣。
通过“问题链”的设置，引发学生思考，通过联想、实验、讨论、类比等方式引导学生解决问题，在解决问题的同时发现新问题，层层推进，获得新知。
在教师与学生、学生与学生的互动中，体验发现问题、解决问题的过程和方法。
四、说教学程序
这节课的教学我主要通过问题、实验、讨论、互动交流，最大限度的调动学生参与课堂教学的积极性、主动性，让学生自主获取和建构新知识来突出教学重点，突破教学难点。
我将通过下列环节组织教学：
【问题导学】“第一架飞机是莱特兄弟发明的，但有谁知道它在空中停留了多久？
”以问题激发学生的学习兴趣，让学生产生强烈的问题意识，并使学生认识到镁在生产和生活中的重要应用，进而切入主题。
“镁如此重要，人类如何获得金属镁？
”“镁在海水中是以镁离子的形式存在的，在工业上提取镁是否是一个氧化还原过程？
”“工业上制取镁的过程是怎样的？
”通过问题串。
使学生因“猜想”继而紧张，继而沉思，这样的过程易于促使学生产生联想、迁移，从而激活思维，主动参与。
【交流讨论】组织引导学生回顾已经学过的金属钠的制取方法及金属冶炼方法，并组织学生通过交流讨论，联系已掌握的知识，进行知识梳理得出三种方法：
电解法、热还原法、热分解法。
【活动探究】镁在海水中主要是以MgCl2的形式存在，我们可以用什么方法来获得它？
请你作为从海水中提取镁的设计师，设计出你认为可行的方案。
组织引导学生讨论后，展示学生的设计方案。
培养学生解决实际问题的能力，提高学习兴趣。
学生亲自动手做实验探究向海水中加碱实现镁离子从海水中提取出来。
在实验过程中，学生会发现向模拟海水中加入NaOH没有明显现象，提出疑问，再找方法解决。
学生可以体验到化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。
接着引导学生思考一系列问题：
在海水中加碱，一定要是NaOH溶液吗？
实际生产中选择何种碱比较经济？
可否综合利用海洋资源获得石灰乳？
如何由贝壳制得石灰乳？
围绕一个一个细小的问题串成问题链，层层深入探讨，从生产实际出发，考虑生产成本，培养学生的经济意识。
【观察思考】在得到Mg（OH）2沉淀后看来同学们的意见分歧比较大，把我们已知的电解法、热还原法以及热分解法都用上了，那么究竟哪个方法更加合理呢？
为了解决这一问题，我们还是先来了解一下镁具有怎样性质。
联系金属钠，分析镁的核外电子排布，学生已经知道了最外层电子数决定物质的化学性质，这时，我会提出一个问题镁可能有哪些化学性质？
根据学生的猜想，我会做演示实验镁条在空气中点燃后插入充满二氧化碳的集气瓶中。
要求学生描述实验现象和书写化学方程式。
在书写镁与二氧化碳的化学方程式时，我会引导学生从产物的颜色入手推测产物。
接着提问学生金属镁着火能否使用泡沫灭火器灭火？
如果是金属钠着火了呢？
可以用泡沫灭火器灭火吗？
培养学生的观察以及逻辑推理能力，练习化学方程式的书写。
回顾、复习、渗透金属性递变规律的思想，学习类比方法的应用。
【实验探究】我将采用实验探究的方法让学生自主的去探究镁与盐酸、冷水、热水的反应。
探究实验使学生直观的理解并掌握镁的性质，培养学生的实验能力以及科学严谨的实验态度、分析推理、综合归纳的能力。
学生在书写反应方程式时，我要求他们同时写出离子方程式，巩固前面学的离子方程式的书写。
【交流讨论】学生学习了镁的化学性质，这时我马上提出一个问题，从一系列的实验中，请大家总结镁的物理性质及镁的用途，镁除了用于国防工业，在生活中还有哪些用途？
培养学生仔细观察的能力以及分析问题、归纳总结的能力。
从化学到生活，学以致用。
【新旧对比】学生讨论归纳镁和钠的化学性质的异同点，归纳对比，形成结构决定性质的理念。
培养学生综合归纳能力。
为后序学习元素周期律作好铺垫。
【交流讨论】认识了镁的性质，下面我们再来重新探讨从海水中提取镁的方案上的优劣。
学生交流讨论，得出方案2不行，接着我提出问题，那么究竟是前者金属的制备原理正确，还是后者镁与水、镁与二氧化碳的反应正确呢？
为什么？
其他方案合理吗？
这时投影出常见镁的化合物的熔点。
学生可能会得出方案3也不行。
因为氧化镁的熔点高达2800℃，现在不仅要熔化还要令其分解可能就需要更高的温度，所以不可取。
最终学生得出方案1是较为合理的工业上提取镁的工艺流程。
通过这个过程，降低难度，分解难点，培养应用知识解决问题能力。
在这里我会追加一个问题，在电解时产生的Cl2怎么处理？
建立循环经济、环境保护的意识与思想。
【知识回归与持续学习】学生回顾思考完成框图，思路图结课形成知识网。
布置作业，强化、升华知识，兼顾不同层次的学生。
既使学生掌握基础知识，又使学有余力的学生有所提高。
五、板书设计
镁的提取及应用
一、
从海水中提取镁
方案1：
MgCl2Mg（OH）2MgCl3Mg
方案2：
MgCl2Mg（OH）2MgOMg
方案3：
MgCl2Mg（OH）2MgOMg
二、镁的化学性质
1、在空气中燃烧：
2Mg+O2
2MgO2Mg+CO2
2MgO+C
3Mg+N2点燃Mg3N2
2、与酸反应：
Mg+2HClMgCl2+H2↑
Mg+2H+Mg2++H2↑
3、与水反应：
Mg+2H2OMg（OH）2↓+H2↑
三、镁的物理性质：
银白色、质软、密度小。
四、镁在生活中的用途：
（1）制合金
（2）信号弹、焰火（3）制耐火材料
五、工业上从海水中提取镁的流程：
升级会员 