【镁和海水提镁教学设计】一、教学目标:
1. 知识与技能目标:
使学生了解镁的物理性质和化学性质,掌握从海水中提取镁的基本原理和工艺流程;能够通过实验操作观察镁的燃烧现象,并理解其反应条件和产物。
2. 过程与方法目标:
通过探究性学习,引导学生分析海水提镁的工业流程,培养学生的科学思维能力和实验操作能力;通过小组合作,提升学生的团队协作与信息整合能力。
3. 情感态度与价值观目标:
激发学生对金属资源开发的兴趣,增强环保意识,认识到合理利用自然资源的重要性;培养学生关注科技发展与社会进步的关系。
二、教学重点与难点:
- 重点: 镁的化学性质、海水提镁的工艺流程。
- 难点: 海水提镁的化学反应原理及工业应用中的关键步骤。
三、教学准备:
- 教具:多媒体课件、实验器材(镁条、酒精灯、石棉网、坩埚等)、海水模拟液(含氯化镁)。
- 学生预习任务:查阅镁在自然界中的存在形式,了解海水提镁的基本概念。
四、教学过程设计:
1. 导入新课(5分钟)
通过展示镁制品图片(如飞机部件、汽车轮毂等),引发学生兴趣。提问:“镁为什么被广泛应用于现代工业?”引出本节课主题——“镁和海水提镁”。
2. 新课讲授(20分钟)
(1)镁的性质介绍
- 物理性质:银白色金属,密度小,熔点较低,具有良好的导电性和延展性。
- 化学性质:在空气中易氧化,点燃后能剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成氧化镁。
- 实验演示:教师演示镁条燃烧实验,学生观察并记录现象。
(2)海水提镁的原理与工艺流程
- 海水中含有丰富的氯化镁,但浓度较低,需通过一系列处理提取镁。
- 工艺流程简述:
① 海水→浓缩→加入石灰乳(Ca(OH)₂)→生成氢氧化镁沉淀
② 过滤、洗涤→得到Mg(OH)₂
③ 煅烧Mg(OH)₂→得到MgO
④ 电解熔融MgCl₂→获得金属镁
- 通过动画或图示展示整个流程,帮助学生直观理解。
3. 探究活动(15分钟)
分组进行实验探究:
- 用模拟海水溶液(含Mg²⁺离子)进行沉淀实验,观察是否生成Mg(OH)₂。
- 讨论:如果不用石灰乳,能否用其他物质代替?为什么选择石灰乳?
4. 小结与拓展(5分钟)
- 回顾镁的性质及海水提镁的主要步骤。
- 引导学生思考:除了海水,还有哪些资源可以提取镁?如何实现绿色冶炼?
5. 布置作业(5分钟)
- 写一篇短文,题目为《镁的用途与海洋资源开发》,要求结合课堂所学内容,表达个人见解。
- 预习下一节“铝的冶炼与应用”,为下节课做准备。
五、教学反思:
本节课通过实验与探究相结合的方式,增强了学生的学习兴趣和动手能力。在讲解海水提镁的过程中,应注意将抽象的化学反应转化为具体可操作的实验步骤,帮助学生建立清晰的知识结构。同时,应加强环保教育,引导学生关注资源可持续利用的问题。
六、板书设计:
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一、镁的性质
1. 物理性质
2. 化学性质(燃烧实验)
二、海水提镁流程
1. 海水→浓缩→加石灰乳→Mg(OH)₂
2. 煅烧→MgO
3. 电解→Mg
三、实验探究
1. Mg²⁺的沉淀实验
2. 思考与讨论
四、总结与作业
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