有色金屬冶金教學(xué)課件

時(shí)間反復(fù)無(wú)常，鼓著翅膀飛逝有色金屬冶金有色金屬冶金時(shí)間反復(fù)無(wú)常，鼓著翅膀飛逝有色金屬冶金第一篇輕金屬冶金學(xué)1鋁冶金1.1概述1.1.1鋁冶金的歷史鋁在自然界中的分布地殼中鋁8%,僅次于氧和硅,在金屬元素中,鋁居首位。(1)漢代《本草經(jīng)》(2)明代《天工開(kāi)物》Aluminum由來(lái)Pott,Marggraf,Morveau,Davy化學(xué)法制取鋁18250ersted丹麥鉀汞還原無(wú)水氯化鋁1827Wohler德國(guó)鉀還原無(wú)水氯化鋁1854Devi1le法國(guó)鈉還原NaC1-A1C131865Bektob俄國(guó)鎂還原冰晶石一、歷史學(xué)科對(duì)培養(yǎng)學(xué)生批判性思維能力非常重要?dú)v史作為一門(mén)人文社會(huì)學(xué)科，由于學(xué)科本身的特殊性，需要在文字書(shū)畫(huà)、建筑遺址等史料的基礎(chǔ)上了解前人的歷史。作為歷史教師要讓學(xué)生知道站在不同的階級(jí)立場(chǎng)，用不同的世界觀，從不同的角度去觀察、分析歷史事件和歷史人物，往往會(huì)有不同的結(jié)論。所以歷史學(xué)科的這一特點(diǎn)決定了在培養(yǎng)學(xué)生批判性思維方面將發(fā)揮重要的作用，它體現(xiàn)在批判性地閱讀史料、教科書(shū)，批判性地思考各種觀點(diǎn)并能收集各種證據(jù)清晰而有說(shuō)服力地表達(dá)自己的觀點(diǎn)等。中學(xué)是學(xué)生思維發(fā)展的重要階段，因此我們?cè)诮虒W(xué)中要適當(dāng)?shù)貑⒌吓囵B(yǎng)學(xué)生的思維，讓學(xué)生具有如反思、質(zhì)疑、論證、判斷等初步的歷史批判性思維能力。二、對(duì)常州近幾年中考?xì)v史批判性思維試題的認(rèn)識(shí)中考試題的命制是以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，在歷史新課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）“課程目標(biāo)”中所涉及的諸如“了解以歷史材料為依據(jù)來(lái)解釋歷史的重要性；初步形成重證據(jù)的歷史意識(shí)和處理歷史信息的能力，逐步提高對(duì)歷史的理解能力，初步學(xué)會(huì)分析和解決歷史問(wèn)題?！钡任木?，無(wú)一不與歷史批判性思維的培養(yǎng)有關(guān)?？v觀近幾年來(lái)作為“風(fēng)向標(biāo)”的常州中考?xì)v史試題，不僅注重對(duì)主干歷史基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的考查，同時(shí)充分體現(xiàn)了新課程的理念，強(qiáng)調(diào)能力考查，尤其是在對(duì)歷史批判性思維能力考查上進(jìn)行了一定的嘗試，這對(duì)一線教師主動(dòng)探索培養(yǎng)學(xué)生歷史批評(píng)性思維能力起到了很好的導(dǎo)向作用。如2010年常州中考第33題（摘錄）材料：19世紀(jì)法國(guó)著名的歷史學(xué)家托克維爾認(rèn)為：“當(dāng)今世界存在著兩個(gè)偉大的民族，……他們就是俄國(guó)人和英裔美國(guó)人。這兩個(gè)民族是在不知不覺(jué)中發(fā)展起來(lái)的，正當(dāng)世界注意著其他地方的時(shí)候，他們卻突然加入第一流民族行列?！瓋烧叱霭l(fā)點(diǎn)不同，道路各異，盡管如此，看來(lái)他們都在上帝的意志的驅(qū)使下，為今后有朝一日能夠掌握半個(gè)世界的命運(yùn)而奔波”――張建華：《俄國(guó)史?自序》請(qǐng)回答：材料中“為今后有朝一日能夠掌握半個(gè)世界的命運(yùn)”的預(yù)言是否有道理？為什么？本題是常州歷史中考在批判性思維能力考查方面的第一次嘗試，需要學(xué)生在理解材料和牢固掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上，搜索腦中學(xué)習(xí)過(guò)的重要史實(shí)來(lái)印證托克維爾的觀點(diǎn)。命題改變了以往填空式的問(wèn)題設(shè)計(jì)，選材新穎，材料與學(xué)生所學(xué)有一定的聯(lián)系。同時(shí)在思維考查方面，突破了傳統(tǒng)的思維定勢(shì)，有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的深度和廣度。2012年常州中考第31題（摘錄）材料：（中國(guó)）如今被那些世界魔王英、俄、法、德等強(qiáng)國(guó)，看得眼紅了，誰(shuí)都想蠶食鯨吞起來(lái)?！痪褪呛υ谀前嗟弁?，只顧一時(shí)的安穩(wěn)，不顧萬(wàn)世的禍害，造出“科名”（科舉）二字，把全國(guó)人民的心都蒙了……憑著人欲殺欲割，一味不疼不癢了。請(qǐng)概括《孽?；ā穼?duì)科舉制的看法。結(jié)合所學(xué)談?wù)勀銓?duì)其看法的認(rèn)識(shí)。本題主要考查了學(xué)生從歷史材料中獲取有效信息并準(zhǔn)確解讀的能力，同時(shí)對(duì)批判性思維能力進(jìn)行初步考查，要求學(xué)生能結(jié)合所學(xué)知識(shí)，對(duì)歷史觀點(diǎn)進(jìn)行判斷和評(píng)價(jià)，力求能辯證地看待問(wèn)題，言而有據(jù)地表達(dá)出自己的見(jiàn)解。三、中考?xì)v史復(fù)習(xí)中批評(píng)性思維能力培養(yǎng)的策略1.精心設(shè)計(jì)問(wèn)題，刺激學(xué)生思維。筆者曾看到兩道歷史題，分別是中國(guó)學(xué)生面對(duì)的歷史題：忽必烈死于哪一年？美國(guó)學(xué)生的歷史題：忽必烈如果沒(méi)死，歐洲將會(huì)怎樣？這是教育的不同，長(zhǎng)期在這樣兩種教育下培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生的思維方式、思維深度肯定是絕然不同的。而思維正是由問(wèn)題推動(dòng)著前進(jìn)的，問(wèn)題的質(zhì)量決定著學(xué)生思維的質(zhì)量。所以在復(fù)習(xí)課時(shí)要少些一問(wèn)一答式的記憶性提問(wèn)，盡量提能激發(fā)學(xué)生思考興趣的問(wèn)題，通過(guò)問(wèn)題刺激學(xué)生思維，通過(guò)交流讓思維碰撞，這樣更有助于促使學(xué)生深入理解中國(guó)近代社會(huì)從器物到制度再到思想變革的歷程。2.創(chuàng)設(shè)民主氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑。只有有一個(gè)寬松開(kāi)放的課堂氛圍，學(xué)生的主體作用才能得到有效體現(xiàn)，思維才會(huì)毫無(wú)拘束。所以我們要積極營(yíng)造一個(gè)民主、和諧的課堂氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索，獨(dú)立思考。尤其在中考復(fù)習(xí)的過(guò)程中，不能一味“炒冷飯”，把講過(guò)的知識(shí)重新梳理“一講到底”或是一味訓(xùn)練“一練到底”，而是應(yīng)該給學(xué)生一些自主復(fù)習(xí)時(shí)間，鼓勵(lì)學(xué)生在自主復(fù)習(xí)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題并嘗試解決問(wèn)題?；蚴亲寣W(xué)生獨(dú)自構(gòu)建知識(shí)框架，梳理歷史知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系。只有給學(xué)生一定的時(shí)間、空間去自主學(xué)習(xí)，他們才有機(jī)會(huì)去思考。如在復(fù)習(xí)秦始皇漢武帝這兩個(gè)重要?dú)v史人物時(shí)，讓學(xué)生自主復(fù)習(xí)，梳理他們的主要活動(dòng)，并提出問(wèn)題。就有學(xué)生質(zhì)疑：“罷黜百家，獨(dú)尊儒術(shù)”這一主張對(duì)其他學(xué)派的思想主張不是不公平嗎？它會(huì)不會(huì)影響社會(huì)文化的發(fā)展？學(xué)生能提出這樣的問(wèn)題，說(shuō)明他們?cè)谒伎紗?wèn)題的時(shí)候更加全面了，這不就是我們要培養(yǎng)的人才目標(biāo)之一嗎？3.強(qiáng)化情境訓(xùn)練，總結(jié)提煉方法。任何一種能力通過(guò)訓(xùn)練都可以得到提升，在平時(shí)的新課傳授中或是中考復(fù)習(xí)階段，我們可以有意識(shí)地把發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、質(zhì)疑觀點(diǎn)、科學(xué)解釋、證實(shí)證偽等思維方法方面的內(nèi)容滲透在教學(xué)中，讓學(xué)生能得到批判性思維能力的訓(xùn)練。如辛亥革命是20世紀(jì)中國(guó)的第一次歷史性巨變，它開(kāi)創(chuàng)了完全意義上的近代民族民主革命，具有劃時(shí)代的歷史意義，在中考中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)。在復(fù)習(xí)的過(guò)程中，筆者就通過(guò)選取以下兩則材料，創(chuàng)設(shè)不同的情境讓學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。例1：（2011年常州中考第33題）材料：十月革命之前6年，中國(guó)之革命費(fèi)力少而光復(fù)迅速，可是事后看來(lái)，推翻專制皇權(quán)，只完成了革命序幕的初步而已。――引自黃仁宇《資本主義與二十一世紀(jì)》請(qǐng)回答：材料中的“中國(guó)之革命”指的是什么？結(jié)合所學(xué)知識(shí)說(shuō)明其歷史意義。并談?wù)勀銓?duì)作者的“（革命）只完成了革命序幕的初步而已”這一觀點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。例2：材料：“吾人仰望之中山（孫中山），而事后追思事前之希望，果相仵（等同）乎？抑不相仵乎？此又足以系今日之懷思而惹全國(guó)之注目矣！”――《申報(bào)》1912年9月9日請(qǐng)回答：《申報(bào)》中對(duì)辛亥革命為什么會(huì)這樣評(píng)價(jià)？教師能傳授給學(xué)生的知識(shí)是有限的，這些知識(shí)甚至?xí)S著時(shí)代的發(fā)展被逐漸淘汰，因此教學(xué)的意義就在于教會(huì)學(xué)生正確的思維方法、培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。對(duì)歷史學(xué)科來(lái)說(shuō)，最為關(guān)鍵的就是培養(yǎng)學(xué)生的歷史批判性思維能力，哪怕只是培養(yǎng)這種意識(shí)。探究性實(shí)驗(yàn)的特征是探究，讓學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)。首先通過(guò)探究活動(dòng)去引發(fā)學(xué)生的求知欲望，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，促使他們積極主動(dòng)的投入探究活動(dòng)。其次，在探究活動(dòng)中，學(xué)生能夠獲得幫助他們解釋和評(píng)價(jià)具有科學(xué)性問(wèn)題的證據(jù)。最后，學(xué)生之間進(jìn)行交流和論證，能夠引發(fā)新的問(wèn)題出現(xiàn)，有助于學(xué)生將實(shí)驗(yàn)證據(jù)、已有的科學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，最終解決問(wèn)題。目前探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題：第一，教師對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)的重視力度不足。一些教師認(rèn)為學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)較大，化學(xué)知識(shí)需要大部分的時(shí)間去傳授、理解與消化，因此，這些教師會(huì)選擇盡可能減少課堂中的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，部分教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的方法讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)，更有教師讓學(xué)生直接去背實(shí)驗(yàn)；一些教師讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，但放任式教學(xué)，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)的氛圍過(guò)于輕松，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)探究的環(huán)境。第二，實(shí)驗(yàn)教學(xué)忽視學(xué)生探究能力的培養(yǎng)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性，許多教師擔(dān)心學(xué)生因?yàn)閷?shí)驗(yàn)而發(fā)生安全事故，往往會(huì)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)之前，將最安全、他們認(rèn)為最科學(xué)的方案提供給學(xué)生，讓學(xué)生按照要求一步一步地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的每一步都有嚴(yán)格的要求，在這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生無(wú)法發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性去進(jìn)行探究，影響了其探究能力的提高。老師不僅要教會(huì)學(xué)生化學(xué)知識(shí)，更要教會(huì)學(xué)生探究化學(xué)世界神奇的方法，需要教師重視化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并開(kāi)發(fā)創(chuàng)新型的教學(xué)方法，我認(rèn)為應(yīng)當(dāng)從以下幾方面入手：一、培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生具有探究意識(shí)在教學(xué)過(guò)程中，老師要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生習(xí)慣于自主學(xué)習(xí)的能力，例如在制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，老師可以讓學(xué)生用過(guò)氧化氫、氯酸鉀、高錳酸鉀分別制取氧氣，比較不同方法的反應(yīng)原理，實(shí)驗(yàn)條件，操作的方便與否。讓他們采用排空氣法和排水法兩種方法來(lái)收集產(chǎn)生的氣體，然后通過(guò)驗(yàn)證，比較哪一種方法收集的?馓甯?純凈，讓他們思考為什么在固定試管時(shí)試管口要略向下傾斜，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)該先停止加熱還是先將導(dǎo)管移開(kāi)，為什么？這些問(wèn)題有些可以在實(shí)驗(yàn)之前讓學(xué)生思考，避免實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)，有些可以在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中去探索。當(dāng)然在自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)過(guò)程中，老師也要及時(shí)指點(diǎn)學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題，要對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的引導(dǎo)，幫助學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)思考的習(xí)慣和能力。二、加強(qiáng)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)過(guò)程的自主設(shè)計(jì)化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)打破傳統(tǒng)教學(xué)思想的限制，更多地關(guān)注學(xué)生主觀能動(dòng)性在教學(xué)活動(dòng)中的發(fā)揮，將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的權(quán)利交給學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)興趣的提高.做好化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的引導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，放手讓學(xué)生去思考與設(shè)計(jì)、實(shí)施與琢磨，能夠讓學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn)感加強(qiáng)，只有學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)，才能端正化學(xué)學(xué)習(xí)思想，提高化學(xué)水平。比如講氧氣具有助燃性，教師讓學(xué)生針對(duì)氧氣的性質(zhì)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，去驗(yàn)證自己的猜想，給學(xué)生充分的自由，讓學(xué)生利用身邊的實(shí)驗(yàn)器材與收集到的材料開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中獲得第一手化學(xué)知識(shí)，能夠加強(qiáng)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)意義的發(fā)揮。三、引導(dǎo)學(xué)生做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，自己得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論開(kāi)展一組實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到實(shí)驗(yàn)結(jié)果都可以相互對(duì)比、參照，能非常直觀地幫助學(xué)生進(jìn)行分析，搞清問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。如在講探究鐵生銹的條件時(shí)，可以通過(guò)設(shè)置一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)探求鐵生銹的條件，這組對(duì)照實(shí)驗(yàn)包括三個(gè)小實(shí)驗(yàn)：一是將潔凈的鐵釘放在干燥的試管里，用塞子塞緊；一是將潔凈的鐵釘放在試管里，注入經(jīng)過(guò)煮沸的蒸餾水至浸沒(méi)鐵釘，再注入一層植物油；一是將潔凈的鐵釘放入試管里，注入蒸餾水而不浸沒(méi)鐵釘。幾天之后，現(xiàn)象和結(jié)果誕生了，學(xué)生水到渠成地分析歸納出了鐵生銹的條件是“水和空氣同時(shí)存在”。這樣依據(jù)實(shí)驗(yàn)細(xì)致探索，對(duì)訓(xùn)練學(xué)生嚴(yán)密、全面地思維大有益處。四、引導(dǎo)學(xué)生由此及彼的聯(lián)想，培養(yǎng)歸納總結(jié)能力引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生由此及彼的聯(lián)想，遷移運(yùn)用已掌握的知識(shí)、技能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)嘗試解決新問(wèn)題，并在具體實(shí)驗(yàn)操作中結(jié)合出現(xiàn)的新問(wèn)題不斷摸索、改進(jìn)。如在探究CO2的實(shí)驗(yàn)室制法時(shí)，不直接展示制取裝置，而是先提示學(xué)生回想O2的制取反應(yīng)原理與裝置的關(guān)系，經(jīng)過(guò)認(rèn)真比較、總結(jié)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件與裝置類型的關(guān)系，學(xué)生的創(chuàng)意馬上由新舊知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)萌芽了，將制取氧氣的裝置遷移了過(guò)來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生收獲的不僅是“制取CO2”這一點(diǎn)知識(shí)，更重要的是掌握了設(shè)計(jì)氣體制取裝置的一般規(guī)律和方法，培養(yǎng)了歸納能力、遷移能力和在繼承中創(chuàng)新的能力。五、化學(xué)探究密切聯(lián)系生活，并讓化學(xué)探究服務(wù)于生活為了讓探究性實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中發(fā)揮作用，教師可以將實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的生活聯(lián)系起來(lái)，促進(jìn)學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中反思生活，讓化學(xué)探究服務(wù)于生活，教師要鼓勵(lì)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)化學(xué)現(xiàn)象后就自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。綜上所述，作為一名初中化學(xué)教師，應(yīng)當(dāng)認(rèn)清課程改革的要求，將探究性實(shí)驗(yàn)多引入到初中化學(xué)課堂中，關(guān)注探究性實(shí)驗(yàn)的積極作用，讓學(xué)生做課堂的主人，才能夠培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)綜合能力，激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)積極情感，讓探究性實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力提高的跳板，有利于高效化學(xué)課堂的效率。第一篇輕金屬冶金學(xué)1鋁冶金1.1概述1.1.1鋁冶金的歷史鋁在自然界中的分布地殼中鋁8%,僅次于氧和硅,在金屬元素中,鋁居首位。(1)漢代《本草經(jīng)》(2)明代《天工開(kāi)物》Aluminum由來(lái)Pott,Marggraf,Morveau,Davy化學(xué)法制取鋁18250ersted丹麥鉀汞還原無(wú)水氯化鋁1827Wohler德國(guó)鉀還原無(wú)水氯化鋁1854Devi1le法國(guó)鈉還原NaC1-A1C131865Bektob俄國(guó)鎂還原冰晶石電解法煉鋁1886年美國(guó)Ha1法國(guó)Heroult申請(qǐng)專利:方法不同,結(jié)果一樣Ha11-Heroult法,即冰晶石-氧化鋁法法國(guó):1889挪威:1906英國(guó):1890意大利:1907德國(guó):1898西班牙:1927奧地利1899前蘇聯(lián):1931中國(guó):19381.1.2現(xiàn)代鋁工業(yè)全世界原鋁產(chǎn)量1890180t19006990t192518萬(wàn)t1950150萬(wàn)t19701025萬(wàn)t19801560萬(wàn)t20002400萬(wàn)t中國(guó):2001年350萬(wàn)盹,世界第二美國(guó)、中國(guó)、加拿大、俄羅斯°用電解法或其它方法直接生產(chǎn)出來(lái)的純鋁稱為原鋁,現(xiàn)代還生產(chǎn)精鋁、高純鋁及多種鋁基合金現(xiàn)代鋁工業(yè)三個(gè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)(1)從鋁土礦提取純氧化鋁(2)用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法生產(chǎn)鋁3)鋁加工輔助環(huán)節(jié)(1)炭素電極制造(2)氟鹽生產(chǎn)·現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖苛性堿鋁土礦4蒸氣拜耳法溶出—赤泥氫氧化鋁焙燒氧化鋁2t電能約14000kw·h載氟氧化鋁炭陽(yáng)極550-600k氣體凈化載氟氣體氟鹽30-50kg原鋁99.5%-99.8%再熔鋁半成品0.9t圖1-2現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖鋁電解原理現(xiàn)代鋁工業(yè)生產(chǎn),主要采用冰晶石-氧化鋁熔鹽電解法,其中氧化鋁是煉鋁的原料,冰晶石是熔劑。直流電通入電解槽,在陰極和陽(yáng)極上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。電解產(chǎn)物,陰極上是液體鋁,陽(yáng)極上是氣體CO2(7580%)和C0(2025%)。在工業(yè)電解槽內(nèi),電解質(zhì)通常