归纳与整理优秀获奖教案

金属的冶炼的教学设计

教材分析：金属的冶炼是高中化学人教版必修二第四章第一节第一课时的内容，包括金属在自然界的存在形态、金属冶炼的内容及其本质、金属活动性顺序表中各部分金属所对应的冶炼方法（物理富集、热分解法、热还原法、电解法等），以及铝热反应等知识点。其中金属在自然界的存在形态、氧化还原反应、“单强离弱”等知识点在必修一以及必修二的元素周期律部分已经悉数涉及，所以本节内容都是依托在旧知上，难度并不大。当然其中铝热反应的实验与以往学生接触的实验差异较大，需要多花些时间与学生探讨学习。对于电解法制备金属部分，由于学生还未接触过电解原理，所以不能深入讲解，只能简单介绍并强调一些注意事项。从人文的角度，金属的冶炼是自然资源的开发利用一大体现，也是化学对人类发展的一大贡献；从应试的角度，金属的冶炼在历年高考题中也时常出现（经常伴随电化学在选择题或大题某个小问出现），难度不大，但是考生却也容易犯错，故教学中还是要引起足够的重视。

学情分析：学到此处，其实高中化学新课的学习学生已经完成近一半，基本实验操作、物质的量在计算中的应用、离子反应、氧化还原反应以及原电池、元素的性质、元素周期律以及化学键等内容对学生来说已经不再陌生，只要基础扎实，本节内容对学生而言犹如探囊取物。

教学目标

知识与技能

1.

知道金属冶炼的本质。

2.

掌握金属活动顺序表中各部分金属对应的冶炼方法以及相应方程式的书写。

3.

知道湿法炼铜和火法炼铜对应的原理。

4.

掌握铝热反应的原理并了解其实验操作过程。

过程与方法

1.

利用分类思想，对活泼性不同的金属对应冶炼方式进行归纳总结，能从熟悉的金属冶炼推广到其他陌生金属的冶炼方法。

2.

通过铝热反应的学习，学会从实验现象以及已有的理论分析对实验进入深层次的学习。

情感态度与价值观

1.

通过金属冶炼方法的的学习，理解人类对不同金属得以广泛使用时期不同的原因，感受化学科技随着时代不断进步的惊人变化。

2.

通过合理开发金属矿物资源手段的了解，加强能源可持续发展的意识并学会并珍惜地球母亲馈赠人类的一切。

教学重点

1.

金属活动顺序表中各部分金属对应的冶炼方法。

2.

常见金属冶炼的方程式的书写。

3.

铝热反应。

教学难点

1.

铝热反应

2.

电解法冶炼金属的原理

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

由一个简单的场景对话以[引入]各位小朋友，假设今天你

们来我家做客，我这儿有两个学生根据自己的想法作答

及拿破仑的趣事引入，契勺子，一个铝制的、一个金质

的，你会选择哪个？金比较贵物以稀为贵

的原因是？而相传曾经法国皇

帝拿破仑在每次宴请群臣的时

候自己用铝质餐具，宾客用银

质餐具，借此来凸显自己的身

份，也就是那个时候铝比金银

还要昂贵，你觉得又是为什那个时候铝难冶炼

么？

合主题的同时为金属的冶炼埋下伏笔，激发学生学习的兴趣。

通过铝在早时期与当下价

【评价追问】非常好，那通过

预习你知道铝怎么冶炼了通过电解熔融氧化铝所得

值的比较及其原因的了吗？，而在较早的时候电普及没有

没有？故而早期铝相对比较昂

贵。

解，为金属的冶炼学习奠定基调。

【过渡】人类对不同金属得以

广泛使用的时期不同，其实就

是金属冶炼的发展过程。关于

金属冶炼同学们先思考导学案

上的这两个问题：

大多以化合态存在，其中让学生通过预习先弄清楚•

金属在自然界的存在形铂、金以游离态形式存在。

关于金属冶炼的一些基本式？

•

何为金属冶炼？

将金属从其化合物中还原问题，增加学生课堂的参出来用于生产和制造各种与度。

金属材料的过程在工业上

称为金属的冶炼。

通过简单的问答提出铂和金的获取方法。

通过针对性的追问，让学生认识金属冶炼的实质。

通过金属冶炼实质以及不同金属阳离子得电子能力不同推出不同金属冶炼方法可能不同。

【铂和金的获取】对于本身就

以游离态存在的铂和金，人类不用

去获取它们还需要经过化学变

化？比如说人们历史上就用何沙里淘金

种方法获得金？

【【金属冶炼的实质】而对于化

合态的金属，从氧化还原的角

度经历怎样的变化才能获得其得电子被还原

单质？

【评价】非常好，这也就是我聆听并记录笔记

们金属冶炼的实质。

【转折】而不同金属阳离子的不一样

电子能力一样？

那可能不同的金属冶炼方法就不同

有所？

【金属的冶炼方法】而我们主回忆金属活动性顺序表

要学习金属活动顺序表中一些

常见金属的冶炼。

通过问题的引导，让学生结合旧知的基础推理出顺序表中金属冶炼的难度变化，在教师讲解的基础上，进一步确定其顺序表中不•

请大家先回顾一下金属根据已有知识作答

活动性顺序表内容？

•

其金属活动性如何变

化？

评价过渡：很好，那请同学们

结合导学案上的第5个问题根据讨论结果派代表给出同部分金属冶炼的方法。

（各金属阳离子得电子能力如结论

何变化？）思考动性顺序表中

的金属冶炼难度如何变化？同

桌之间可以进行交流。

补充：确实如此，我们的先辈聆听并记录笔记

们通过大量实践证明，表中的

金属的冶炼确实越来越容易，

并且大致分为四个梯度。

【物理富集法】对于铂和金刚

刚已经提及直接用物理富集法

获取。

【热分解法】而对于第二梯度

的汞和银的冶炼百度百科给出

这么两条信息（信息一：1774

年，英国科学家普利斯特列把

通过信息提示，让学生自行书写其方程式，锻炼学氧化汞放置在玻璃钟罩内的水根据信息提示尝试写出方生获取信息的能力，同时银面上，用放大镜将阳光聚集程式

在氧化汞上。很快就发现氧化

汞被分解了，放出一种气体，

将该气体放人玻璃瓶内，发现

木条燃烧得更旺，光焰更亮。

信息二：氧化银是棕褐色立方

晶系结晶或棕黑色粉末。氧化

银加热到250℃即开始分解，

放出氧气。到300℃以上时迅

速分解。

也增加课堂的色彩。

将汞的冶炼和古代炼丹术），请同学们根据信息写出相应

方程式？

追问:那同学们现在能不能告诉容易冶炼

我为什么早期的时候银相对比

较廉价了吗？

补充：像这样直接加热分解得

到金属的冶炼方法叫做热分解聆听

法。而提到HgO，古代一种药

物三仙丹的主要成分就是它，

而战国时期所谓能起死回生的

“九转还魂丹”的炼制就包含聆听

汞的冶炼。当然炼丹术士的想

法虽然荒谬，却在这一过程为

化学的发展起到一定的促进作

用。

【热还原法】

铜的冶炼：

相联系，激发学生的学习兴趣。

通过信息提示，让学生自行完成炼铜的方程式书写，同时也渗入了文学知识，增加学生的见识。

针对第三梯度的金属，大家比铁和铜

较熟悉的是那两种金属的冶

炼？对于铜的冶炼，相关资料

有这么一些记载（1.夏朝，我

国古代人民就利用孔雀石和木根据提示写出相应方程式

通过铜的冶炼，同时提出炭加热制铜（孔雀石指Cu2

（OH）受热时分解得

2CO3

，氧化铜；2.在西汉刘安所著的

《淮南万毕术》中，有“曾青

得铁则化为铜”，（曾青指

CuSO4溶液；3.将辉铜矿（主

要成分为Cu2S）与氧气高温下

作用可得铜和一种可使得品红

褪色的气体。），请同学们根据

热还原法法的概念。

资料卡片写出相应方程式。

一氧化碳、氢气

追问：除了木炭，还可以选择

哪些物质还原氧化铜？

陈述：像这样在加热或者高温

条件下，通过外加还原剂将金

属还原出来的方法叫做热还原

法，第三梯度的金属皆适用。

补充：对于铁与硫酸铜反应得

到铜的反应工艺上又叫湿法炼氧化剂：氧气、硫化亚铜

铜，利用辉铜矿为原料得到铜还原剂：硫化亚铜

的方法又称为火法炼铜。请大氧化产物：二氧化硫

家分析从氧化还原的角度分析还原产物：铜

这个反应的各成分以及转移电转移电子数：6NA 子数。当有3mol电子转移时，11.2L 标况下生成二氧化硫的体积

为？

铁的冶炼：

通过火法炼铜这个方程式的分析，再次巩固氧化还原反应的知识点。

过渡：对于铁的冶炼，大家熟高炉炼铁

悉是哪种方法？

铝热反应：除了一氧化碳，还

有没有别的物质可以还原出铁

呢？我们一起来看一个实验聆听并观察实验，记录实

（演示实验）

同学们看到了哪些实验现象？

②有红热熔融物落下，冷却后为黑色固体

③放出大量热

验现象

①发出耀眼白光

通过实验演示，让学生结合实验现象和理论分析，得出铝热反应的实质以及名字由来，加深对铝热反应的认识。

铁，根据元素守恒写出方

简单介绍铝热反应在生活中的应用，让学生更深一步认识铝热反应。

其熔融物可能是？请尝试写出程式。

方程式。

追问:此反应属于四大基本反置换反应

还原剂

应中的？其中铝作为什么剂？

又因该反应放出大量热，故名

为铝热反应。

根据实验思考：镁条和氯酸钾镁引燃，氯酸钾助燃

作用是？

补充：简单了解一下铝热反应

在生活中的一些应用：

1.

冶炼金属

2.制传统的烟火剂

3.军事上可以制作铝热弹等强

杀伤性的武器，还可以用作破

坏敌军器材。

聆听

通过几个方程式的简单介绍，让学生了解到铝热反应并不单指铝与氧化铁的反应。

4.焊接铁轨（焊接铁轨是利用

铝热反应熔融的铁进入原本有

缝的铁轨，冷却以后成为无缝

的铁轨）铝热反应并不单指这

一个反应，铝与其他一些金属

氧化物发生类似的反应都可以不可以，镁比铝活泼。铝

称为铝热反应，那么是否可以不能置换出镁。

用铝热反应制备镁呢？

【电解法】对于第四梯度的活

泼金属K Ca Na Mg Al可以选不能。因为它们太活泼，

择热还原法吗？原因？

难以找到比他们更为活泼

的金属。

通过简单介绍，让学生搞清楚电解法对于金属化合物的选择要求，掌握常见几种比较活泼金属的方程而后来人们发现电解法是一种

强有力的氧化还原手段，故而

采取电解法冶炼这些金属。比

如钠与铝的冶炼如下（给出钠

和铝冶炼的方程式以及一些相

关物质的信息）。那同学们觉得

为什么工业上要选择电解熔点

比较高的熔融氯化钠而不是电根据自己的理解作答

解氯化钠水溶液呢？

式书写。

让学生通过镁的冶炼的原料选择，学会将理论实际生产相联系。

电解时往往选择电解其熔融态

金属氧化物或氯化物。

转折：请同学们请结合钠与铝小组合作完成问题

的冶炼以及表格中的信息，为

镁的冶炼选择合适的原料并写

出相应方程式。前后桌为一组

共同完成。

因为氧化镁熔点比较高，

追问：（学生分享完想法以及写耗费能源较多，成本高、

出方程式以后），为什么不选择

氧化镁？

评价：非常好，理论就是要和

实际生产相联系。

追问：对于钠镁铝的冶炼？同学们有没有什么问题要提？

1.

降低氧化铝熔点

1.

什么是冰晶石，作用让学生通过观察提出自己是？

的疑惑，然后让同学帮忙2.

为什么冶炼铝选择电解决问题，印象更为深刻，解氧化铝而不是熔点知识点掌握更为牢固。

比较低的氯化铝？

有没有同学可以帮这两位同学2.

因为氯化铝是共价化

解决疑惑？

合物，熔融态不导电。

评价过渡：非常好，在实际生

产中，工业上以铝土矿（主要

是Al2O3,含杂质Fe2O3和不能，因为有杂质

SiO2)为原料生产铝，能不能直

接电解铝土矿？原因？请结合

三者性质的差异性，尝试设计

出合理的生产流程，格式参照分组完成并给出方案。

从工业ZnO中提纯ZnO。6

个人为一组共同完成。（学生完

成后抽人上黑板展示流程图并

简单阐述设计原理）

聆听

通过小组共同完成铝土矿除杂工艺流程图的设计，既让学生巩固碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物的性质差异，也让学生再次熟悉工艺流程图的绘制，同时也增加学生小组合作能力。

通过简单小结，巩固常见金属所对应冶炼方法。

提醒学生金属矿物资源并非取之不尽用之不竭，需合理开发使用，才能让能【小结】一起简单复习一下今

天所学的内容，对于比较活泼

的K、Ca、Na、Mg、Al选择电解法

何种冶炼方法？

热还原法

次活泼的Zn、Fe、Sn、Pb、热分解法

Cu？较为不活泼的Hg、Ag?

物理富集法

Pt 、

Au？

已知金属镓与铝同主族且位于

周期表第四周期，工业上冶炼电解法

镓最好选择什么方法？

【结语】地球上的金属矿物资源毕竟有限，人类还是不能肆意索取，至于如何更好的合理的利用有限的金属矿物资源，

希望优秀的你们能在不久的将来为人类带来福音！

源可持续发展。