《镁的提取及应用》教学设计，本文主要内容关键词为：教学设计论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、设计理念
根据新课程所倡导的教学理念，元素化合物知识的教学，不再以学科知识为主线，而是以自然界和生产生活为背景进行教学。加强元素化合物知识与自然界和社会的密切联系，使学生“从生活走进化学，从化学走向社会”，直接体会到所学化学知识的社会价值。《从海水中获得的化学物质》这一专题，就是以工业生产为主线来展开学习。本节课的教学注重从工业生产实际出发，体现化学在生产和生活中应用十分广泛这一学科特点，突出学好化学能更好地服务于社会生活这一学习目标。
二、教材分析
在学习本课之前，学生已经积累一定的元素化合物知识。通过本节课的学习，一方面使学生在原有的知识基础上，继续扩展对元素化合物知识的认识；另一方面也使其认识开发海水化学资源的重要意义，同时也为以后介绍元素周期表做了物质准备。本课时着重介绍金属镁的提取过程以及镁的性质。教材的编写思路是首先从海水提取镁开始，让学生了解工业上制取镁的步骤，强化金属镁的工业生产原理。关于镁的性质部分，教材从原子的最外层电子数引入，结合氧化还原反应原理，介绍镁的还原性。通过系列实验探究的方式完成镁的性质教学，从实验中归纳出金属镁的性质和用途。了解镁是活泼的金属，也培养了学生用辩证唯物主义观点分析问题和解决问题的能力。
三、学情分析
学生的知识储备：金属活动性顺序的一般知识，常见金属的性质等。通过专题2第1单元及第2单元前半部分的学习，学生已经了解了海水的成分，认识开发利用海水这一巨大资源的重大意义。已经知道了如何从海水中获得氯、溴、碘及金属钠。掌握了氧化还原反应、离子反应等相关知识。
学生的实验技能：具备基本实验操作技能。如：试管内的简单反应；一定的实验设计能力。
学生的情感态度：旺盛的求知欲、动手实验的热情、相互合作的愿望、学以致用的兴趣等。
四、教学目标
1．知识与技能
①了解海水中元素的存在和应用，以及对工业生产和高科技领域的潜在价值，认识开发利用海水化学资源的重要意义。
②理解海水提镁的原理与过程，了解化学实验与化工生产的区别，对于如何提高化工生产的经济效益有一个常识性的认识。
③掌握镁的化学性质，初步形成物质的结构决定性质的观点。
2．过程与方法
通过探究实验，了解实验探究的过程和一般方法，形成化学实验操作的基本技能，知道化学实验是研究和认识化学物质的重要途径。通过观察、分析实验现象，增强发现问题和解决问题的能力。
3．情感态度价值观
培养学生相互交流，与人合作的科学品质。通过学习，认识到海水是人类的宝贵自然资源，培养与大自然友好相处的情感。
五、教学重、难点
重点：①金属镁提取的化学原理。②金属镁的化学性质。
难点：提取镁的化学原理。
六、教学策略与手段
引导学生运用已有知识，通过回忆再现，对比分析，探究和合作学习相结合。引导和点拨学生进行理论探究、实验验证及探究，逐步完善自己的知识体系。
七、教学过程
［引入］请同学们欣赏一张图片——美丽的大海。
［师］海水是一个宝库，里面蕴含了丰富的化学物质，其中元素含量排在前三位的分别是氯、钠、镁。
［表］海水中元素含量图
评注：让学生感受到海水是一种重要的自然资源，可以从海水中提取很多物质，激发学生的求知欲。
［引导回忆］前面我们学过从海水中提取氯。我们如何得到氯气？
还学习了从海水中提取金属钠，采用什么方法得到钠？
评注：通过回忆再现，构建原有知识体系，并以此为基础，作为新知识的生长点。
［师］海水中元素含量排在第3位的是镁，总储量约为
，主要以氯化镁的形式存在。同学们在日常生活中有没有见过镁制品？
［图片］展示镁制品：自行车、奥迪轿车、飞机、嫦娥一号卫星……
［过渡］从生活到高科技都需要镁合金，镁太有价值了，所以我们有必要把镁从海水中提取出来，再制成镁合金。如果由你来冶炼镁，你会想到哪些方法？
评注：展示镁在高科技领域以及工业生产中的重要价值，激发学生学习的热情。层层深入探讨海水提镁的流程。
［讨论］①假如由你来设计冶炼镁，你会想到哪些方法？
②能否采用直接电解镁盐溶液的方法？
③为什么不采用电解镁的其他熔融态的化合物？
提示：资料卡片1
［投影］资料卡片
表1 几种含镁化合物的熔点
［师］引导学生回顾一些金属如铁、铜等金属的冶炼方法？这些方法用来冶炼镁是不是也适用？讨论分析总结出冶炼镁的方法：电解熔融的氯化镁。
［讨论］如何得到纯氯化镁？
［师］对比氯化钠如何富集？
［生］海水晒盐，蒸发结晶。
［问］那氯化镁也直接蒸发结晶行吗？
［生］不行，蒸发后氯化钠、氯化镁混在一起。得到氯化镁不纯，含有很多氯化钠。
［师］那怎么办？
［生］沉淀法。
［讨论］转变成何种沉淀最合适？提示：资料卡片2
［投影］资料卡片
表2 常温下几种含镁化合物的溶解度
［生］加碱生成氢氧化镁沉淀。
［问］生成氢氧化镁怎么办？
［生］过滤分离出来，然后加盐酸变成氯化镁溶液。蒸发结晶变成氯化镁固体。
［对比分析］阅读书本流程图。分析从海水中提取镁的工业生产主要有哪几个步骤？每个步骤的作用是什么？与我们的设计是否相符？
［讨论］加何种碱？石灰乳的成分是什么？为什么不用澄清石灰水？
［生］氢氧化钙溶解度小，浓度低，沉淀不完全，效果不好。
［师生总结］不错，看来同学们很有经济头脑。再看流程图，第二步是过滤，目的是分离出氢氧化镁。第三步是中和，目的是生成氯化镁。第四步干燥得到纯净的氯化镁。对比我们设计的氯化镁溶液蒸发结晶得到氯化镁固体，实际情况蒸发结晶得到的是氯化镁的晶体，还要经过后续操作，晶体在一定条件下，加热得到纯的无水氯化镁。最后再电解熔融的氯化镁得到镁。
［问］电解产生的氯气如何处理？
［生］可以生产盐酸，这样既可以节约资源又可以减轻
任意排放对环境造成的污染。
评注：通过讨论分析，使学生理解从海水中提取镁的原理与过程，了解化学实验与化工生产的区别，对于如何提高化工生产的经济效益有一个常识性的认识。
［过渡］既然我们已经提取出了镁，那么它有哪些性质呢？
［展示］一条镁条（其中的一面用砂纸打磨过）。
［生］通过观察触摸镁条及结合生活实际总结出镁的物理性质。
［过渡］学习物质的性质，不仅仅停留在表面，更要深入内部研究。下面我们一块来研究镁的化学性质。化学上的一种重要的研究思想就是结构决定性质。这种思想方法，我们并不陌生，在前面学习钠的时候就用到过这种思想。
［实验与探究］①由结构分析镁的性质？
②从结构上解释钠的还原性比镁强？
③设计实验验证钠的还原性比镁强？
评注：应用学生已有的钠原子的结构与钠的化学性质的关系，引导学生通过分析镁的原子结构推测镁的化学性质，并结合课堂上的实验探究活动进一步认识到镁是一种活泼的金属。这种学习方法也为学生学习《化学2》中的元素周期表的知识提供了基础。
［生］分组实验，记录汇报实验现象。
实验1：将擦去氧化膜的镁条，投入盛有一定量水的试管中，滴加2滴酚酞。
实验2：将擦去氧化膜的镁条，加入到盛有一定量稀硫酸的试管中。
［小结］镁尽管没有钠活泼，但跟酸能剧烈反应，是一种活泼金属。
评注：在教学过程中，应培养学生根据物质的结构特点，经过分析推理，提出假设，实验验证，以获取结论的科研方法。
［演示实验］镁条在空气中燃烧。
［生］描述现象：镁条在空气中燃烧，发出耀眼的强光。生成白色物质，很脆。
［师］镁在空气中燃烧除了跟氧气反应外，还能跟氮气反应。镁能和氮气反应，氮气是很稳定的气体，说明镁的还原性很强。
［演示实验］镁与二氧化碳的反应。
［生］①描述现象：燃着的镁条在二氧化碳中继续燃烧，发出耀眼的强光，集气瓶的内壁附着有黑色物质和白色物质。
②书写反应方程式。
③分析反应类型。
［总结］反应类型：置换反应。镁可以把碳置换出来，镁的还原性很强。通过以上实验验证镁的性质。镁在这些反应中都做还原剂，表现出还原性。通过实验发现镁的还原性很强，与结构推测相符合。说明结构真的可以决定性质。
［过渡］镁的结构决定性质，性质又决定镁的用途、存在及制备。自然界的镁以化合态形式存在。
［归纳］镁的用途：①制合金②信号弹、焰火③制耐火材料(MgO)熔点高等。
［拓展视野］除制备镁合金外，镁是人类生命必需的元素之一；是叶绿素的重要组成部分；是增强心脏功能的必需元素等。
［课堂小结］通过这节课的学习，我们讨论设计了提取镁的方案，也知道了工业上生产镁为什么选择了这样的流程。了解了金属镁的物理性质和化学性质，知道了金属镁的一些应用。
［课后作业］①利用课余时间上网搜索，了解有关镁合金的性质及应用。②完成同步练习。
八、板书设计
镁的提取及应用
九、课后反思
本节课的核心问题是如何从海水中提取镁及镁的性质。本节课由于探究过程较多，要注意教学的重点和难点的把握，语言要精练。在教学过程中教师要控制好节奏，要根据时间适当调整教学内容。但不能急于给出答案，要对学生进行积极引导，尽量让学生自己动脑，通过讨论分析，合作探究，解决问题。镁的提取方案可能很多，教师要针对学生的方案进行点评和鼓励，帮助学生完善实验设计方案，从而培养学生学习化学的兴趣和勇于实践的精神，逐步培养学生良好的科学探究能力。