《開發(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)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源【教學目標】★知識與技能目標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用。4、了解海水資源開發(fā)和利用的前景及化學在其中可以發(fā)揮的作用?！镞^程與方法目標2、通過案例探究培養(yǎng)學生學會運用觀察、實驗、比較、分類、歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工，同時訓練學生的口頭表達能力和交流能力。3、通過對案例探究，激發(fā)學生學習的主動性和創(chuàng)新意識，從而悟出學好化學的科學方法?！锴楦袘B(tài)度與價值觀目標1、體會化學在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用，揭示化學與可持續(xù)開展的重要關系，樹立資源保護意識及合理開發(fā)意識。2、通過化學史的教學，使學生認識并欣賞化學科學對提高人類生活質量和促進社會開展的重要作用。3、介紹我國古代在金屬冶煉方面的成就，激發(fā)學生的愛國主義情感。4、認識化學在環(huán)境保護鐘的作用，樹立綠色化學的觀念?！窘虒W重點、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〕及海水資源開發(fā)中的作用。教學難點：學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。【教學方法】多媒體輔助教學：利用圖片、錄像、多媒體課件等為學生提供豐富的背景材料，以便形成豐富的感性認識。探究式教學：創(chuàng)設問題情景、結合演示實驗，充分調動學生的積極性，進行探究式教學?！窘虒W過程】第一課時【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】〔正確評價學生的答復，并補充〕金屬元素廣泛分布于礦物中，動植物體內及海洋等區(qū)域中?！举|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有關【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】我國的礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀，國情教育【講解】我們日常使用的金屬材料大多是金屬單質或合金。因此必須把化合態(tài)的金屬轉化為金屬單質－金屬的冶煉。【板書】二、金屬的冶煉【設問探究】我們該如何從礦石中提煉出金屬單質呢根據(jù)什么原理【學生活動】分組討論、發(fā)言【講解】〔正確評價學生的答復并復述〕冶煉金屬的根據(jù)是用復原劑把金屬礦石中的金屬離子復原成單質，經(jīng)過三個步驟。冶煉的步驟：第一步：礦石的富集：除去雜質，提高礦石中有用成分含量。第二步：冶煉：利用氧化復原反響，在一定條件下，用復原劑復原。第三步：精煉：采用一定方法，提煉純金屬?！景鍟?、金屬冶煉的實質【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【講解】由于金屬的活動性不同，金屬離子得到電子復原成金屬原子的能力也就不同，因此，對于不同活性的金屬離子就必須采取不同的復原方法進行冶煉?！景鍟?、金屬冶煉的方法【分析】一些不活潑的金屬，它們是在金屬活動順序中位于氫后面的金屬，如Hg、Ag等，其陽離子得電子能力很強，所以其復原的條件比較容易到達。Hg、Ag的氧化物受熱就能分解得到單質。【板書】(1)、熱分解法2HgO2Hg＋O2↑2AgO2Ag＋O2↑【分析】位于活動性順序表中前端的金屬如K、Na、Ca、Al等金屬，我們知道其復原性很強，容易失去電子，而其對應的陽離子那么氧化性很弱，很難得到電子；一般的復原劑都無法把它的陽離子復原出來。我們只能使用通電分解其熔融鹽或氧化物的方法來冶煉?！景鍟?2)、電解法MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑【分析】對于大多數(shù)金屬，如位于金屬活動順序表中間一段的金屬所對應的離子，得電子能力較強，其化合物又不能通過受熱分解得到金屬單質，必須使用復原劑復原金屬陽離子。常見的復原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣。一些活潑金屬也可作為復原劑，將相對不活潑的金屬從其化合物中置換出來?！景鍟?3)、熱復原法①常用復原劑：焦炭、CO、H2、活潑金屬(如Al)等【練習】分別寫出這四種常用的復原劑冶煉赤鐵礦的化學方程式?！军c評并強調】假設金屬以硫化物或碳酸鹽形式存在，應先將其轉化成氧化物。【實驗探究】實驗4—1(實驗前用磁鐵檢查一下室溫條件下有無鐵存在；反響后再用磁鐵檢查有無鐵生成)觀察、記錄實驗現(xiàn)象，并思考答復：反響前：無鐵存在。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的復原性強于鐵，也能與化合態(tài)氧結合。證明Al的復原性強于Fe，Al可與化合態(tài)的氧反響?！惭菔句X熱反響，由學生寫出反響方程式，并分析各種試劑的作用〕?！菊f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，氯酸鉀那么是氧化劑，以保證鎂條的繼續(xù)燃燒，同時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)，就可劇烈進行，放出的熱使生成的鐵熔為液態(tài)?！驹O疑】發(fā)生了什么反響如何書寫化學方程式呢2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3【講述】我們把上述反響稱為鋁熱反響?！景鍟竣阡X熱反響【應用探究】鋁熱反響有什么用途呢【放錄像】鋁熱反響在生產(chǎn)中的應用：焊接鋼軌、冶煉難熔金屬?？翠浵?。體會化學在生產(chǎn)、生活中的實際應用，激發(fā)學生熱受化學的情感?！局v述并板書】③應用：a：野外焊接。b：冶煉難熔金屬〔要求學生寫出冶煉鉻、錳的反響〕。2Al＋Cr2O3＝2Cr＋Al2O34Al＋3MnO2＝2Al2O3＋3Mn【小結】金屬冶煉的方法：〔投影〕【過渡】地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，無法再生，而且隨著金屬的使用，金屬會被腐蝕而污染環(huán)境，那么我們應該具體怎么做呢【板書】三、金屬的回收與環(huán)境、資源保護【閱讀指導】閱讀教材相關內容?！局v述】正確評價學生的答復并歸納。【講述】有關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】指導學生歸納本節(jié)課的內容?！景鍟O計】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、金屬冶煉的實質2、金屬冶煉的方法(1)、熱分解法(2)、電解法(3)、熱復原法①常用復原劑：焦炭、CO、H2、活潑金屬(如Al)等②鋁熱反響③鋁熱反響的應用：a：野外焊接。小結：金屬冶煉的方法：三、金屬的回收與環(huán)境、資源保護第二課時【引入】海洋約占地球外表積的71%，具有十分巨大的開發(fā)潛力。海洋對于人類的意義，已不再局限于傳統(tǒng)的提供生存的自然環(huán)境、漁鹽之利、航運交通、國家平安等方面。海洋農牧化、海洋油氣開發(fā)、深海采礦、海水綜合利用等產(chǎn)業(yè)開發(fā)已形成規(guī)模，并顯示出巨大潛力。開發(fā)利用海洋資源，保護海洋生態(tài)環(huán)境，是解決人口、資源、環(huán)境問題的重要途徑。我國的社會和經(jīng)濟開展將越來越多地依賴海洋?！景鍟恳弧⒑Ｑ筚Y源的分類【多媒體投影】【講述】本節(jié)我們僅以海水資源為例，一起來探究一下海水資源的利用和海水化學資源的利用前景?！局v述】海水水資源的利用包括兩個方面，1、海水直接利用。2、海水的淡化。【板書】二、海水水資源的利用：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，因此可利用太陽能進行海水蒸餾淡化。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，具有重要的開發(fā)價值。我國對海水化學元素的提取都有一些研究，可以列為未來的開發(fā)產(chǎn)業(yè)。【板書】三、海水化學資源的利用【實驗探究】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【學生活動】1、閱讀教材，寫出有關海水提溴利用原理的化學方程式。2、描述“海帶中碘元素的證明〞實驗現(xiàn)象寫出相關的化學方程式?！窘虒W后記】個人體會：2022年秋，我省率先在全國進行高中新課程改革試點。新的課程標準已從教學理念上發(fā)生了根本性的轉變，更加注重于對知識獲得過程的探索，對學習方法的探索；注重合作探究，情感交流，注重學生的終身開展。就本節(jié)課的內容來說，大局部知識在初中已初步學習或了解，因此我結合新課程倡導的新理念，運用多媒體、視頻音像材料、實驗案例探究，充分調動學生的積極性，使學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、總結的思維能力和設計和操作化學實驗的根本技能。結合課本上的內容，針對當前社會生活中存在的城市淡水資源缺乏、金屬資源浪費、環(huán)境污染等問題，讓學生體會到化學資源的