開發(fā)利用金屬礦物教學設(shè)計

《開發(fā)利用金屬礦物》教學設(shè)計課程名稱開發(fā)利用金屬礦物課時1課時學段學科高一下學期教材版本人教版作者學校一、教學目標知識與技能：掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)及不同金屬的冶煉方法。過程與方法：1、自主學習，培養(yǎng)學生自學能力2、通過了解金屬資源的開發(fā)、金屬冶煉以及人類使用金屬的歷史學習，培養(yǎng)學生歸納能力、比較能力。情感態(tài)度價值觀：1、了解金屬回收的重要意義，樹立資源保護意識。2、通過金屬礦物的開發(fā)與利用，使學生熱愛自然，熱愛化學。二、教學重難點教學重點：了解化學方法在金屬礦物開發(fā)（主要是金屬冶煉）中的作用。教學難點：學生在掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)上，了解適用于不同金屬的冶煉方法。三、學情分析學生在初中就學習了金屬活動順序，并且對金屬冶煉也有一定的了解；高一上期學習了氧化還原反應(yīng)，了解鈉、鎂、鋁、鐵、銅等金屬以及氯、氮、硫、硅等非金屬及其化合物的主要性質(zhì)；在本學期必修2的學習中首先學習了化學反應(yīng)與能量的轉(zhuǎn)化，學生對金屬的歷史知識已經(jīng)有一定的掌握，為本節(jié)課學習做好了知識儲備。學生已經(jīng)較好的掌握了合作學習和探究學習的學習方法，具有一定的實驗技能和分析問題解決問題的能力。四、教學方法演示實驗與討論、講解、歸納等相結(jié)合。五、教學過程一、金屬單質(zhì)在自然界中的存在形式少數(shù)化學性質(zhì)不活潑的金屬，在自然界中能以游離態(tài)存在，如金、鉑、銅、銀；化學性質(zhì)比較活潑的金屬，在自然界中以化合態(tài)存在。大多數(shù)金屬在自然界中是以化合態(tài)存在的，如鋁以鋁土礦形式存在，鐵以鐵礦石形式存在。二、金屬的冶煉金屬冶煉是工業(yè)上將金屬從含有金屬元素的礦石中還原出來的生產(chǎn)過程。金屬的活動性不同，可以采用不同的冶煉方法?？偟恼f來，金屬的性質(zhì)越穩(wěn)定，越容易將其從化合物中還原出來。㈠金屬冶煉的方法主要有：（1）熱分解法對于不活潑金屬，可以直接用加熱分解的方法將金屬從其化合物中還原出來，例如：2HgO2Hg+O2↑2Ag2O4Ag+O2↑（2）熱還原法在金屬活動性順序表中處于中間位置的金屬，通常是用還原劑（C、CO、H2、活潑金屬等）將金屬從其化合物中還原出來，例如：Fe2O3+3CO2Fe+CO2↑WO3+3H2W+3H2OZnO+CZn+CO↑MgO+CMg(g)+CO(g)Fe+CuSO4=FeSO4+CuFe2O3+2Al2Fe+Al2O3（鋁熱反應(yīng)）【演示實驗】課本P89實驗4-1注意事項：實驗時要注意安全，反應(yīng)裝置應(yīng)遠離易燃物；鋁粉要細（200目以上），最好用鋁銀粉（商業(yè)名稱）；預先擦去鎂帶的氧化膜，長度約需10cm（過短熱量不夠，影響實驗效果?，F(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，并發(fā)出耀眼的光芒。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷卻后，除去外層熔渣，可以發(fā)現(xiàn)落下的是鐵珠。結(jié)論：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3（鋁熱反應(yīng)）鋁熱反應(yīng)的特點：高溫引燃劇烈放熱，體現(xiàn)氧化鋁高熔點的性質(zhì)。應(yīng)用：①焊接鋼軌②冶煉高熔點金屬（3）電解法非?；顫姷慕饘儆靡话愕倪€原劑很難將它們還原出來，通常采用電解熔融的金屬化合物的方法冶煉活潑金屬，例如：2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑4NaOH（熔融）4Na+O2+2H2OMgCl2（熔融）Mg+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑一些對純度要求較高的不活潑金屬也可以采用電解其鹽溶液的方法來進行冶煉，例如：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑（4）有些金屬可以利用氧氣從其硫化物中冶煉出來，例如：Cu2S+O22Cu+SO2結(jié)論：（學生總結(jié)）金屬活動順序表中不同金屬冶煉方法的選擇【思考】為什么人類使用鐵器比使用銅器晚？金屬使用的先后與金屬冶煉的難易有關(guān)。三、金屬提煉步驟：（1）礦石的富集、除雜；（2）冶煉；（3）精煉。礦產(chǎn)資源是大自然賦予人類的寶貴財富，但并非取之不盡用之不竭，隨著人們的開發(fā)利用，將會日漸減少，因此要加強金屬資源的回收和再利用，節(jié)約礦產(chǎn)資源。我國幅員遼闊，是世界上礦產(chǎn)資源比較豐富、礦產(chǎn)品種比較齊全的國家。我國礦產(chǎn)資源總值居世界第3位，但人均擁有量約為世界人均水平的。因此，我們更應(yīng)注意金屬的回收和資源的保護。[課堂練習1]冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法，②水煤氣（或H2或CO）法，③活潑金屬置換法，④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有（Ⅰ）火燒孔雀石法煉銅，（Ⅱ）濕法煉銅，現(xiàn)代有（Ⅲ）鋁熱法煉鉻，（Ⅳ）從光鹵石（KCl?MgCl2?6H2O）中煉鎂，對它們的冶煉方法分析不正確的是（）

A．（Ⅰ）用①B．（Ⅱ）用②

C．（Ⅲ）用③D．（Ⅳ）用④

解析：（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）（Ⅳ）發(fā)生的反應(yīng)分別是：

（Ⅰ）

符合①

（Ⅱ）符合③

（Ⅲ）符合③

（Ⅳ）先從光鹵石中提取MgCl2，再電解MgCl2，符合④

答案：B

[課堂練習2]工業(yè)上用鋁土礦（主要成分是Al2O3）生產(chǎn)鋁的過程，可用簡單示意圖表示如下（圖中字母代表有關(guān)物質(zhì)的分子式）寫出①～④反應(yīng)的方程式。答案：①Al2O3+2NaOH====2N