第二节　资源综合利用　环境保护教学设计第一课时

开发利用金属矿物和海水资源

第一课时

三维目标

知识与技能

（1）了解金属元素在自然界的存在形态。

（2）掌握金属冶炼的原理和方法。

（3）掌握铝热反应及其应用。

（4）了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。

（5）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，了解金属回收和资源保护的意义。

过程与方法

（1）培养学生的自学能力和查阅相关资料进行分析概括的能力。

（2）通过案例探究培养学生学会运用观察、实验、比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，同时训练学生的口头表达能力和交流能力。

（3）通过对案例探究，激发学生学习的主动性和创新意识，从而悟出学好化学的科学方法。

情感态度价值观

（1）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。

（2）通过化学史的教学，使学生认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。

（3）介绍我国古代在金属冶炼方面的成就，激发学生的爱国主义情感。

（4）认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。

教学重难点

教学重点：

了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。

教学难点：

学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。

教学建议

教学过程中要注意以下几个方面：

（1）利用多媒体辅助教学，扩大教学容量。本节内容学习难度不大，但涉及的基本知识比较丰富，信息量较大，可以可以利用图片、录音、录像材料以及多媒体动画，或将它们有机结合，充分发挥其整体功能优化教学过程。

（2）联系元素化合物知识和氧化还原反应理论。本节中金属的冶炼以及海水提镁、海水提溴、海带中碘元素的检验等，涉及到元素、化合物和氧化还原反应，教学过程中可以引导学生注意这些知识和规律的应用。

（3）把握教学内容深浅度，严格按照课程标准进行教学。

教学过程

【新课导入】

介绍金属在自然界中的分布、存在形态、储量以及金属资源的回收和保护的必要性（配合金属及矿物的实物录象和旁解录音，简介我国金属矿产资源在世界的排名情况，树立人均拥有资源的意识。）

【板书】开发利用金属矿物和海水资源

少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在，如金和铂以及少量的银和铜，而化学性质活泼的金属，在自然界中总是以化合态存在，如较活泼的铁只能存在于陨石中，。但在实际生产和生活中应用的金属材料却往往是纯金属或合金，这就需要把金属从金属矿物中提炼出来，这就叫做金属的冶炼。 师：（1）你知道从金属矿物中提炼金属，一般要经过哪些步骤？关键的一步是什么？ （2）要将化合态的金属矿物转化为金属单质，有哪些方法？其实质是什么？ 【指导阅读】看课本相关内容 生：学生阅读教材，展开讨论，并用自己的语言加以概括回答

【板书】一、金属矿物的冶炼

（一）金属矿物的冶炼步骤：矿石富集——金属冶炼——金属精炼 （二）冶炼的化学方法实质：利用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。 （三）金属冶炼的一般方法： 1．热分解法 2．热还原法 3．电解法

【讲解】不活泼的金属汞和银的氧化物不稳定，受热易分解生成金属单质和氧气；较活泼的金属如铁等和不活泼金属铜的氧化物较稳定，受热不易分解，需用还原剂（焦炭、一氧化碳、氢气、铝）来还原；活泼金属如钠、铝等氧化物非常稳定，加热或热还原剂均无法使其分解，只能用最强的还原手段即电解法使其氯化物、氧化物还原。（板书有关化学方程式） 师组织讨论：请结合金属活动性顺序表总结金属冶炼方法的一般规律。 生：领会，思考 【板书】

生：讨论，总结，归纳 【练习】

1．请完成下列化学方程式，标出电子转移数目和方向： (1)Fe2O3+C—— (2)PbO2+CO—— (3)MgCl2——(电解) 2．已知金属硫化物矿煅烧一般生成金属氧化物和二氧化硫，请再结合已学的知识和课本中“湿法冶金”的小资料完成并写出下列化学方程式： (1)我国北宋初期湿法炼铜（只要求写离子方程式） HgS+O2——

FeS2+O2——

（2）冶炼金属时要考虑原料及反应条件的选择问题；对于某些不活泼的金属如铜和银等，也常用电解盐溶液的方法进行精炼。但电解法要消耗大量电能，成本较高。 【过渡】设问：（1）地球上的金属矿产资源是有限的，而且是不能再生的，随着人们的不断开发利用，矿产资源将会日渐减少，如何解决这一难题呢？ （2）金属制品在使用过程中会被腐蚀或损坏，同时由于生产的发展，新的产品要不断替代旧的产品，因而每年就有大量废旧金属产生。废旧金属是一种固体废弃物，会污染环境，应该怎样解决这类问题？

生：看课本相关内容，讨论后，自由发表意见，并进行交流。 【例题剖析】

【例1】关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是（

）

A．金属元素仅存在于矿物中。

B．金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含。

C．少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在。

D．金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素。

【演示实验】铝热反应

1．把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起，取出内层滤纸，在其底部剪一小孔后用水润湿，再套回原处，并架在铁圈上，下面放置一盛沙子的蒸发皿。

2．将5g干燥的氧化铁粉末和2g铝粉均匀混合后放入纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁带。

3．用燃着的小木条点燃镁带，观察现象（反应时会产生高温，发出强光，观察时请注意安全不要直视）。

注意事项：实验时要注意安全，反应装置应远离易燃物；铝粉要细（200目以上），最好用铝银粉（商业名称）；预先擦去镁带的氧化膜，长度约需10

cm（过短热量不够，影响实验效果。

【板书】二、金属的回收和资源的保护：

把废旧金属作为一种资源，加以回收利用，既减少了垃圾量，防止 ，又缓解 的 矛盾。

【提问】（1）请看插图并联系生产和生活实际，说说金属回收再利用的意义？ （2）你认为本节课的重点应该是什么？ 【小结】 本节课的重点是掌握金属冶炼的一般原理及常见的金属冶炼的三种方法，并能利用金属冶炼的一般规律正确书写有关化学方程式，标出电子转移数目和方向。同时，要充分认识金属回收利用和资源保护的重要意义，牢固树立环境保护意识和开发、节约资源的观念。 布置作业：

1．复习本节课的内容 2．完成本节的同步练习 板书设计：

开发利用金属矿物和海水资源

一、金属矿物的冶炼

（一）金属矿物的冶炼步骤：

矿石富集——金属冶炼——金属精炼 （二）冶炼的化学方法实质：

利用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。 （三）金属冶炼的一般方法： 1．热分解法 2．热还原法

3．电解法 K

Ca

Na

Mg

Al

Zn

Fe

Sn

Pb

(H) Cu Hg

Ag

Pt

Au 电解法 热还原法 热分解法 物理提炼法 二、金属的回收和资源的保护：

活动与探究

1．查找资料，了解我国主要有那些钢铁基地？并以其中的2个工厂为例，完成下表：

×××钢铁厂

×××钢铁厂

产量（万吨/年）

原料

原理

主要设备