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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。

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。

2、本课时的教学目的：

知识和技能目标：

1．了解金属元素在自然界的存在形态。

2．掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法。

过程与方法目标：

1．通过学生自学和查阅相关资料，培养学生分析概括的能力。

2．通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神；

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。

情感态度和价值观目标：

1．培养学生主动参与意识；

2．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。

教学重点：了解化学方法在金属矿物开发，主要是金属冶炼开发中的作用。

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

教具准备

多媒体课件，有关实验的试剂和仪器

教学方法

１、实验促学法：通过教师的演示，学生的动手操作，观察分析实验现象，理解并掌握金属冶炼的方法。

２、情景激学法：创设问题的意境，激发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生在意境中主动探究科学的奥妙。

３、

探究、归纳法：通过学生对问题的探究、讨论、实验、归纳，最终掌握金属冶炼的方法。

４、多媒体辅助教学法：运用先进的教学手段，有助于学生对于化学反应的认识。

教学过程

【设问】我们日常生活中有哪些金属制品?(铁锅，戒指，不锈钢水壶……)

（过渡）由学生所给出的例子可以看到，我们的生活是离不开金属制品的，而这些金属制品中，绝大多数都是金属单质，那么自然界中有没有为我们准备好现成的金属单质呢？

（投影）

1、赤铁矿Fe2O3、铜矿2CuCO3.Cu(OH)2、铝矿(铝硅酸盐)、银矿（银）、金矿（金）

结论：除了金、银这样的贵金属外，绝大多数的金属在自然界中都是化合态。

（引入）:自然界并没有现成的金属单质，要想使用它们，第一步就要将他们从化合态变成游离态。下面我们就来学习本节的第一部分——金属矿物的开发利用。

（板书）：一、金属矿物的开发和利用

（设疑）：

一、阅读课本并完成下列问题：

1、金属冶炼的基本原理是什么？

（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）

2、金属冶炼的一般步骤？

（矿石富集——金属冶炼——金属精炼）

3、金属冶炼常用的方法？

（1、热分解法。2、热还原法。3、电解法）

（投影）：金属活动性顺序表。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

（设疑）：结合书上告诉我们的这几种金属的冶炼方法，你们觉得金属活动顺序与金属冶炼方法有没有联系呢？如果有，有什么规律吗？

目的：让学生通过自己的归纳得到结论，学生更容易记忆。

（讲解）：金属的冶炼就是根据金属阳离子得电子的能力不同而采用不同方法：不活泼的金属有的受热就能得到电子;有的金属需要用还原剂给它一些电子；有的金属阳离子本身就很稳定，根本不想得电子，我们就强制性的给它电子——用电解法。

从根本上说，金属冶炼的实质就是根据金属阳离子得电子的能力不同，采用不同的冶炼方法。

（板书）：1.金属冶炼的实质：根据金属阳离子的电子的能力不同，采用不同的冶炼方法。

（板书）：2.金属冶炼的方法

（分析）：一些不活泼的金属，它们是在金属活动顺序中位于氢后面的金属，如

Hg、Ag等，其阳离子得电子能力很强，所以其还原的条件比较容易达到。Hg、Ag的氧化物受热就能分解得到单质。

（板书）：（1）热分解法：

2HgO= 2Hg+O2↑

2Ag2O= 4Ag+O2↑

（分析）：位于活动性顺序表中前段的金属

，如K Ca Na Mg Al等金属，我们知道其还原性很强，容易失去电子，而其对应的阳离子则氧化性和弱，很难得到电子，一般的还原剂都无法把它的阳离子还原出来。我们只能用同点分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。

（板书）：（2）电解法

MgCl2（熔融）==Mg+Cl2↑

(电解)

（分析）：对于大多数金属，如位于活动性顺序表中间一段的金属所对应的离子，得电子能力较强，其化合物又不能通过受热分解得到金属单质，必须使用还原剂还原金属阳离子。常见的还原剂有焦炭、CO、H2。一些活泼金属也可作为还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。

（板书）：（3）热还原法：

常是用还原剂：C、CO、H2、活泼金属等

（练习）：要求学生写出这四种常用的还原剂冶炼赤铁矿的化学方程式。

目的：联系书写方程式

（实验）1、实验前用磁铁检查室温下有无铁存在。（反应前:无铁存在）

2、演示铝热反应

。

（反应中：发光、放热、反应剧烈）

3、反应后再用磁铁检查有无铁生成。（反应后：有块状生成物被磁铁吸起）

4、分析各种试剂作用。

（投影）：铝热反应装置图。

结论：在该反应中，镁条和氯酸钾是引燃剂，镁条在空气中可燃烧，氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时，氯酸钾则是氧化剂，以保证镁条的继续燃烧，同时放出足够的热量引发Fe2O3和Al粉的反应。由于该反应放出大量的热，只要引发反应就可剧烈进行，放出的热使生成的铁熔为液态。

(共同分析)：

铝的还原性强于铁，也能与化合态氧结合。

（过渡）：这个反应放出的热量可以讲熔点高达2000多度的铁熔化成液态，可以想象这个能量有多个。所以这个反应叫做铝热反应。

（板书）：铝热反应

Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3

(高温)

（录像）：铝热反应在生产中的应用：焊接钢轨，冶炼难熔金属。

（板书）：应用：

1、野外焊接。2、冶炼难熔金属

（设疑）：写出冶炼铬、锰的反应方程式。进一步巩固铝热反应方程式。

（过渡）：地球上的金属矿产资源是有限的，无法再生，而且随着金属的使用，金属会被腐蚀而污染环境，我们该怎么做呢？

（板书）：3、金属的回收与环境、资源保护

（设疑）：金属回收再利用的好处有哪些？（将少垃圾量，防止污染环境，缓解资源短缺的矛盾）

目的：培养学生自学能力及环保意识，加强资源保护意识及合理开发意识。

课堂小结：

巩固练习然后布置课后作业：用几个不同层次、有发散性的练习，让不同层次的学生进一步巩固所学内容，从练习中了解学生对知识掌握程度。

五【板书设计】

第一节

开发利用金属矿物和海水资源

一、金属矿物的开发和利用

1.金属冶炼的实质

：

根据金属阳离子的电子的能力不同，采用不同的冶炼方法。

2.金属冶炼的方法

（1）热分解法：2HgO== 2Hg+O2↑

2Ag2O ==4Ag+O2↑

（2）电解法：MgCl2（熔融）==Mg+Cl2↑

(电解)

（3）热还原法：

1、常是用还原剂：C、CO、H2、活泼金属等

2、铝热反应：

Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3

(高温) 应用：

1、野外焊接。2、冶炼难熔金属

3、金属的回收与环境、资源保护