《開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源》教案1(人教版必修2)

第四章第一節(jié)開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源【教學(xué)目標(biāo)】★知識(shí)與技能目標(biāo)1、了解金屬元素在自然界的存在形態(tài)。2、掌握金屬冶煉的原理和方法。3、掌握鋁熱反響及其應(yīng)用。4、了解海水資源開(kāi)發(fā)和利用的前景及化學(xué)在其中可以發(fā)揮的作用?！镞^(guò)程與方法目標(biāo)2、通過(guò)案例探究培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工，同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達(dá)能力和交流能力。3、通過(guò)對(duì)案例探究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)，從而悟出學(xué)好化學(xué)的科學(xué)方法。★情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)1、體會(huì)化學(xué)在自然資源開(kāi)發(fā)和利用中的意義和作用，揭示化學(xué)與可持續(xù)開(kāi)展的重要關(guān)系，樹立資源保護(hù)意識(shí)及合理開(kāi)發(fā)意識(shí)。2、通過(guò)化學(xué)史的教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)并欣賞化學(xué)科學(xué)對(duì)提高人類生活質(zhì)量和促進(jìn)社會(huì)開(kāi)展的重要作用。3、介紹我國(guó)古代在金屬冶煉方面的成就，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情感。4、認(rèn)識(shí)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)鐘的作用，樹立綠色化學(xué)的觀念?！窘虒W(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】教學(xué)重點(diǎn)：了解化學(xué)方法在金屬礦物開(kāi)發(fā)〔主要是金屬冶煉〕及海水資源開(kāi)發(fā)中的作用。教學(xué)難點(diǎn)：學(xué)生在掌握金屬冶煉的一般原理根底上，了解適用于不同金屬的冶煉方法?！窘虒W(xué)方法】多媒體輔助教學(xué)：利用圖片、錄像、多媒體課件等為學(xué)生提供豐富的背景材料，以便形成豐富的感性認(rèn)識(shí)。探究式教學(xué)：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景、結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，進(jìn)行探究式教學(xué)。【教學(xué)過(guò)程】第一課時(shí)【引言】金屬在自然界中的分布很廣，但金屬元素一般分布在什么區(qū)域【講解】〔正確評(píng)價(jià)學(xué)生的答復(fù)，并補(bǔ)充〕金屬元素廣泛分布于礦物中，動(dòng)植物體內(nèi)及海洋等區(qū)域中?！举|(zhì)疑】金屬元素在自然界中，如礦物或海洋中，是如何存在的呢這又與什么性質(zhì)有關(guān)【板書】一、金屬的存在：游離態(tài)：少數(shù)不活潑的金屬；化合態(tài)：多數(shù)比較活潑的金屬【介紹】我國(guó)的礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀，國(guó)情教育【講解】我們?nèi)粘Ｊ褂玫慕饘俨牧洗蠖嗍墙饘賳钨|(zhì)或合金。因此必須把化合態(tài)的金屬轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)－金屬的冶煉。【板書】二、金屬的冶煉【設(shè)問(wèn)探究】我們?cè)撊绾螐牡V石中提煉出金屬單質(zhì)呢根據(jù)什么原理【學(xué)生活動(dòng)】分組討論、發(fā)言【講解】〔正確評(píng)價(jià)學(xué)生的答復(fù)并復(fù)述〕冶煉金屬的根據(jù)是用復(fù)原劑把金屬礦石中的金屬離子復(fù)原成單質(zhì)，經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟。冶煉的步驟：第一步：礦石的富集：除去雜質(zhì)，提高礦石中有用成分含量。第二步：冶煉：利用氧化復(fù)原反響，在一定條件下，用復(fù)原劑復(fù)原。第三步：精煉：采用一定方法，提煉純金屬。【板書】1、金屬冶煉的實(shí)質(zhì)【分析探討】金屬離子的得電子能力是否全都相同這與什么有關(guān)【講解】由于金屬的活動(dòng)性不同，金屬離子得到電子復(fù)原成金屬原子的能力也就不同，因此，對(duì)于不同活性的金屬離子就必須采取不同的復(fù)原方法進(jìn)行冶煉。【板書】2、金屬冶煉的方法【分析】一些不活潑的金屬，它們是在金屬活動(dòng)順序中位于氫后面的金屬，如Hg、Ag等，其陽(yáng)離子得電子能力很強(qiáng)，所以其復(fù)原的條件比較容易到達(dá)。Hg、Ag的氧化物受熱就能分解得到單質(zhì)?！景鍟?1)、熱分解法2HgO2Hg＋O2↑2AgO2Ag＋O2↑【分析】位于活動(dòng)性順序表中前端的金屬如K、Na、Ca、Al等金屬，我們知道其復(fù)原性很強(qiáng)，容易失去電子，而其對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子那么氧化性很弱，很難得到電子；一般的復(fù)原劑都無(wú)法把它的陽(yáng)離子復(fù)原出來(lái)。我們只能使用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來(lái)冶煉?！景鍟?2)、電解法MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑【分析】對(duì)于大多數(shù)金屬，如位于金屬活動(dòng)順序表中間一段的金屬所對(duì)應(yīng)的離子，得電子能力較強(qiáng)，其化合物又不能通過(guò)受熱分解得到金屬單質(zhì)，必須使用復(fù)原劑復(fù)原金屬陽(yáng)離子。常見(jiàn)的復(fù)原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣。一些活潑金屬也可作為復(fù)原劑，將相對(duì)不活潑的金屬?gòu)钠浠衔镏兄脫Q出來(lái)。【板書】(3)、熱復(fù)原法①常用復(fù)原劑：焦炭、CO、H2、活潑金屬(如Al)等【練習(xí)】分別寫出這四種常用的復(fù)原劑冶煉赤鐵礦的化學(xué)方程式。【點(diǎn)評(píng)并強(qiáng)調(diào)】假設(shè)金屬以硫化物或碳酸鹽形式存在，應(yīng)先將其轉(zhuǎn)化成氧化物?！緦?shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)4—1(實(shí)驗(yàn)前用磁鐵檢查一下室溫條件下有無(wú)鐵存在；反響后再用磁鐵檢查有無(wú)鐵生成)觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并思考答復(fù)：反響前：無(wú)鐵存在。反響中：發(fā)光、放熱、反響劇烈。反響后：用磁鐵檢查生成物有塊狀物被吸起。2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3+Q。Al的復(fù)原性強(qiáng)于鐵，也能與化合態(tài)氧結(jié)合。證明Al的復(fù)原性強(qiáng)于Fe，Al可與化合態(tài)的氧反響?！惭菔句X熱反響，由學(xué)生寫出反響方程式，并分析各種試劑的作用〕?！菊f(shuō)明】在該反響中，鎂條和氯酸鉀是引燃劑，鎂條在空氣中可以燃燒，氧氣是氧化劑。但插入混合物中的局部鎂條燃燒時(shí)，氯酸鉀那么是氧化劑，以保證鎂條的繼續(xù)燃燒，同時(shí)放出足夠的熱量引發(fā)氧化鐵和鋁粉的反響。由于該反響放出大量的熱，只要反響已經(jīng)引發(fā)，就可劇烈進(jìn)行，放出的熱使生成的鐵熔為液態(tài)。【設(shè)疑】發(fā)生了什么反響如何書寫化學(xué)方程式呢2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3【講述】我們把上述反響稱為鋁熱反響。【板書】②鋁熱反響【應(yīng)用探究】鋁熱反響有什么用途呢【放錄像】鋁熱反響在生產(chǎn)中的應(yīng)用：焊接鋼軌、冶煉難熔金屬?？翠浵?。體會(huì)化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生熱受化學(xué)的情感?！局v述并板書】③應(yīng)用：a：野外焊接。b：冶煉難熔金屬〔要求學(xué)生寫出冶煉鉻、錳的反響〕。2Al＋Cr2O3＝2Cr＋Al2O34Al＋3MnO2＝2Al2O3＋3Mn【小結(jié)】金屬冶煉的方法：〔投影〕【過(guò)渡】地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，無(wú)法再生，而且隨著金屬的使用，金屬會(huì)被腐蝕而污染環(huán)境，那么我們應(yīng)該具體怎么做呢【板書】三、金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)【閱讀指導(dǎo)】閱讀教材相關(guān)內(nèi)容。【講述】正確評(píng)價(jià)學(xué)生的答復(fù)并歸納。【講述】有關(guān)金屬回收再利用的好處。1、廢舊金屬的最好處理方法是回收利用。2、回收利用廢舊金屬的意義是減少垃圾量，防止污染環(huán)境且緩解資源短缺的矛盾?！拘〗Y(jié)】指導(dǎo)學(xué)生歸納本節(jié)課的內(nèi)容?！景鍟O(shè)計(jì)】一、金屬的存在：游離態(tài)：少數(shù)不活潑的金屬；化合態(tài)：多數(shù)比較活潑的金屬二、金屬的冶煉1、金屬冶煉的實(shí)質(zhì)2、金屬冶煉的方法(1)、熱分解法(2)、電解法(3)、熱復(fù)原法①常用復(fù)原劑：焦炭、CO、H2、活潑金屬(如Al)等②鋁熱反響③鋁熱反響的應(yīng)用：a：野外焊接。小結(jié)：金屬冶煉的方法：三、金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù)第二課時(shí)【引入】海洋約占地球外表積的71%，具有十分巨大的開(kāi)發(fā)潛力。海洋對(duì)于人類的意義，已不再局限于傳統(tǒng)的提供生存的自然環(huán)境、漁鹽之利、航運(yùn)交通、國(guó)家平安等方面。海洋農(nóng)牧化、海洋油氣開(kāi)發(fā)、深海采礦、海水綜合利用等產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)已形成規(guī)模，并顯示出巨大潛力。開(kāi)發(fā)利用海洋資源，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，是解決人口、資源、環(huán)境問(wèn)題的重要途徑。我國(guó)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)開(kāi)展將越來(lái)越多地依賴海洋。【板書】一、海洋資源的分類【多媒體投影】【講述】本節(jié)我們僅以海水資源為例，一起來(lái)探究一下海水資源的利用和海水化學(xué)資源的利用前景。【講述】海水水資源的利用包括兩個(gè)方面，1、海水直接利用。2、海水的淡化?！景鍟慷⒑ＫY源的利用：1、海水直接利用。2、海水的淡化?！局v述】水淡化的方法已有十幾種，主要的有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。其中蒸餾法的歷史最久，技術(shù)和工藝也比較完善，是目前海水淡化的主要方法。此法耗能大本錢較高，因此可利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水蒸餾淡化。蒸餾裝置圖【講述】海水中溶存著80多種元素，其中不少元素可以提取利用，具有重要的開(kāi)發(fā)價(jià)值。我國(guó)對(duì)海水化學(xué)元素的提取都有一些研究，可以列為未來(lái)的開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)?！景鍟咳⒑Ｋ瘜W(xué)資源的利用【實(shí)驗(yàn)探究】海水中幾種重要元素的提?。?、海水提溴2、海帶中碘元素的證明【學(xué)生活動(dòng)】1、閱讀教材，寫出有關(guān)海水提溴利用原理的化學(xué)方程式。2、描述“海帶中碘元素的證明〞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出相關(guān)的化學(xué)方程式?！窘虒W(xué)后記】個(gè)人體會(huì)：2022年秋，我省率先在全國(guó)進(jìn)行高中新課程改革試點(diǎn)。新的課程標(biāo)準(zhǔn)已從教學(xué)理念上發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變，更加注重于對(duì)知識(shí)獲得過(guò)程的探索，對(duì)學(xué)習(xí)方法的探索；注重合作探究，情感交流，注重學(xué)生的終身開(kāi)展。就本節(jié)課的內(nèi)容來(lái)說(shuō)，大局部知識(shí)在初中已初步學(xué)習(xí)或了解，因此我結(jié)合新課程倡導(dǎo)的新理念，運(yùn)用多媒體、視頻音像材料、實(shí)驗(yàn)案例探究，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生真正成為課堂的主人；讓他們利用素材，鍛煉分析、比照、歸納、總結(jié)的思維能力和設(shè)計(jì)和操作化學(xué)實(shí)驗(yàn)的根本技能。結(jié)合課本上的內(nèi)容，針對(duì)當(dāng)前社會(huì)生活中存在的城市淡水資源缺乏、金屬資源浪費(fèi)、環(huán)境污染等問(wèn)題，讓學(xué)生體會(huì)到化學(xué)資源的