2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué) 專題9 金屬與人類文明 第1單元 金屬的冶煉方法教案 蘇教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題9金屬與人類文明第1單元金屬的冶煉方法教案蘇教版必修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）2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題9金屬與人類文明第1單元金屬的冶煉方法教案蘇教版必修2教材分析本節(jié)課為人教版高中化學(xué)必修一第三章第二節(jié)“金屬的冶煉和銹蝕”，主要內(nèi)容涵蓋了金屬冶煉的原理、方法和金屬銹蝕的機(jī)理。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)了解金屬冶煉的基本過程，掌握常見金屬的冶煉方法，并能夠分析金屬銹蝕的原因，為后續(xù)學(xué)習(xí)金屬的性質(zhì)和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

教學(xué)對象為高一年級學(xué)生，他們已經(jīng)掌握了初中階段的化學(xué)知識(shí)，對化學(xué)反應(yīng)有一定的認(rèn)識(shí)。但在金屬冶煉和銹蝕方面，可能還存在一定的知識(shí)盲區(qū)。因此，在教學(xué)過程中，需要注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過實(shí)驗(yàn)、討論等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活緊密相連，通過探究金屬的冶煉和銹蝕，使學(xué)生感受到化學(xué)在生活中的重要作用，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。同時(shí)，本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)也為后續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理、金屬有機(jī)化合物等章節(jié)奠定基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，通過金屬冶煉和銹蝕的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠運(yùn)用科學(xué)方法，觀察、分析和解決實(shí)際問題。同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，使其能夠運(yùn)用化學(xué)知識(shí)，對金屬冶煉和銹蝕的過程進(jìn)行邏輯推理和批判性思考。此外，通過小組合作、實(shí)驗(yàn)操作等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和溝通交流能力，使其在探究過程中，能夠有效表達(dá)自己的觀點(diǎn)，傾聽他人的意見，共同解決問題。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）金屬冶煉的基本原理：了解金屬冶煉的電解法、熱還原法、熱分解法等方法，以及各種方法的適用范圍和條件。

（2）金屬冶煉的實(shí)驗(yàn)操作：掌握金屬冶煉實(shí)驗(yàn)的基本步驟，如設(shè)備的連接、藥品的添加、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察等。

（3）金屬銹蝕的機(jī)理：理解金屬銹蝕的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕兩種類型，以及影響金屬銹蝕的因素。

（4）金屬的防護(hù)方法：掌握金屬的防護(hù)手段，如涂層保護(hù)、陰極保護(hù)、合金防護(hù)等。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）金屬冶煉的電解法：理解電解法冶煉金屬的原理，以及如何根據(jù)金屬的活潑性選擇合適的電解質(zhì)和電極材料。

（2）金屬冶煉的熱還原法：掌握熱還原法冶煉金屬的過程，以及如何選擇合適的還原劑和冶煉條件。

（3）金屬銹蝕的電化學(xué)腐蝕：理解電化學(xué)腐蝕的原理，以及如何根據(jù)金屬的活潑性判斷腐蝕類型和腐蝕速率。

（4）金屬防護(hù)方法的設(shè)計(jì)：能夠根據(jù)金屬的腐蝕類型和環(huán)境條件，選擇合適的防護(hù)方法，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證防護(hù)效果。教學(xué)資源1.軟硬件資源：

-實(shí)驗(yàn)室設(shè)備：電阻爐、電解池、試管、燒杯、滴定管等。

-化學(xué)試劑：銅(II)硫酸、鋅粉、鐵片、炭棒等。

-計(jì)算機(jī)和投影儀用于演示實(shí)驗(yàn)過程和播放相關(guān)視頻。

2.課程平臺(tái)：

-校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，用于發(fā)布課程資料、作業(yè)和測試。

-虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件，用于模擬金屬冶煉和銹蝕過程。

3.信息化資源：

-金屬冶煉和銹蝕相關(guān)的教學(xué)視頻和動(dòng)畫。

-金屬活性順序表和電化學(xué)腐蝕原理圖。

-實(shí)際案例分析，如金屬腐蝕導(dǎo)致的工程事故報(bào)道。

4.教學(xué)手段：

-講授法：用于講解金屬冶煉原理和銹蝕機(jī)理。

-實(shí)驗(yàn)法：進(jìn)行金屬冶煉實(shí)驗(yàn)和腐蝕實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)直觀感受。

-小組討論法：分組討論金屬防護(hù)策略和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析。

-問題驅(qū)動(dòng)法：提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考和解決問題，如為何選擇特定冶煉方法、如何判斷金屬腐蝕類型等。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《金屬的冶煉和銹蝕》這一章節(jié)。在開始之前，我想先問大家一個(gè)問題：“你們在日常生活中是否遇到過金屬生銹的情況？”（舉例說明）這個(gè)問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個(gè)問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索金屬冶煉和銹蝕的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解金屬冶煉的基本概念。金屬冶煉是……（詳細(xì)解釋概念）。它是……（解釋其重要性或應(yīng)用）。

2.案例分析：接下來，我們來看一個(gè)具體的案例。這個(gè)案例展示了金屬冶煉在實(shí)際中的應(yīng)用，以及它如何幫助我們解決問題。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)金屬冶煉的方法和金屬銹蝕的機(jī)理這兩個(gè)重點(diǎn)。對于難點(diǎn)部分，我會(huì)通過舉例和比較來幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與金屬冶煉和銹蝕相關(guān)的實(shí)際問題。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)操作。這個(gè)操作將演示金屬冶煉的基本原理。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“金屬冶煉和銹蝕在實(shí)際生活中的應(yīng)用”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會(huì)提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了金屬冶煉的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對金屬銹蝕的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請隨時(shí)向我提問。知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)包括金屬冶煉的基本原理、方法和金屬銹蝕的機(jī)理。具體如下：

1.金屬冶煉的基本原理：了解金屬冶煉的電解法、熱還原法、熱分解法等方法，以及各種方法的適用范圍和條件。

2.金屬冶煉的方法：掌握金屬冶煉實(shí)驗(yàn)的基本步驟，如設(shè)備的連接、藥品的添加、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察等。

3.金屬銹蝕的機(jī)理：理解金屬銹蝕的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕兩種類型，以及影響金屬銹腐蝕的因素。

4.金屬的防護(hù)方法：掌握金屬的防護(hù)手段，如涂層保護(hù)、陰極保護(hù)、合金防護(hù)等。

5.金屬冶煉的實(shí)驗(yàn)操作：熟悉金屬冶煉實(shí)驗(yàn)的步驟，如設(shè)備的連接、藥品的添加、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察等。

6.金屬活性順序表和電化學(xué)腐蝕原理圖：了解金屬活性順序表的構(gòu)成和應(yīng)用，掌握電化學(xué)腐蝕原理圖的繪制和解讀。

7.金屬的腐蝕類型和腐蝕速率：能夠根據(jù)金屬的活潑性判斷腐蝕類型和腐蝕速率，并分析影響腐蝕速率的因素。

8.金屬防護(hù)方法的設(shè)計(jì)：能夠根據(jù)金屬的腐蝕類型和環(huán)境條件，選擇合適的防護(hù)方法，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證防護(hù)效果。

9.金屬冶煉和銹蝕在實(shí)際中的應(yīng)用：了解金屬冶煉和銹蝕在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如建筑、交通、電子等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。

10.金屬冶煉和銹蝕的環(huán)境影響：了解金屬冶煉和銹蝕對環(huán)境的影響，如金屬礦山開采對生態(tài)環(huán)境的影響，金屬廢棄物處理和回收的重要性等。內(nèi)容邏輯關(guān)系①金屬冶煉的基本原理、方法和適用范圍

-電解法：適用于冶煉活潑金屬，如K、Ca、Na、Mg、Al等。

-熱還原法：適用于冶煉較不活潑的金屬，如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等。

-熱分解法：適用于冶煉穩(wěn)定性較高的金屬，如Hg、Ag等。

②金屬冶煉的實(shí)驗(yàn)操作步驟

-設(shè)備的連接：根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，連接電阻爐、電解池、試管、燒杯、滴定管等設(shè)備。

-藥品的添加：按照實(shí)驗(yàn)配方，準(zhǔn)確添加銅(II)硫酸、鋅粉、鐵片、炭棒等藥品。

-實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察：觀察實(shí)驗(yàn)過程中的顏色變化、氣體產(chǎn)生、固體析出等現(xiàn)象。

③金屬銹蝕的機(jī)理和影響因素

-電化學(xué)腐蝕：金屬與電解質(zhì)溶液接觸，形成原電池，導(dǎo)致金屬的腐蝕。

-化學(xué)腐蝕：金屬直接與氧化劑反應(yīng)，導(dǎo)致金屬的腐蝕。

-影響因素：金屬的活潑性、環(huán)境溫度、濕度、氧氣濃度等。

④金屬的防護(hù)方法

-涂層保護(hù)：在金屬表面涂覆一層防護(hù)涂層，如油漆、塑料等。

-陰極保護(hù)：通過外加電流，使金屬表面成為電解質(zhì)溶液中的陰極，從而減緩腐蝕速率。

-合金防護(hù)：將金屬與其他金屬或非金屬元素合金化，提高金屬的抗腐蝕性能。

⑤金屬活性順序表和電化學(xué)腐蝕原理圖的應(yīng)用

-金屬活性順序表：了解金屬的活潑性，判斷金屬之間的置換反應(yīng)可能性。

-電化學(xué)腐蝕原理圖：繪制和解讀電化學(xué)腐蝕過程中各組分的電位變化。

⑥金屬的腐蝕類型和腐蝕速率的判斷

-根據(jù)金屬的活潑性判斷腐蝕類型：活性高的金屬易發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活性低的金屬易發(fā)生化學(xué)腐蝕。

-分析影響腐蝕速率的因素：活潑性、環(huán)境條件、腐蝕介質(zhì)等。

⑦金屬防護(hù)方法的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

-根據(jù)金屬的腐蝕類型和環(huán)境條件，選擇合適的防護(hù)方法。

-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證防護(hù)效果：通過實(shí)驗(yàn)對比不同防護(hù)方法的防護(hù)效果。

⑧金屬冶煉和銹蝕在實(shí)際中的應(yīng)用實(shí)例

-建筑領(lǐng)域：金屬材料在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，如鋼材、銅材等。

-交通領(lǐng)域：金屬材料在交通工具中的應(yīng)用，如汽車、飛機(jī)等。

-電子領(lǐng)域：金屬材料在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用，如電路板、散熱器等。

⑨金屬冶煉和銹蝕對環(huán)境的影響

-金屬礦山開采：對生態(tài)環(huán)境的影響，如土壤侵蝕、水質(zhì)污染等。

-金屬廢棄物處理和回收：重要性及其對環(huán)境保護(hù)的作用。典型例題講解1.例題一：請簡述電解法冶煉金屬的基本原理及應(yīng)用。

答案：電解法冶煉金屬的基本原理是利用電流通過電解質(zhì)溶液時(shí)，陽離子在陰極上放電，形成金屬單質(zhì)沉積在陰極上，而陰離子則向陽極移動(dòng)，在陽極上失去電子生成氧化物或其他產(chǎn)物。電解法適用于冶煉活潑金屬，如鉀、鈉、鈣、鎂等。

2.例題二：金屬銹蝕的主要機(jī)理是什么？如何防止金屬銹蝕？

答案：金屬銹蝕的主要機(jī)理是電化學(xué)腐蝕，即金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)，金屬作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成金屬離子和電子。防止金屬銹蝕的方法有涂層保護(hù)、陰極保護(hù)和選用耐腐蝕材料等。

3.例題三：請舉例說明金屬防護(hù)方法的應(yīng)用。

答案：金屬防護(hù)方法的應(yīng)用廣泛，例如，在建筑領(lǐng)域，鋼材表面涂覆防腐漆層，防止鋼材在潮濕環(huán)境中發(fā)生腐蝕；在交通工具中，鋁質(zhì)部件采用陽極氧化處理，提高其耐腐蝕性能；在電子產(chǎn)品中，電路板采用三防漆處理，防止電路受潮而短路。

4.例題四：請解釋金屬活性順序表的作用，并說明如何根據(jù)金屬活性順序表選擇合適的冶煉方法。

答案：金屬活性順序表顯示了金屬在溶液中置換其他金屬的能力，從左到右，金屬的還原能力逐漸減弱。根據(jù)金屬活性順序表，