蘇教版選修化學與技術《第四單元鎂和鋁的冶煉》教學設計

蘇教版選修化學與技術《第四單元鎂和鋁的冶煉》教學設計前言隨著新一代科技的快速發(fā)展，金屬材料作為傳統(tǒng)材料中的重要組成部分，在工業(yè)制造、航空工程、汽車制造、電子產品等眾多領域中得到了廣泛的應用。而在金屬材料中，鎂和鋁作為輕質和高強度的材料，由于其應用前景廣闊受到了越來越多的關注。本教學設計的主題為《第四單元鎂和鋁的冶煉》（蘇教版選修化學與技術），旨在通過化學原理講解、實驗操作和綜合思考等多種形式，系統(tǒng)地學習鎂和鋁的冶煉原理和現(xiàn)代冶煉工業(yè)中的部分新技術，使學生深入了解這兩種金屬的冶煉方法與工業(yè)應用。教學目標1.了解鎂和鋁的冶煉方法及其反應原理；2.認識鎂和鋁的特性及其應用領域；3.掌握鎂、鋁的化學實驗操作及其相關計算方法；4.培養(yǎng)學生觀察、實驗設計、數(shù)據(jù)處理等實驗能力。教學內容概述1.鋁的冶煉方法1.1濕法冶煉：以氧化鋁原料為主要原料，通過化學反應生成鋁金屬。1.2電解法冶煉：以鋁酸鹽或氟化鋁為原料，在氧化鋁中添加一定量的氟化鈣等物質后進行電解冶煉。2.鎂的冶煉方法2.1熱法冶煉：以鎂礦物為主要原料，通過煅燒、還原等化學反應生成鎂金屬。2.2電解法冶煉：以氧化鎂為原料，在高溫下進行電解反應。3.新技術與現(xiàn)代工業(yè)應用3.1納米鋁粉的制備：利用高溫還原法制備得到納米鋁粉。3.2噴射式氣固法（JAF）：采用低溫等離子體破碎氣固反應機制，將鋁氧化物通過氫和乙烷活性物質的反應將其還原為鋁粉，該方法具有“無污染”、“低能耗”、“節(jié)能”等優(yōu)點，是未來鋁水凈化行業(yè)的發(fā)展方向。教學方案1.知識講解老師將使用圖文并茂的PPT進行知識的講解，重點闡述鋁、鎂原料的獲取、冶煉方法與反應原理。其中，涉及的難點內容可采用辯證教學法和提問引導學生思考，旨在提高學生的綜合思考、分析問題的能力。同時，針對單元中的一些典型題型進行分析，讓學生知道如何正確地解題方法和思路。2.實驗操作根據(jù)實驗的安全要求和實驗的操作復雜性，其中涉及較高難度和技巧性較大的實驗將在教師指導下進行操作。主要實驗如下：2.1以實驗為主的方案（1）鋁的電解冶煉實驗（2）鎂的熱法冶煉實驗（3）鎂的電解冶煉實驗2.2以展示為主的方案（1）鎂鋁材料的加工（2）基于JAF的鋁水處理技術展示對于實驗和展示中涉及到的原理和計算問題，要求學生進行記錄和實驗步驟及思路設計。同時，針對實驗的前提與條件，要求學生在開展實驗前進行相關思考和調研，包括了解實驗器材和相關應用。此外，在操作和觀察實驗的過程中，老師應給學生充足的空間和發(fā)揮自主學習的方式和空間，同時盡可能提高學生的綜合思考、分析問題的能力。教學評價教學的核心是由學生的學習效果、學習態(tài)度和維護公共環(huán)境等綜合體現(xiàn)的教學評價。具體包括以下幾個方面。1.學習效果對于鋁、鎂的理論知識，以及實驗和展示結果，采用學習筆記交流、小組討論等方式進行檢測。此外，針對此單元中難點的題型，采用小測驗和試卷考核進行檢測。從而反映學生的理論水平和應用能力。2.學習態(tài)度對于學生的課堂參與、實驗配合、討論意見的提出、實驗器具安全使用和公共環(huán)境保護等方面的表現(xiàn)給予好評與鼓勵。同時，為了充分體現(xiàn)學生的自主學習，要求學生在準備和參與實驗、解題、討論的過程中，盡可能發(fā)揮自己的創(chuàng)造性思維和團隊合作意識等方面的提升。3.教學質量針對本單元教學中的核心知識和難點，采用課堂教學