归纳与整理教案设计（一等奖）

第四章

化学与自然资源的开发利用

第一节第1课时

金属矿物的开发利用

广州市培正中学

冯桂明

一、

学习内容分析（含课本内容扫描、课本内容总体安排）：

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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。

（1）本节从学科知识的角度，有利于学生将前面所学过的金属及其化合物、氧化还原反应、化学反应速率等知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展。

（2）从科学、技术和社会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自然资源的作用，学会辨证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，并培养做出明达决策的意识和能力。

（3）从学生学习的角度分析，学生已经具备了金属及其化合物、氧化还原反应、化学反应速率等一些基础知识，学生缺乏将理论知识应用于实践的能力。本节课的提供了一个理论结合实际的很好的切入点，将金属及其化合物的有关知识应用到金属冶炼工业上，并结合氧化还原反应的相关知识进行分析，能够将所学的课本上的知识应与实际的生产生活相联系，初步学会将课本中的知识应用于实践，将是一节特别有价值的课。

所以从教学内容的地位和目的角度来说，应该把这节书上成归纳、应用、升华学生已有知识和能力的课。

二、学情分析：本节教材从金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用，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钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，并且对金属冶炼有一定的了解，这些都为本节学习创造了条件。

三、教学目标：

1．知识与技能：

（1）了解金属元素在自然界中的存在方式和金属冶炼的实质。

（2）了解金属冶炼的一般方法，并掌握相关反应的化学方程式。

（3）了解废旧金属回收利用的意义。

2．过程与方法：

（1）通过学生介绍不同的矿石资源，认识到绝大多数金属是一化合态形式存在的，从而引出金属冶炼的实质，讨论冶炼的常用方法。

从自然界获得有用的物质和能量

海水中水资源、化学资源的开发利用

金属矿物的开发利用

无机物知识的归纳拓展

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（2）重点介绍铁的冶炼，让学生体会冶炼工艺和一般步骤，培养学生质疑能力及多角度分析问题的能力。

（3）通过概括与总结，进一步完善学生对活泼金属冶炼方法和过程的认识，并延伸到金属冶炼的一般过程与方法，培养学生从个别到一般的思维方式。

3．情感态度与价值观：

（1）从金属冶炼的体验化学科学的发展对人类生活的影响，拉近化学与学生的距离。

（2）通过资料收集汇报以及问题讨论和探究，激发学生勇于探索的精神，培养严谨的科学态度和合作意识。

四、教学重点难点分析

教学重点：了解化学方法在金属矿物开发，主要是金属冶炼中的作用。

教学难点：学生在掌握金属冶炼的一般原理的基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。

五、设计思想：为了揭示化学在资源开发和利用上的价值，拉近化学和学生的距离，我教学中在教材的基础上适当增加素材，尽可能地提供感性材料，便于学生体会。关于金属冶炼这部分知识采用多媒体提供材料，学生先查阅相关资料，然后总结归纳汇报的方法学习，也采用联系已学知识和生活经验，以实例引导学生讨论的方法展开。

六、教学策略：

1. 资源展现形式多样。采用多媒体呈现文字、图片、史料等素材，开阔学生的视野，激发学生的学习兴趣。使学生充分体验化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）中的作用，

如用“拿破仑三世时期铝比金银贵”的小故事引出很活泼的金属铝的冶炼方法；用“工业上焊接钢轨”的图片引入铁的冶炼方法；以史料中“曾青得铁，则化为铜”的记载，引入湿法炼铜的原理；用“火法炼铜”的图片说明火法炼铜的原理，激发学生的兴趣提高获取信息的效度。

通过多样的呈现方式，帮助学生理解化学与可持续发展这一主题，主要目的在于改变学生被动接受式的单一学习方式，促进学生多样化的学习方式的转变。

2. 采用“任务驱动”的方式教学。以“任务”的方式来激励学生，这里“任务”的体现形式多样：“任务”可以是一个个问题，通过讨论一些具体的问题来培养学生的化学素养，比如

“如果你是冶炼铜工厂的厂长，你会选择哪种方法？”，通过这样设身处地的情景，让学生真正地去想问题、找办法、寻思路；“任务”还可以是查阅资料，比如让学生课前查阅资料，如金属矿产资源；从青铜时代到现代金属作为生产生活材料情况；我国不同时期金属冶炼的方法；汇报废旧金属回收利用价值意义等。

3.紧抓化学学科基础。教学过程紧扣学科的基本概念和基础理论。如金属的冶炼原理可与氧化还原理论结合，不同金属冶炼方法不同可与能量联系起来。为落实化学方程式的书写，将每种金属的冶炼方法和相关化学方程式设计成学案让学生即时填写。每节课学习结束，利用多媒体呈现形成性练习、课堂及时评价反馈。

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七、教学过程设计

学生课前准备：（以小组为单位提交文字或图片材料）

1、上网搜集常见的金属矿产资源（图片展示）；

2、我国不同时代的金属冶炼方法：青铜器时代如何炼铜？炼丹术是什么？铁器时代如何炼铁？（文字整理）

3、废旧金属回收和利用的价值和意义？如何合理开发和利用矿物资源？（文字整理）

教师活动

图片展示：人类最早发现和应用的金属分别是金、银、铜。

引入：法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是用银或金制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮丽的银碗金碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？1885年，在美国首都华盛顿特区落成的华盛顿纪念碑上的顶帽也是用金属铝制造的。铝成为一些贵族身份的象征，可见人类先使用金后用铝的，想一想这是为什么呢？

图片展示：从古至今金属材料的广泛应用。

观看、倾听

了解金属材料在生活生产中的广泛应用，拉近化学与学生的距离，并认识到金属材料的重要性。

听取学生汇报收集的相关资料

顺着历史发展的顺序，展示已整理好的学生搜集的资料“我国不同时代的金属冶炼”（在PPT上展示学

让学生从中体会到金属的存学生活动

设计意图

通过图片吸引学生的眼球，让观看

学生直观认识人类最早发现和应用的金属是不活泼金属。

倾听，交流。

通过图片和史料，开阔学生视野，激发学生的学习兴趣，让学生乐于开口交流，营造了一个活跃的课堂气氛，为后续的交流讨论奠定基础。

PPT汇报金属矿产资源

在方式，并引出金属的冶炼。

了解古法炼铜种种方法，落实反应原理

了解古代炼铜原理；分享合作学习成果

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习小组的成员）。

通过学生提供的史料介绍火法炼铜、湿法炼铜。

设问：如果你是冶炼铜工厂的厂长，你会选择哪种方法？

议论

使学生通过思考和讨论，认识到金属冶炼过程往往需要消耗大量的能量，也容易造成严重的环境污染。

听取学生汇报，指导落实反应原理

书写相关的反应方程式

了解古代炼汞原理；分享合作学习，培养科学的人生观

介绍铁的冶炼，指导落实反应原理。

演示铝热反应实验（改进）。

问题：为什么青铜器时代早于铁器时代？

介绍钠、钾、铝的冶炼方法

介绍古法炼铁，落实反应原理，积极思考老师提出的问题。

学生：与金属冶炼的难易有关

积极思考老师提出的问让学生了解古代炼铁原理，体会冶炼工艺和一般步骤，了解铝热反应的应用；培养学生质疑能力及多角度分析问题的能力。

让学生了解科技发展对金属题，落实有关方程式。

冶炼的促进作用，复习氧化还原反应

引导学生归纳总结方法：

什么是金属冶炼？

金属冶炼的实质是什么？

还原出金属的难易由谁决定？

金属冶炼的有什么方法？

因为我们的生活生产需要金属，所以必须要开发利用金属资源但金属资源是不可再生资源，不是取之不尽的。

抛出问题：如何解决？

听取学生汇报并评价

小组讨论、总结规律，积极思考问题并发言

学生：物理提取法、热还原法、热分解法、电解法

积极思考并讨论

营造讨论氛围，培养学生归纳总结的能力，了解多种冶炼方法构建知识体系

使学生在讨论面临问题的时候充分认识到：要利用化学知识，在科学开发利用金属矿物的基础上，使金属矿物资源得到可持续发展

PPT汇报废旧金属回收利用价值意义，积极寻求合理开发和利用矿物资源的途径

培养学生严谨的科学态度和合作意识。

练习

活学活用

及时反馈评价

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【作业】1.课本93页2、3、4、6、7（作业本）

2.查找资料：（P93第8题）由金属矿物转变成金属，一般需要经过采矿、选矿和冶炼等主要阶段。在这些过程中可能会产生噪音、粉尘和烟雾、有害气体、污染的水、固体废料等环境污染问题。请查阅资料，将这三个阶段与相应主要污染以及为减轻污染应采取的措施，按下表进行归纳。

阶段

采矿

选矿

冶炼

主要污染

采取的措施和建议

【板书设计】

第四章

化学与可持续发展

第一节

开发利用金属矿物和海水资源(第1课时) 一、金属矿物的开发利用

1、从古至今金属材料的广泛应用

2、金属在自然界中存在的形态

除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自大然界

3、我国不同时代的金属冶炼

金属冶炼的实质：Mn+-----M 4、金属冶炼的一般方法：物理提取法、热分解法、热还原法、电解法

5、合理开发和利用金属矿物资源

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