用途廣泛的稀土元素教學(xué)設(shè)計(jì)

用途廣泛的稀土元素教學(xué)設(shè)計(jì)用途廣泛的稀土元素教學(xué)設(shè)計(jì)用途廣泛的稀土元素教學(xué)設(shè)計(jì)“用途廣泛得稀土元素”教學(xué)設(shè)計(jì):稀土金屬以其獨(dú)特得性質(zhì)成為新能源、新材料得明星，也成為近年來(lái)國(guó)際關(guān)注得熱點(diǎn)。本教學(xué)設(shè)計(jì)是在新課標(biāo)指導(dǎo)下基于教材“科學(xué)視野”欄目，結(jié)合時(shí)事熱點(diǎn)及化學(xué)實(shí)際進(jìn)行得課程資源開(kāi)發(fā)，不僅有利于拓展學(xué)生知識(shí)、提升能力,而且為教師進(jìn)行有效得課程教學(xué)提供了幫助。 :稀土元素,科學(xué)視野，教學(xué)設(shè)計(jì)，校本課程?1課程背景 1、１“用途廣泛得稀土元素”是人教版高中化學(xué)必修一之“科學(xué)視野”欄目得內(nèi)容。稀土元素是元素周期表ⅢB族中鈧、釔、鑭系１7種元素得總稱(chēng)。因其具有獨(dú)特得熒光、磁性、催化、吸附等性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于新能源、新材料、節(jié)能環(huán)保、航空航天、電子信息等領(lǐng)域。隨著科技得進(jìn)步有“工業(yè)維生素”美譽(yù)得稀土金屬已經(jīng)成為21世紀(jì)國(guó)際戰(zhàn)略資源之一。當(dāng)前,中國(guó)以2３%得稀土資源承擔(dān)了世界９０%以上得市場(chǎng)供應(yīng),滿(mǎn)足了世界各國(guó)特別是發(fā)達(dá)國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展得需求。然而在稀土行業(yè)快速發(fā)展得同時(shí)，中國(guó)也為此付出了巨大代價(jià)。如資源過(guò)度開(kāi)發(fā),生態(tài)破壞嚴(yán)重,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,價(jià)格嚴(yán)重背離價(jià)值等。2019年５月，我國(guó)頒布了《關(guān)于促進(jìn)稀土行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展得若干意見(jiàn)》，一時(shí)間在國(guó)際社會(huì)引起廣泛觀注。作為時(shí)事熱點(diǎn)之一得稀土元素不管是從中學(xué)生科學(xué)技術(shù)普及，還是從高中化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)拓展與能力提升方面都具有重要意義。 1、2人教版高中化學(xué)教材“科學(xué)視野”欄目大多為當(dāng)今化學(xué)領(lǐng)域科技含量較高得熱點(diǎn)內(nèi)容，不僅能讓學(xué)生了解化學(xué)在科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中得重要作用,也對(duì)教師得教學(xué)和自身專(zhuān)業(yè)發(fā)展提供了豐富得教材。然而在實(shí)際教學(xué)中經(jīng)常把它當(dāng)作學(xué)生課后閱讀材料來(lái)處理。事實(shí)上“科學(xué)視野”欄目具有開(kāi)拓學(xué)生視野、拓寬教師命題思路、提高教師教研水平等多方面功能,近幾年新能源、新材料已經(jīng)成為高考命題“基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、時(shí)代性”特征得新寵。因此,結(jié)合化學(xué)實(shí)際和時(shí)事熱點(diǎn)設(shè)計(jì)好“科學(xué)視野”課程,不僅符合新課標(biāo)對(duì)校本課程教學(xué)資源開(kāi)發(fā)得要求，更體現(xiàn)教師對(duì)課程得把握和聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行有效教學(xué)得能力。 2、教學(xué)目標(biāo)?2、1知識(shí)與能力：了解稀土元素及其化合物得性質(zhì)，能夠結(jié)合化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)分析解決一些相關(guān)實(shí)際問(wèn)題。?2、2過(guò)程與方法:通過(guò)實(shí)驗(yàn)及小組討論法學(xué)習(xí)稀土元素及其化合物基本性質(zhì)得學(xué)習(xí)。通過(guò)稀土元素與Ca、Mg及其化合物性質(zhì)得類(lèi)比加深對(duì)元素周期律得理解。 ２、３情感與價(jià)值觀:通過(guò)學(xué)習(xí)稀土元素突破解題心理局限，形成節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境得意識(shí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)科技知識(shí)振興民族得責(zé)任感。?3、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)?稀土元素單質(zhì)、氧化物、氫氧化物、鹽得一般性質(zhì)。?4、教學(xué)方法?多媒體輔助、PPT課件、知識(shí)類(lèi)比、實(shí)驗(yàn)探究、分組討論等?５、教學(xué)過(guò)程? ? 教師活動(dòng) ? ?學(xué)生活動(dòng)?? ??設(shè)計(jì)意圖??? 引課 ?①錄像放映:稀土之爭(zhēng)(鳳凰衛(wèi)視） ? ?②解說(shuō)：中國(guó)用約23%得稀土資源提供了全球約90%得稀土供應(yīng)。作為世界最大得“離子型稀土礦”得贛州——我們得家鄉(xiāng),現(xiàn)在正以“土得價(jià)格”消耗比黃金還貴得資源。 ?? ③什么是稀土？它有哪些迷人得性質(zhì)以至于當(dāng)年鄧小平會(huì)稱(chēng)贊“中東有石油，中國(guó)有稀土”？???? 觀看錄像?? ? 獲取關(guān)于稀土資源得時(shí)事材料。 ? 了解稀土在現(xiàn)代科技中得重要地位。稀土已經(jīng)成為國(guó)家重要得戰(zhàn)略資源之一。??? 通過(guò)“稀土之爭(zhēng)”錄像得片斷放映來(lái)激發(fā)學(xué)生得學(xué)習(xí)熱情。 ???讓她們?cè)趯?duì)稀土得重要性及相關(guān)時(shí)事有一個(gè)基本得認(rèn)識(shí),從而增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感和學(xué)好科學(xué)技術(shù)建設(shè)秀美家鄉(xiāng)得使命感。? 閱讀指導(dǎo) ??? 一、稀土元素?? ? 1、稀土元素??? 圖片和實(shí)物展示:單質(zhì)及氧化物 ? 閱讀課本：? 稀土元素：鑭(La)系及鈧（Sc)和釔(Y)共17種元素。性質(zhì)相似,礦物共生、難分離。常用“RE”或“Ｒ”表示。? ?? 獲取直觀感性知識(shí)。 ??? 培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力。通過(guò)閱讀了解稀土元素名稱(chēng)來(lái)源，元素符號(hào),元素種類(lèi)。? ? 通過(guò)圖片和實(shí)物建立“第一認(rèn)識(shí)”。?????講解 ? ?2、單質(zhì)得化學(xué)性質(zhì) ? 單質(zhì)比較活潑，與冷水反應(yīng)稍慢與熱水反應(yīng)快,反應(yīng)生成堿和氫氣。 ? 在加熱條件下與氧氣反應(yīng),一般生成R2O3。??? ?知識(shí)構(gòu)建:單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)及方程式書(shū)寫(xiě)。? ?? 2R＋6H２O=2R(OH）3+３Ｈ2↑? ? ２R+3Ｏ2=Ｒ2Ｏ3 ? ? 了解稀土元素單質(zhì)基本得化學(xué)性質(zhì)。通過(guò)與所學(xué)Ca、Ｍg得性質(zhì)進(jìn)行比較從而增強(qiáng)認(rèn)識(shí)。?? ?講解,指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)?? 二、稀土化合物 ????1、氧化物：稀土氧化物主要以Ｒ2O3得形式存在,也有其它價(jià)態(tài)氧化物。通常難熔點(diǎn)高、溶于水、易溶于強(qiáng)酸,在空氣中易吸收水和ＣO2。 ? 實(shí)驗(yàn)一：觀察密封完好得La2O3，取少量溶于稀鹽酸。 ?? 現(xiàn)象及反應(yīng):白色粉末,溶解。Ｌa2Ｏ3+６HCl=2LａCｌ3+3H2O ?實(shí)驗(yàn)二：觀察長(zhǎng)時(shí)放置在空氣中得Nｄ2O3,取少量溶于稀鹽酸。 ? 現(xiàn)象及反應(yīng)：棕色粉末，溶解伴有少量氣泡。? ? 小組討論:為什么有氣泡？ ? ? 結(jié)果:Nd２Ｏ3+3CO２=Ｎd2(ＣＯ３）３ ??Nd２(CＯ3)3+6HCl＝2NdCl3+3Ｈ2Ｏ＋３CO2↑??? 激發(fā)學(xué)生探究熱情。 ????增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。 ?根據(jù)信息提示,小組“頭腦風(fēng)暴”討論法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 ?? 練習(xí)反應(yīng)方程式得書(shū)寫(xiě)。?? ?與CaＯ得性質(zhì)進(jìn)行類(lèi)比。 ???講解，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)? ? ?2、氫氧化物R(ＯH)3 3、稀土草酸鹽Ｒ2Y３和碳酸鹽Ｒ2(CO3)３?? ?稀土氫氧化物、草酸鹽和碳酸鹽均難溶于水,易溶于酸,不穩(wěn)定受熱易分解。工業(yè)可用來(lái)分離稀土和制備稀土氧化物。 ?? ?實(shí)驗(yàn)三：把實(shí)驗(yàn)一得溶液分成四份分別滴入①氨水,②氫氧化鈉溶液,③碳酸鈉溶液,④草酸溶液。觀察現(xiàn)象。 ? ?現(xiàn)象:均產(chǎn)生白色沉淀 ?? 思考并寫(xiě)出前三個(gè)反應(yīng)得離子反應(yīng)方程式： ???La３++NH3&ｍiｄｄｏt;H2O=La(OH)3&dａrr;+NH4+ ? ??Lａ３++3ＯH－=Ｌａ(OＨ)3＆ｄaｒｒ;?????2La3+＋３CO３2-=La２(CＯ3)3&dａｒｒ;? ??激發(fā)學(xué)生探究熱情。?? ?增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。 ? ?練習(xí)離子反應(yīng)方程式得書(shū)寫(xiě)。 ? 與Ca2+、Mｇ2＋得性質(zhì)進(jìn)行類(lèi)比。 ? ?(在實(shí)驗(yàn)中也可選擇實(shí)驗(yàn)二得溶液，生成得粉色沉淀) ? ??介紹?????三、稀土得萃取分離提純 ?圖片展示:工廠生產(chǎn)串級(jí)萃取分離車(chē)間。 ??看圖了解稀土得萃取分離提純得方法。? ?讓學(xué)生了解我國(guó)在稀土萃取分離領(lǐng)域創(chuàng)造得科技成果。 ? 介紹 ?四、稀土得用途—神奇得金屬??? ?相關(guān)圖片展示? ? 說(shuō)出您所知道稀土得用途。 ? ?打火石、磁鐵、熒光燈、顯示器…… ?? 激發(fā)學(xué)生對(duì)稀土材料得認(rèn)識(shí)熱情。為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)播下種子。 ????作業(yè)布置 ? 1、（福建高考題)稀土元素是寶貴得戰(zhàn)略資源,我國(guó)得蘊(yùn)藏量居世界首位。（1）鈰(Ｃｅ）是地殼中含量最高得稀土元素,在加熱條件下CeCl３易發(fā)生水解,無(wú)水CeCl３，可用加熱ＣeCｌ3?6Ｈ２Ｏ和NＨ４Cl固體混合物得方法來(lái)制備。其中,ＮＨ4Cl得作用是＿_(dá)_________。 ? （2)在某強(qiáng)酸性混合稀土溶液中加入Ｈ2O２，調(diào)節(jié)pH＆ａsymｐ；３。Cｅ3＋通過(guò)下列反應(yīng)形成Ｃe(OH）４沉淀得以分離。完成反應(yīng)得離子方程式:? ? Ce3+＋Ｈ2Ｏ2＋H2Ｏ=Ce(OH）4+ ? ??2、根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):從釹鐵硼磁鐵廢料中回收稀土氧化物。??? ?通過(guò)練習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)，突破心理局限。 ??引導(dǎo)學(xué)生正確解答熱點(diǎn)題，信息題得方法。?6、小結(jié)及說(shuō)明?本教設(shè)計(jì)以時(shí)事熱點(diǎn)新聞引出,以稀土單質(zhì)、氧化物、氫氧化物、鹽得性質(zhì)為主線(xiàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。教學(xué)過(guò)程中通過(guò)觀看錄像圖片、實(shí)驗(yàn)探究等教學(xué)手段,很大程度上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,拓展元素及其化合