归纳与整理教学创新设计

第四章

化学与自然资源的开发利用

第一节

开发利用金属矿物和海水资源

第一课时

金属矿物的开发利用

一、教材分析

本节课选自《化学2（必修）》第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》的第一课时金属矿物的开发利用。化学研究和应用的一个重要的目标就是开发和利用自然界中可能的物质资源和能源资源，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。本课时是以金属活动顺序表、氧化还原反应为依托，探究金属的冶炼原理、金属资源的回收和利用。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，树立资源保护意识和合理开发意识。

二、教学目标

知识与技能：

1、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

过程与方法：

1、通过人类认识和使用金属制品的历史进程，以金属活动顺序表为主线，结合演示实验的方法，使学生理解、掌握金属冶炼的各种常用方法。

2、

通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。

情感态度与价值观：

1、经历探究过程，提高学生的创新思维能力，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程；

3、通过对化学在环境保护中的作用的认识，培养学生树立绿色化学的观念。

三、教学重点

金属冶炼的基本方法

四、教学难点

铝热反应，电解法

五、教学过程

教师活动

[引入]金属大家都非常熟悉，我们在高中化学必修1中学习过用途广泛的金属材材料制成的物品吗？

[推进]这些金属制品大都取材于金属单质或合金,那么

自然界有这些金属单质吗? 学生活动

学生思考: 生活中常见的由金属材料制成的

学生思考,引出金属矿物

创设情境，引起学生

对金属制品的研究兴趣。培养学生发现[展示] 图片常见到金属矿物的图片

复习游离态化合态。

[板书]

一、金属的存在

问题思考问题的能通过展示使学生看到金属在自然的矿物中力。

的大多是化合态.思考怎样将金属从其化合

物中还原出来才能得到金属单质，用于生产和制造各种金属材料。

帮助学生了解金属冶炼的一般步骤和实质。

引导学生学会联系自己掌握的知识，通过比较归纳发现事物的本质特征。

设计意图

料，大家能说出几种生活中常见的由金属物品

[设问]

我们该如何从矿石中提炼出金属单质呢？

[板书] 二、金属的冶炼（Mn++ne-→M）

[讲述]1、一般步骤

（矿石富集—金属冶炼—金属精炼）

2、定义

3、实质

[设问] 什么原因导致人类大量使用金属的时间铜早于铁，而铁早于铝？结合金属活动性顺序表讨论

[思考]金属活动顺序表，并将其按活动的差异分为四小组，选取各小组代表元素进行研究

[提问]活泼性金属与不活泼金属相比谁更容易从其化合物中被冶炼出来呢？

学生回忆“金属活动顺序表”，推测不活泼金属更容易得到。

培养学生养成分类讨论的习惯。

[板书]三、金属的冶炼方法

1、物理提取法

学生感悟:沙里淘金的[讲述]

对于在自然界以游离态形式存在过程是物理方法

的金和铂，我们直接用物理提取法就可以得到。

[展示]

图片天然金矿、江河泥沙

[讲述]较不活泼金属以汞为代表，瑞典化学家舍勒在研究氧气制备方法发现受热分解后制的氧气的同时还有金属汞的生成。

[板书]热分解法

[讲述] 较活泼金属以铁为代表，学生回忆初中学过高炉炼铁的原理

[板书]热还原法

[衔接并演示铝热反应实验]

实际生产当中除了用CO还原Fe2O3之外，还有一种还原剂铝，也能实现将Fe2O3还原成Fe。

[讲述]由于该反应是铝作还原剂将铁置换出来，并放出大量的热，所以叫做“铝热反应”其重要应用是焊接铁轨

[推进] 活泼金属中我们以铝为代表。

[展示]

图片拿破仑三世的铝碗,门捷列夫的铝制奖杯

[思考]为什么铝在当时那个年代是那么的珍贵?又是谁将铝从高高在上的显赫贵族变成一名不文的平民百姓呢？

[讲述]美国化学家霍尔发现电解制铝方法,使得金属铝得以大规模生产，使其走进了寻常百姓家。

[板书]电解法

[板书]电解法制铝的方程式

[回顾]通过回顾“金属活动顺序表”证实金属制备方法难易由金属的活泼性决定的

学生感悟：热分解法

巩固旧知识，寻找新知识的增长点

学生书写方程式并投影

学生观察并描述实验现象实验现象，分析产物并板书方程式

学生感悟:科学技术的发展推动历史的进程

激发学生的好奇心

书写电解法制铝的方程式

整合知识并加以巩固。

培养学生梳理知识点，了解金属矿物开发利用的化学方法。

学生讨论交流

思考体会保护金属资源的重要意义以及如何合理开发利用金属资源。

金属矿物资源有限，金属冶炼耗能高，污染大，也会给我们生产生活带来负面影响。

[展示]

图片可开采金属矿的年限,废气、废水、废渣的排放

[交流讨论]如何合理开发利用金属资源，请谈谈看法？

[总结]合理开发利用金属资源方法有: ①节能减排，处理好三废

②回收和利用废旧金属

③开发海底矿物资源

④寻找金属的代用品

⑤提高金属使用率,减少金属使用量

[展望未来]一方面我们每个从自我做起,从小事做起,节约并充分利用身边现有的金属资源;另一方面将来如果从事金属冶炼行业的同学,一定要树立可持续发展的观念,要节能减排,保护环境.相信通过我们每个人的努力,碧水蓝天的美好景象一定会与我们常相伴。

增强学生的环保意识，树立可持续发展观念。

板书设计：

金属矿物的开发利用

一、金属的存在形式

二、金属的冶炼原理及步骤

三、金属的冶炼方法

K Ca Na Mg Al

Zn Fe Sn

Pb

Cu

Hg Ag

Pt

Au

电解法

热还原法

热分解法

物理提取法

铝热反应：铝+金属氧化物 = 金属 + 氧化铝

四、合理开发和利用金属矿物资源