2024年高中化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 4.1 開發(fā)利用金屬礦物教案 新人教版必修2

2024年高中化學(xué)第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用4.1開發(fā)利用金屬礦物教案新人教版必修2科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2024年高中化學(xué)第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用4.1開發(fā)利用金屬礦物教案新人教版必修2教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容來自2024年高中化學(xué)第四章“化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用”中的4.1節(jié)“開發(fā)利用金屬礦物”，新人教版必修2。內(nèi)容主要包括金屬礦物的基本概念、金屬的提煉與加工技術(shù)、金屬資源在國民經(jīng)濟(jì)中的作用以及金屬資源的可持續(xù)開發(fā)。這部分教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系在于，學(xué)生在初中階段已學(xué)習(xí)了金屬的活動(dòng)性、簡單的金屬冶煉過程以及金屬的一些基本性質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，本節(jié)課將深入探討金屬礦物的種類、金屬提煉的化學(xué)反應(yīng)原理、現(xiàn)代金屬加工技術(shù)以及金屬資源保護(hù)的重要性，旨在引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)知識與自然資源的開發(fā)利用實(shí)際結(jié)合起來，增強(qiáng)他們對化學(xué)學(xué)科實(shí)用性的認(rèn)識。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)旨在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包括科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。通過學(xué)習(xí)金屬礦物的開發(fā)利用，學(xué)生將能夠：運(yùn)用科學(xué)探究的方法，分析金屬礦物提煉過程中的化學(xué)反應(yīng)，掌握金屬冶煉的基本原理；發(fā)展科學(xué)思維能力，設(shè)計(jì)簡單的金屬提煉方案，理解金屬加工技術(shù)的進(jìn)步對資源利用效率的影響；形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，認(rèn)識到金屬資源開發(fā)中的環(huán)境與資源問題，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念，并在實(shí)際生活中踐行資源節(jié)約與保護(hù)。這些目標(biāo)與新教材要求相符合，旨在提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)，為未來的學(xué)習(xí)和社會實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）金屬礦物的基本概念：包括金屬礦物的分類、組成和性質(zhì)，這是理解金屬礦物開發(fā)利用的基礎(chǔ)。

-舉例：講解鐵、銅、鋁等常見金屬礦物的特點(diǎn)及其在工業(yè)中的應(yīng)用。

（2）金屬提煉的基本原理：掌握熱還原法、電解法等金屬提煉方法及其化學(xué)反應(yīng)。

-舉例：以鐵的提煉為例，解釋熱還原法的原理及其在工業(yè)中的應(yīng)用。

（3）金屬資源在國民經(jīng)濟(jì)中的作用：分析金屬資源在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)其重要性。

-舉例：介紹金屬資源在建筑、交通、電子等行業(yè)中的應(yīng)用。

（4）金屬資源的可持續(xù)開發(fā)：探討如何在保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的前提下，合理開發(fā)金屬資源。

-舉例：講解廢金屬回收利用、礦物綜合利用等可持續(xù)開發(fā)方法。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）金屬提煉過程中的化學(xué)反應(yīng)：理解金屬提煉過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，特別是熱還原法和電解法的原理。

-難點(diǎn)解析：通過實(shí)驗(yàn)演示、反應(yīng)方程式推導(dǎo)等方式，幫助學(xué)生理解金屬提煉反應(yīng)的本質(zhì)。

（2）金屬加工技術(shù)的進(jìn)步：掌握金屬加工技術(shù)的演變及其對資源利用效率的影響。

-難點(diǎn)解析：通過對比不同時(shí)期的金屬加工技術(shù)，分析技術(shù)進(jìn)步對資源利用效率的提高。

（3）金屬資源開發(fā)中的環(huán)境與資源問題：了解金屬資源開發(fā)過程中對環(huán)境的影響，以及如何解決這些問題。

-難點(diǎn)解析：通過案例討論、數(shù)據(jù)分析等方式，讓學(xué)生認(rèn)識到金屬資源開發(fā)中的環(huán)境問題，并提出相應(yīng)的解決措施。

（4）金屬資源可持續(xù)發(fā)展的觀念：培養(yǎng)學(xué)生從可持續(xù)發(fā)展的角度看待金屬資源的開發(fā)與利用。

-難點(diǎn)解析：通過小組討論、角色扮演等活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生樹立金屬資源可持續(xù)發(fā)展的觀念。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)針對以上重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，運(yùn)用多種教學(xué)方法，如實(shí)驗(yàn)、案例分析、小組討論等，幫助學(xué)生深入理解金屬礦物的開發(fā)利用，提高他們的學(xué)科素養(yǎng)。同時(shí)，注重啟發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究能力和解決問題的能力。教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

（1）講授法：對于金屬礦物的基本概念、金屬提煉的基本原理等理論性較強(qiáng)的內(nèi)容，采用講授法進(jìn)行系統(tǒng)講解，確保學(xué)生掌握核心知識。

-結(jié)合課本實(shí)例，以生動(dòng)的語言和豐富的圖片，講解金屬礦物的分類、組成和性質(zhì)，使抽象知識形象化。

（2）討論法：針對金屬資源開發(fā)中的環(huán)境與資源問題、金屬資源的可持續(xù)開發(fā)等議題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，激發(fā)學(xué)生的思考與探究。

-設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度分析問題，培養(yǎng)他們的批判性思維和解決問題的能力。

（3）實(shí)驗(yàn)法：通過金屬提煉實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)金屬冶煉的過程，加深對化學(xué)反應(yīng)原理的理解。

-安排鐵、銅等金屬的提煉實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中觀察、記錄、分析，提高他們的實(shí)踐操作能力。

2.教學(xué)手段

（1）多媒體設(shè)備：利用多媒體設(shè)備，如投影儀、電腦等，展示金屬礦物圖片、金屬提煉過程動(dòng)畫等，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀、生動(dòng)。

-制作PPT課件，結(jié)合圖片、動(dòng)畫、視頻等多媒體資源，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和注意力。

（2）教學(xué)軟件：運(yùn)用化學(xué)教學(xué)軟件，如化學(xué)方程式推導(dǎo)軟件、虛擬實(shí)驗(yàn)室等，輔助教學(xué)，提高教學(xué)效果。

-利用虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行金屬提煉實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性和安全性。

（3）網(wǎng)絡(luò)資源：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線課程、學(xué)術(shù)文章等，拓展學(xué)生的知識視野，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力。

-推薦相關(guān)在線課程和學(xué)術(shù)文章，引導(dǎo)學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)，提高他們的信息素養(yǎng)和知識儲備。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課主題。

過程：教師通過展示金屬制品在日常生活中的應(yīng)用圖片，如手機(jī)、汽車等，引導(dǎo)學(xué)生思考這些制品與金屬資源的關(guān)系，從而引出本節(jié)課的主題——金屬礦物的開發(fā)利用。

2.新課內(nèi)容講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解金屬礦物的基本概念、金屬提煉的基本原理。

過程：教師運(yùn)用PPT課件，結(jié)合課本內(nèi)容，講解金屬礦物的分類、組成和性質(zhì)，以及金屬提煉的化學(xué)反應(yīng)原理，并通過實(shí)例分析，使學(xué)生更好地理解金屬冶煉過程。

3.實(shí)驗(yàn)演示與觀察（20分鐘）

目標(biāo)：增強(qiáng)學(xué)生對金屬提煉過程的直觀認(rèn)識，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察能力。

過程：教師進(jìn)行金屬提煉實(shí)驗(yàn)（如鐵的提煉），引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析反應(yīng)原理。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生分享觀察心得，討論實(shí)驗(yàn)過程中的問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和解決問題的能力。

過程：學(xué)生分成小組，針對金屬資源開發(fā)中的環(huán)境與資源問題、金屬資源的可持續(xù)開發(fā)等議題展開討論。教師巡回指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生從多角度分析問題，提出解決方案。

5.課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)生的表達(dá)能力和批判性思維。

過程：各小組代表進(jìn)行課堂展示，分享討論成果。教師對每個(gè)小組的展示進(jìn)行點(diǎn)評，指出優(yōu)點(diǎn)和不足，引導(dǎo)學(xué)生互相評價(jià)，提高課堂氛圍。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：鞏固本節(jié)課所學(xué)知識，提高學(xué)生的總結(jié)能力。

過程：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)金屬礦物開發(fā)利用的重點(diǎn)知識。同時(shí)，強(qiáng)調(diào)金屬資源保護(hù)的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。最后，布置課后作業(yè)，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，思考金屬資源可持續(xù)開發(fā)的方法。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《金屬礦物與人類文明》

-《現(xiàn)代金屬提煉技術(shù)及其應(yīng)用》

-《金屬資源可持續(xù)開發(fā)策略與實(shí)踐》

-《金屬礦物開發(fā)利用中的環(huán)境保護(hù)》

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-研究金屬礦物在歷史長河中的重要作用，了解不同時(shí)期人類對金屬礦物開發(fā)利用的技術(shù)與特點(diǎn)。

-分析現(xiàn)代金屬提煉技術(shù)的發(fā)展趨勢，探討新型提煉技術(shù)對資源利用效率和環(huán)境影響的改進(jìn)。

-學(xué)習(xí)金屬資源可持續(xù)開發(fā)策略，如廢金屬回收利用、礦物綜合利用等，了解其實(shí)際應(yīng)用案例。

-研究金屬礦物開發(fā)過程中對環(huán)境的影響，探討防治污染、保護(hù)生態(tài)的有效措施。教學(xué)評價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度、提問回答的積極性和準(zhǔn)確性，評估學(xué)生對金屬礦物開發(fā)利用知識點(diǎn)的掌握情況。

2.小組討論成果展示：評價(jià)學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，包括觀點(diǎn)的提出、論證的合理性、解決方案的創(chuàng)新性等方面，以檢驗(yàn)學(xué)生的合作探究能力和問題解決能力。

3.隨堂測試：設(shè)計(jì)相關(guān)的選擇題、填空題和簡答題，測試學(xué)生對金屬礦物基本概念、金屬提煉原理等核心知識點(diǎn)的掌握程度。

4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：評估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)記錄和分析過程中的表現(xiàn)，以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫質(zhì)量，檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力。

5.教師評價(jià)與反饋：針對學(xué)生的課堂表現(xiàn)、討論成果、測試成績和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師應(yīng)及時(shí)給予評價(jià)和反饋，指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效果。

在教學(xué)評價(jià)與反饋過程中，教師應(yīng)關(guān)注以下幾點(diǎn)：

-公平、公正、客觀地評價(jià)每一位學(xué)生的表現(xiàn)，避免主觀偏見。

-評價(jià)與反饋應(yīng)具有針對性，針對學(xué)生的實(shí)際問題提出改進(jìn)建議。

-鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教學(xué)評價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的自我評價(jià)和反思能力。

-重視評價(jià)結(jié)果的分析，調(diào)整教學(xué)策略，以提高教學(xué)質(zhì)量。重點(diǎn)題型整理1.簡答題：請解釋金屬礦物的基本概念及其在國民經(jīng)濟(jì)中的作用。

答案：金屬礦物是指含有金屬元素的礦物，它們是金屬資源的主要來源，對于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要作用。金屬礦物在建筑、交通、電子、機(jī)械制造等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)。

補(bǔ)充說明：在回答此類問題時(shí)，學(xué)生需要明確金屬礦物的定義，并能夠列舉出金屬礦物在工業(yè)中的具體應(yīng)用，展示對金屬礦物作用的理解。

2.計(jì)算題：以鐵的提煉為例，寫出熱還原法的化學(xué)方程式，并計(jì)算反應(yīng)物與生成物的物質(zhì)的量比。

答案：鐵的提煉方程式為：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2。反應(yīng)物Fe2O3與CO的物質(zhì)的量比為1:3，生成物Fe與CO2的物質(zhì)的量比也為1:3。

補(bǔ)充說明：此題考查學(xué)生對金屬提煉化學(xué)反應(yīng)的理解和計(jì)算能力。學(xué)生需要掌握熱還原法的原理，能夠正確書寫化學(xué)方程式，并進(jìn)行物質(zhì)的量比計(jì)算。

3.分析題：分析金屬資源開發(fā)中的環(huán)境問題，并提出相應(yīng)的解決措施。

答案：金屬資源開發(fā)中的環(huán)境問題主要包括：礦石開采對地表和生態(tài)環(huán)境的破壞、冶煉過程中產(chǎn)生的廢氣廢水污染、尾礦處理不當(dāng)導(dǎo)致的環(huán)境污染等。解決措施包括：采用環(huán)保的開采技術(shù)、提高金屬提煉過程中的資源利用率、實(shí)施廢氣廢水處理和尾礦綜合利用等。

補(bǔ)充說明：學(xué)生需要分析金屬資源開發(fā)中的具體環(huán)境問題，并提出切實(shí)可行的解決措施。此類題目考查學(xué)生對環(huán)境問題的認(rèn)識和解決實(shí)際問題的能力。

4.設(shè)計(jì)題：設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的金屬提煉方案，并說明其原理。

答案：以銅的電解提煉為例，設(shè)計(jì)如下方案：將含銅礦石粉碎后，通過浮選法富集銅礦物，然后進(jìn)行酸浸處理得到含銅溶液。最后，通過電解法提煉銅，電解方程式為：Cu2++2e-→Cu。原理是利用電流將溶液中的銅離子還原成金屬銅。

補(bǔ)充說明：此題要求學(xué)生能夠結(jié)合金屬提煉的原理，設(shè)計(jì)出一個(gè)具體的提煉方案。學(xué)生需要了解不同的金屬提煉方法，并能夠說明所設(shè)計(jì)方案