归纳与整理优秀公开课教案

《开发利用金属矿物和海水资源》教学设计

汝阳县第一高级中学 史迎超

课程分析：

化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时，应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路。这也正是贯穿《化学与自然资源的开发利用》这一章的重要核心观念。

以金属矿物、海水和化石燃料等为例，了解利用化学变化实现物质间的转化，以及这些过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。从科学、技术和社会和相互作用背景的角度，有利于学生加深体会化学在综合利用化学资源中的作用，学会辩证地看待人类与自然协调发展总可能会遇到的问题，并培养做出明达决策的意识和能力；从学科知识的角度，有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展，主要包括无机物之间的转化（在固态和液态下，金属及其化合物、非金属及其化合物的反应）、有机物之间的转化（裂解反应、聚合反应）。因此，本章作为高中必修模块的结尾，不仅对于学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己未来的升学和就业方向都可能会产生一定的影响。

学情分析：

在以往的学习中，学生已经已经了解了钠、铝、铁、铜等金属以及氯、氮、硫、硅等非金属及其化合物的主要性质，并且对金属冶炼及海水资源也有一定得了解，这些都为本节学习创造了条件。在生活中他们也见到了一些由于对资源不合理利用而造成的环境污染问题，他们已经初步认识到化学在综合利用化学资源中具有重要的作用，也初步学会了辩证地看待人类与自然协调发展总可能会遇到的问题，并培养做出明达决策的意识和能力。可以让学生们利用前面学过的知识和技能进行新知识的学习和拓展。从而提高学生通过对专业知识的学习，认识问题、分析问题和解决问题的能力，使学生自主完成本章内容的学习。

设计思路：

本节教学的主要目标是帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。因此，教学要围绕这一教学目标展开。教材从金属矿物以及海水资源的开发和利用两个专题，阐明化学在

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自然资源的合理开发和综合利用中的作用，首先是因为在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，金属矿物和海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系，同时学生在前面的学习中已经了解了钠、铝、铁、铜等金属以及氯、氮、硫、硅等非金属及其化合物的主要性质，并且对金属冶炼及海水资源也有一定得了解，这些都为本届学习创造了条件。

学习目标：

知识与技能 1、理解金属矿物开发利用的原理，掌握开发利用的方法；

2、掌握铝热反应的原理及应用。

过程与方法 1、培养学生对问题探究，透过事物现象看本质的能力；

2、培养学生观察实验，分析实验的能力。

情感态度与价值观 激发学习兴趣，培养求知欲望，体会合作学习的乐趣，通过对金属矿物的开发利用及研究性学习废旧金属的回收利用，强化能源节约利用和环保意识。

教学流程：

一、自主预习，初步思考

请同学们用五分钟时间预习本节内容（P88-90），用笔划出重点内容，特别要注意实验4—1（给出四个问题）。

（设计意图：本节主要学习金属矿物的开发利用，通过自主预习，让同学们初步把握本节重点，并思考预习过程中出现的一些问题，可以使他们更有针对性地进行学习。）

二、创设情境，激发情意

【课件投影】几种金属矿石的图片。

（设计意图：通过身边常用到的金属，来思考来自于大山深处的金属矿石，通过漂亮的金属矿石来吸引大家，是否所有的金属都以化合态存在，有无例外？怎样想办法从矿石中得到这些金属，方法完全一样吗？设下这些疑问让大家来思考，激发他们想搞清金属冶炼的方法。）

三、引导思考，整体感知

【课件投影】金属的冶炼原理：应用氧化还原反应，将金属从矿石中

还原为金属单质。

常见金属的冶炼方法：

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①

热分解法： 2HgO

△

2Hg+O2↑

4Ag+O2↑

高温

2Ag2O

△

②

热还原法： Fe2O3+3CO 2Fe+CO2↑

③

电解法： 2NaCl（熔融）

电解

2Na+Cl2↑

2Al2O3

 4Al+3O↑

2电解冰晶石（设计意图：先给出几种金属的冶炼方法，让同学们从中体会金属冶炼的原理并且找出规律，自己总结出哪些金属需要用的什么样的冶炼方法。自主通过总结交流的出的结论会让学生有成就感，并且记忆更牢固。）

【课件投影】展示教材89页（表4-1 常见金属的冶炼原理）

（设计意图：通过表格展示不同金属的冶炼方法，可以清晰地让同学们观察到不同的金属采用了不同的夜里方法，自然会使他们产生这样的疑问：是什么原因导致了不同的金属要采用不同的冶炼方法呢？通过思考讨论得到：不同的金属离子得到电子的能力不同。）

【课件投影】金属活动顺序与金属冶炼的关系：

金属活动性序表中，位置越靠后，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属还原；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。

金属原子失电子能力： 强

→

弱

金属离子得电子能力： 弱

→

强

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag

（设计意图：上边已经初步让学生思考认识到了冶炼方法与金属活泼性之间的关系，这里从更深层次让学生掌握金属活动性顺序与冶炼方法选择之间的关系，使知识更科学系统化。）

电解法

热还原法

热分解法

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【课件投影】图片实例展示热分解法、热还原法和电解法。

（设计意图：通过图片展示热分解法、热还原法和电解法的原理以及在工业生产中的应用，使学生们从微观上更形象地认识冶炼方法的原理，同时，可以让学生体会到理论知识在工业生产和生活中的应用，甚至把学习的理论知识用于解释和解决工业生产生活问题，从而达到学以致用的目的。）

【课件投影】铝热反应

热反应实验装置

回答下列问题：

1.KClO3的作用？

2.镁条的作用? 3.为什么内层的滤纸下端剪去并 用水浸湿？

4.为什么表面皿里放些沙子？

（提出注意问题，由老师演示实验，后排同学可以到前边观察。）

（设计意图：预习时已经请学生们认真阅读实验步骤，前边金属冶炼学习时已经简单介绍了铝热反应，现在详细介绍。在让学生观察实验现象时，提醒他们注意事项，以及思考上述问题。加深对铝热反应的认识，掌握其中的细节问题。）

【课件投影】其他铝热反应和铝热反应的应用（图片与讲解）

铝热反应的原理可以应用在生产上，如用于焊接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理，使铝与金属氧化物反应，冶炼铁钒、铬、锰等难熔性金属。

（设计意图：刚刚学习了新的反应类型，把与其类似的这一类反应总结起来，有助于学生系统记忆，另外，讲解用途可以达到学以致用的目的，引发学生的学习欲望。）

【课件投影】怎样合理开发和利用矿产资源，如何有效使用金属产品，金属回收利用的意义。

（设计意图：学以致用，通过介绍使学生意识到金属资源的有限，以及不合理开采造成的一些环境污染，从而体会到合理开发和利用矿产资源的重要性，思考应如何合理开发和利

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用矿产资源，如何有效使用金属产品，以及对金属回收利用有何意义。从而树立保护自然资源和环境的主人翁意识。）

四、加深理解，拓展深化

练习：

1、铝能用来冶炼难熔金属（如Fe 、V、Mn等），这是因为铝有（ ）

A．两性 B．良好导电性 C．熔点低 D．还原性，在反应中放出大量热

2、下列各种方法中，适用于炼制相应金属的是 （ ）

A．加热氧化铜 B．氧化镁跟铝粉共热

C．用焦炭还原氧化铜 D．电解熔融氯化钠

3、

在冶金工业上，通常均不能用化学还原剂制得的金属组是 ( ) A ．Na、Ba、Mg、A1 B．Zn、Fe、Cu、Ag C．Na、K、Zn、Fe D．Mg、Al、Zn、Fe 4、下列金属①铁、②镁、③锰、④矾、⑤铬。可用铝热法制备的有 A.①②④ B.①②③⑤ C. ①③④⑤ D.①②③④⑤

5、下列化工生产原理错误的是（ ）

①可以用电解熔融的氯化钠的方法来制取金属钠 ②可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁 ③用电冶铝时，原料是氯化铝

④炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热

A.②③ B.①③ C.①②③ D.②③④

6、单质A能从溶液中置换出单质B，则下列法中，不正确的是 ( ) A.当A、B都是金属时，A一定比B活动性强

5 ( )

B.当A、B都是非金属时，A一定比B活动性强

C.当A是金属时，B可能是金属，也可能是非金属

D.当A是非金属时，B可能是金属，也可能是非金属

课后反思

金属的开发和利用是非常有趣的一节课，因为其中的金属的冶炼和实际生产联系非常紧密，通过学习可以指导生产。

我在安排这节课时，开始先让大家预习，然后是观察矿石图片，一直都是比较轻松地在进行学习，可是后来觉得时间越来越紧，最后又在课间占用了学生一分钟的时间才讲完最后设计的几道练习，这说明了在时间安排上还存在着不合理、不科学之处。在接下来的备课中一定要注意这个问题。

当然这节课也有不少亮点，首先让学生进行预习，并且在预习的过程中也提出了问题，使他们在后边的学习中更有针对性。在课件中插入了不少图片，使理论知识更加形象和直接地被学生们接受。特别是在进行铝热反应时采用演示的方法，可以让学生亲眼看到显著的实验现象，所以他们很容易自己总结出这个重要反应的实验现象，而其中存在的几个问题都通过投影的方式给出，便于学生们有目的的进行思考，最终自己得出结论。在金属冶炼方法学习时，参照以往学习过的金属活动性顺序进行总结划分，使学生更系统地掌握了哪些金属需要用什么样的方法来冶炼。

当然，通过这节课，我感觉以后的教学中最好能抽时间让学生在课外预习，这样可以节约更多的课堂时间。同时，我也认识到学生的潜力是可以最大限度发掘的，所以作为老师要大胆对他们放手，当然老师也不能变成摆设，老师的艺术性诱导是发挥学生主观能动性的关键因素之一。

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