高三化学一轮复习公开课《第16讲 卤族元素 溴，碘单质的提取——基于_海洋卤素资源的提取与应用》教学设计

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高三一轮复习 第16讲 卤族元素 溴、碘单质的提取——基于海洋卤素资源的提取与应用 教案
（人教版2019必修1/必修2 非金属及其化合物/元素周期律）
一、教材及学情分析
教材分析
本课时属于高三一轮复习“非金属元素化合物与元素周期律”的整合拓展内容，对应人教版2019必修1第四章“非金属及其化合物”中卤族元素的性质、溴碘的提取，以及必修2第一章“元素周期律”中卤族元素的递变性规律。教材原章节从氯、溴、碘的性质对比出发，延伸至卤族元素的递变性及海洋中溴碘的提取，本复习课则聚焦高考命题的“真实情境-递变性规律-工业流程”综合逻辑，将“卤族元素的递变性规律→溴碘单质的工业提取流程→递变性规律的实际应用”进行体系化整合，通过情境驱动、模型构建，帮助学生建立“规律-提取-应用”的完整认知链条，贴合《普通高中化学课程标准（2022年版）》中“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”等核心素养的培养要求。
学情分析
学生为高三年级，已掌握卤族元素的基础性质与递变性规律，但面对高考中“陌生情境下卤族元素的性质预测、溴碘提取的工艺流程分析、递变性规律在工业中的应用”等综合问题时，存在“递变性规律与实际应用脱节、工业流程中忽略操作的原理逻辑、性质预测未结合具体情境”等问题。为帮助学生克服这些困难，教师以海洋卤素资源提取为真实情境，将递变性规律与工业操作的原理逻辑结合，通过小组探究解决核心问题，提升知识迁移与综合应用能力。
二、教学目标
结合《普通高中化学课程标准（2022年版）》及高三一轮复习核心要求，围绕化学学科核心素养制定如下教学目标：
1. 宏观辨识与微观探析：从卤族元素的微观原子结构（最外层7个电子，原子半径递变）出发，认知宏观化学性质的递变性规律（氧化性、还原性、单质及化合物的物理化学性质），建立“微观结构递变-宏观性质递变-工业应用”的递进认知。
2. 证据推理与模型认知：构建“卤族元素分析模型”（原子结构递变→性质递变→工业提取逻辑→陌生性质预测），能基于递变性规律与工业情境中的证据，准确推导溴碘提取的反应原理、预测陌生卤族元素的性质、解决工业流程中的实际问题。
3. 科学探究与创新意识：通过对溴碘工业提取流程的小组探究，合作分析工业操作的原理逻辑（如溴的吹出与富集、碘的氧化与提取），培养从工业情境中提取证据、推导反应原理的探究能力。
4. 科学态度与社会责任：了解海洋卤素资源的开发利用意义，认识卤族元素在材料、医药等领域的应用价值，增强化学服务社会的责任意识。
三、教学重难点
教学重点
卤族元素的递变性规律：
原子结构：原子半径逐渐增大（F单质性质：氧化性F >Cl >Br >I ，与氢气反应剧烈程度逐渐减弱，氢化物稳定性HF>HCl>HBr>HI
离子性质：还原性F 海洋中溴、碘单质的提取流程与反应原理：
溴的提取：海水→浓缩→Cl 氧化Br →Br →吹出→SO 吸收→Br →Cl 氧化→Br →萃取分液→蒸馏
碘的提取：海带→灼烧→溶解→过滤→Cl 氧化I →I →萃取分液→蒸馏
卤族元素在工业中的应用：如溴的阻燃剂、碘的医药等
教学难点
陌生情境下卤族元素的性质预测：如根据递变性规律推测At（砹）的单质及化合物性质
工业流程中操作的原理逻辑分析：如溴的吹出与富集的效率优化、碘的提取操作细节
递变性规律的综合应用：如根据氧化性强弱判断反应能否自发进行
四、教学设计
教学过程 时间分配 教师活动 学生活动 设计意图
导入环节：真实情境任务驱动 5分钟 1. 展示海洋卤素资源综合利用的工业现场图与流程框图，提出情境任务：“海洋是卤素资源的宝库，如何从海水中提取溴单质，从海带中提取碘单质？”
2. 拆解问题链：
① 如何从卤族元素的递变性规律出发，选择合适的氧化剂氧化Br 、I ？
② 溴、碘的提取流程中各操作的原理逻辑是什么？
③ 如何通过递变性规律预测陌生卤族元素的性质？
3. 梳理学生的初步回答，引出本节课主题：构建卤族元素分析模型，突破溴碘提取与递变性规律的高考综合题。 1. 观察情境图与流程框图，结合已有知识思考问题链
2. 举手发言，分享自己对溴碘提取、卤族元素递变性规律的理解
3. 明确本节课的复习目标：掌握卤族元素的递变性规律、溴碘的工业提取流程、递变性规律的实际应用。 1. 以真实的海洋卤素资源利用导入，贴合高三复习的工业应用考点，快速暴露学生在递变性应用、工业流程逻辑中的认知误区
2. 通过任务驱动与问题链激发学生的复习主动性
3. 建立“真实情境-模型构建”的直接关联
讲授环节一：卤族元素递变性规律模型构建 10分钟 构建“卤族元素递变性分析模型”：
1. 原子结构递变：卤族元素（F、Cl、Br、I）最外层均为7个电子，原子半径随着原子序数的增大逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱
2. 性质递变：
（1）单质性质：氧化性F >Cl >Br >I ，与氢气反应剧烈程度逐渐减弱，生成的氢化物稳定性HF>HCl>HBr>HI；单质的熔沸点逐渐升高，状态由气态→液态→固态
（2）化合物性质：氢化物的酸性HFHBrO >HIO
（3）离子性质：还原性F 3. 递变性规律的核心逻辑：结构递变（原子半径）导致得电子能力递变（非金属性），进而导致性质递变
4. 强调：卤族元素的递变性是高考性质预测、反应判断的核心依据，需熟练掌握氧化性、还原性的递变顺序。 1. 跟随教师梳理，在笔记本上绘制卤族元素递变性模型，标注原子结构与性质的递变关联
2. 结合递变性规律，分析Cl 能氧化Br 、I ，Br 能氧化I 但不能氧化Cl 的原因
3. 思考：“为什么HF是弱酸，而HCl、HBr、HI是强酸？”并举手发言分享思路
4. 总结递变性规律的核心逻辑，重点标注氧化性/还原性的递变顺序。 1. 构建结构化递变性模型，帮助学生系统认知卤族元素的核心性质与递变逻辑
2. 强调递变性的核心依据，解决高考中卤族元素性质预测、反应判断的高频难点
3. 通过特殊性质（如HF为弱酸）的分析，提升对递变性规律的理解深度
讲授环节二：溴、碘单质的工业提取流程与反应原理 12分钟 构建“溴碘提取流程分析模型”：
1. 溴的提取流程与原理：
（1）浓缩：海水晒盐后的苦卤中Br 浓度较高，可利用苦卤进行提取
（2）氧化：Cl 氧化Br 生成Br ，反应：Cl + 2Br = 2Cl + Br （利用Cl 氧化性>Br ）
（3）吹出：利用Br 易挥发的性质，鼓入热空气将Br 从溶液中吹出
（4）富集：用SO 水溶液吸收Br ，生成HBr与H SO ，反应：Br + SO + 2H O = 2HBr + H SO （利用Br 氧化性>SO ）
（5）再氧化：Cl 氧化HBr生成Br ，反应：Cl + 2HBr = 2HCl + Br
（6）分离：CCl 萃取→分液→蒸馏得到Br
2. 碘的提取流程与原理：
（1）灼烧：海带晒干灼烧，转化为灰烬
（2）溶解：海带灰加蒸馏水浸泡，I 进入溶液
（3）过滤：去除不溶性杂质，得到含I 的溶液
（4）氧化：Cl 氧化I 生成I ，反应：Cl + 2I = 2Cl + I ；或H O 氧化I 生成I ，反应：H O + 2I + 2H = I + 2H O
（5）分离：CCl 萃取→分液→蒸馏得到I
3. 工业流程设计核心逻辑：利用卤族元素的氧化性递变与单质的物理性质，通过“氧化-富集-分离”三步，实现溴碘单质的提取与提纯；浓缩与富集的目的是提高提取效率，降低成本。 1. 跟随教师梳理，在笔记本上绘制溴碘提取流程图，标注每一步的反应原理与操作依据
2. 结合递变性规律，思考Br 能氧化SO 的原因，碘提取中选择氧化剂的标准
3. 思考：“溴的提取中为什么要进行富集操作？如果不富集直接分离会有什么问题？”并举手发言分享思路
4. 总结溴碘提取的核心原理：氧化性递变规律的应用，操作的核心是效率与成本的平衡。 1. 构建结构化提取模型，帮助学生系统认知溴碘提取的流程与反应原理
2. 结合递变性规律分析反应原理，强化性质规律与工业应用的关联
3. 通过工业流程的成本效率分析，提升学生对工业化学的理解，贴合高考工业流程考点
实践环节一：小组合作——工业提取流程真题探究 10分钟 发放“溴碘提取流程探究任务单”，选取2023年全国卷Ⅰ的工业流程真题：
“溴化锂是一种重要的制冷工质，工业上制备溴化锂的流程如下：
1. 用海水制溴的步骤包括：浓缩、氧化、吹出、吸收、再氧化、分离。
（1）写出氧化与再氧化的离子方程式。
（2）吹出的原理是什么？吸收的目的是什么？
2. 溴化锂的制备：将Br 与Li CO 反应，生成LiBr、CO 和H O。
（1）写出反应的化学方程式。
（2）若要制备1mol LiBr，需要Br 、Li CO 的物质的量分别为多少？”
巡回指导各小组，针对小组的疑问进行点拨，如“吸收操作的目的”“制备LiBr的计算逻辑”；最后请1小组展示探究结果，教师总结：“氧化与再氧化均利用Cl 氧化性>Br ，吹出利用Br 易挥发的性质，吸收的目的是富集Br ；制备LiBr时需注意反应式的配平与物料守恒。” 1. 4人小组分工合作，2人负责溴提取流程，2人负责LiBr制备，共同完成任务单
2. 小组内讨论争议点，如“吸收操作的原理与目的”“制备LiBr的反应式配平”
3. 小组代表上台展示探究结果，结合递变性模型讲解反应原理与操作依据
4. 记录教师总结的核心结论，强化溴碘提取与工业制备的逻辑关联。 1. 通过小组合作演练高考真题，让学生在真实工业情境中应用卤族元素分析模型，提升知识迁移与合作探究能力
2. 重点突破工业流程中操作原理、反应方程式配平与计算的高频难点，及时纠正认知误区
3. 培养学生的合作探究能力与表达能力
讲授环节三：陌生情境下卤族元素的性质预测与递变性应用 10分钟 构建“陌生卤族元素性质预测模型”：
1. 预测核心逻辑：基于卤族元素的递变性规律，同主族元素性质相似且呈现递变，预测陌生元素的性质（如At：砹）
2. 预测内容：
（1）单质性质：At 为固体，熔沸点比I 高，氧化性比I 弱，与氢气反应极难，氢化物HAt稳定性比HI弱
（2）化合物性质：HAt为强酸，还原性比I 强；AgAt难溶于水，颜色比AgI深
（3）反应预测：Cl 、Br 、I 均能氧化At ，生成At ；At 不能氧化Cl 、Br 、I
3. 递变性规律的高考高频应用：
（1）氧化性与还原性的判断：根据氧化性顺序F >Cl >Br >I ，判断Cl 能氧化Br 、I ，Br 能氧化I ，而I 不能氧化Br 、Cl
（2）工业流程中的反应选择：选择氧化性更强的氧化剂氧化目标离子，如溴碘提取中选择Cl 作为氧化剂
4. 结合2022年新高考卷Ⅱ真题分析：“根据递变性规律，判断下列反应能否发生：I + 2Cl = 2I + Cl 、Br + 2I = 2Br + I ”，基于氧化性规律，第一个反应不能发生，第二个反应能发生。 1. 跟随教师梳理，在笔记本上记录陌生卤族元素性质预测的逻辑与内容
2. 结合递变性规律，预测At（砹）的单质及化合物的性质，标注预测依据
3. 思考：“如何通过实验验证卤族元素的氧化性递变规律？”并举手发言分享思路
4. 总结陌生性质预测的核心逻辑，重点标注实验验证的设计思路。 1. 构建陌生性质预测模型，帮助学生掌握卤族元素性质预测的方法，解决高考中陌生元素性质预测的高频考点
2. 通过高考真题分析，强化递变性规律在反应判断中的应用
3. 通过实验验证设计思路的思考，提升学生的实验设计能力与探究意识
实践环节二：独立练习——卤族元素性质预测真题应用 8分钟 发放2023年新高考卷Ⅱ的真题：
“根据卤族元素的递变性规律，预测下列关于砹的性质描述是否正确：
（1）砹单质是一种比碘单质更易升华的固体；
（2）砹化银比碘化银更难溶于水；
（3）砹化氢比碘化氢更稳定；
（4）氯气能氧化砹离子生成砹单质。”
要求学生独立完成，运用本节课构建的预测模型解题，教师巡回观察学生的解题过程，记录普遍存在的问题；最后请1名学生上台展示解题过程，教师针对学生的易错点进行点评：“砹单质的熔沸点比碘单质高，更不易升华；卤化银的溶解度逐渐减小，砹化银比碘化银更难溶；氢化物稳定性逐渐减弱，砹化氢比碘化氢更不稳定；Cl 氧化性比At 强，能氧化砹离子生成砹单质。” 1. 独立完成真题应用，按“递变性规律→性质预测→判断正误”的步骤逐一分析
2. 解题过程中回顾递变性模型的核心逻辑，标注预测依据
3. 观看同学的展示，对比自己的解题思路，修正错误
4. 记录教师点评的易错点，标注在练习纸上，重点标注砹的特殊性质与递变性规律的应用。 1. 通过独立练习检测学生对陌生性质预测模型的掌握程度，贴合高考应试需求
2. 暴露学生在陌生元素性质预测中的易错点，及时纠正强化
3. 提升学生在高考卤族元素陌生性质预测题中的解题信心与能力
总结环节：知识体系整合 5分钟 引导学生梳理本节课的知识体系：以“卤族元素”为核心，分支为“递变性规律”“溴碘工业提取流程”“陌生性质预测”，核心为“原子结构递变→性质递变→工业应用→陌生性质预测”；强调：“卤族
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