第二节　资源综合利用　环境保护PPT配套优秀教学设计内容

《金属矿物的开发利用》教学设计

知识与能力

1.

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 2.

掌握金属冶炼的原理和方法 3.

掌握铝热反应及其应用

1.

通过过铝热反应实验，理解热还原法冶炼金属的原理

过程和方法

2.

通过比较各种金属的活泼性，得到金属冶炼的规律

1.

帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝的意识。 2.

利用金属矿物开发利用这个专题，学生更热爱自然，热爱化学。

教学目标重点

难点

导入：观看PPT图片，讲述金属铜、铁、铝的使用历史，了解火法炼铜和湿法炼铜2种冶炼铜的方法。

板书：一、金属的发展史

提问：金属大规模生产和使用的早晚与金属的什么性质有关呢？

结论：越活泼的金属，发现和使用得越晚。

讲述：自然界中大多数金属以化合态存在；少数不活泼金属以游离态存在，如金和铂。而在使用金属的时候都是利用的单质或合金，这时候人类就要对金属矿物进行冶炼，冶炼的过程是怎样的呢？

板书：二、金属的冶炼

⑴金属冶炼的一般过程

讲述：金属的冶炼一般为这3个步骤（PPT）：矿物富集—冶炼—精炼。矿石富集目的：除去杂质，提高矿石的有用成分的含量；冶炼目的：得到金属单质；精炼目的：提高金属的纯度。

提问：如何才能得到游离态的金属呢？需要用到什么原理？

板书：基本原理：利用氧化还原反应，将金属化合物还原为金属单质。

实质：

++ −→

提问：不同的金属活泼性也不同，那么所用的冶炼方法一样吗？

（金属位置越靠后，越易被还原，用一般还原方法即可；金属位置越靠前，越难被还原，要用较强还原手段来还原。）

板书：⑵金属冶炼的方法

讲述：对于铜之后的金属，由于其活泼性较弱，氧化物不稳定，因此可以使用加热使其氧化物分解来得到单质，这种方法我们称之为热分解法。

板书：①热分解法：

适用范围：Cu以后的金属如Hg、Ag（PPT展示方程式）

讲述：对于位于金属活动性顺序表中间位置的大多数金属，我们需要用一些还原剂在高温下使其还原，这种方法我们称之为热还原法。

提问：既然提到了还原剂，那么大家还想得起哪些常见的还原剂吗？

板书：②热还原法

常用还原剂：C、CO、H2以及某些较活泼的金属（如Al、Mg等）（PPT展示方程式）

讲述：三氧化二铁和一氧化碳的反应是高炉炼铁的主要反应；除了用一氧化碳，还能用铝还原氧

情感态度价值观

1.

帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝的意识。 2.

利用金属矿物开发利用这个专题，学生更热爱自然，热爱化学

在掌握了金属冶炼的一般原理基础上，了解使用于不同金属的冶炼方法。

教学过程

化铁，这个反应我们称之为铝热反应。

板书：铝热反应

实验用品：Fe2O3粉末（红棕色）、铝粉（灰白色）、KClO3粉末（白色）、镁条

实验装置

镁条：引燃剂；氯酸钾：助燃剂；氧化铁和铝粉混合物：铝热剂

教师演示实验

提问：请同学们讨论后总结出该实验的现象有哪些。

板书：现象：

⑴

镁条燃烧产生耀眼白光；

⑵

火星四溅，反应剧烈；

⑶

纸漏斗被烧穿，有熔融物滴落；

⑷

冷却形成铁珠。

讲述：这个反应的实质其实就是利用活泼金属铝置换不活泼金属氧化物的过程。它在生活中也有很多应用，比如：冶炼高熔点金属、焊接钢轨。

提问：铝除了可以还原铁，还能用来制锰、铬等金属。请大家试着写出铝与MnO2、Cr2O3的反应方程式。（PPT展示答案）

讲述：刚刚的铝热反应展示了铝的用途，当然，历史上关于铝的使用还有些有趣的故事，我们一起来看看。（PPT展示——历史趣闻）

提问：从以上两则趣闻中反映出了什么问题？（在当时的社会环境中铝的冶炼很困难）那么对于铝这样的金属该如何冶炼呢？

板书：③电解法

适用范围：Al及其以前的金属（PPT展示方程式）

提问：为什么不电解熔融MgO、AlCl3？

（①

电解熔融MgO会消耗更多能量。②

AlCl3是共价化合物，熔融AlCl3不导电。）

讲述：除了以上的冶炼金属的方法之外，对于一些特殊的金属还有一些特殊的方法可以得到它们，例如金和铂，自然界中就存在它们的单质，因此可以直接用物理方法得到；而钾由于其性质特殊不适合用电解法，因此利用其沸点低于钠，用钠在高温下置换出钾蒸气经冷却便可以得到钾的单质。

板书：④其他方法

讲述：地球上的资源是有限的，因此我们必须合理的开发和利用矿物资源实现可持续发展！

板书：三、合理开发和利用矿物资源

提问：如何合理开发和利用矿物资源？我们应该怎么做？（学生讨论得出个人的见解）

总结：指导学生归纳本节课内容

作业：完成教材课后习题