开发利用金属矿物和海水资源 牛山一中于茜 教学目标 本节教材从金属矿物的开发利用角度阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的 作用,是因为在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下,金 属矿物同人类的生活有着日益紧密的联系 通过本节的学习有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展。 有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源的作用,学会辨证地看待人类和自然协调发展 中可能会遇到的问题。 据此确定本节课教学目标为: 知识与技能:1、知道金属元素在自然界的存在形态 2、了解金属冶炼的原理和方法 3、了解铝热反应及其应用。 过程与方法:1、通过实验培养学生运用观察、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工, 同时训练学生的语言表达能力 2、通过对金属冶炼规律的总结,使学生学会归纳总结,从而悟出学好化学的科 学方法。 情感态度与价值观:体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,揭示化学与可持续发 展的重要关系,树立资源保护意识及合理开发意识 、教学重、难点 学生在前面的学习中已经了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质,并且 对金属冶炼也有一定的了解。学生的学习积极性较高,求知欲强,但是自己提出问题并解决 问题,总结知识规律、构建知识网络能力有待提高 据此确定本节课教学重难点为: 重点:了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)中的作用 难点:学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上,了解适用于不同金属的冶炼方法 三、教学资源 实物:金属矿物、一元、五角、一角、五分、二分、一分硬币 网络资源:查找金属矿物的回收利用、人民币硬币成分 电化学资源:多媒体、实物投影 四、教学方法手段 讨论交流、归纳整理、比较分析
开发利用金属矿物和海水资源 牛山一中 于 茜 一、教学目标 本节教材从金属矿物的开发利用角度阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的 作用，是因为在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，金 属矿物同人类的生活有着日益紧密的联系。 通过本节的学习有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展。 有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源的作用，学会辨证地看待人类和自然协调发展 中可能会遇到的问题。 据此确定本节课教学目标为： 知识与技能: 1、知道金属元素在自然界的存在形态。 2、了解金属冶炼的原理和方法。 3、了解铝热反应及其应用。 过程与方法: 1、通过实验培养学生运用观察、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工， 同时训练学生的语言表达能力。 2、通过对金属冶炼规律的总结，使学生学会归纳总结，从而悟出学好化学的科 学方法。 情感态度与价值观: 体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发 展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。 二、教学重、难点 学生在前面的学习中已经了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，并且 对金属冶炼也有一定的了解。学生的学习积极性较高，求知欲强，但是自己提出问题并解决 问题，总结知识规律、构建知识网络能力有待提高。 据此确定本节课教学重难点为： 重点：了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)中的作用 难点：学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法 三、教学资源 实物：金属矿物、一元、五角、一角、五分、二分、一分硬币 网络资源：查找金属矿物的回收利用、人民币硬币成分 电化学资源：多媒体、实物投影 四、教学方法手段 讨论交流、归纳整理、比较分析
五、教学过程 教学过程 教学环节 教师活动 学生活设计 动意图 展示:我国的硬币及金属矿石 观察实 物,说/兴趣 @@s 明成分 提出课题:今天我们就来研究怎样从矿石中提取金属 【板书】开发利用金属矿物 提问:我们学过哪些金属的冶炼方法?请填写在学案上 引导 预期回答: 梳|制铁:Fe2O3+CO 讨论 理|制铜:CuO+C 书写方 复习 归 Cuo+h 程式回顾 已有 纳 Cuo+co 知识 已|制Hg:Hg 有【分析】1根据上述反应归纳一下,治炼金属的方法有哪些规律? 并对 知|2、热还原法常用的还原剂有哪些? 其进 行归 识【归纳】 回答 纳、总 非金属单质:H、C等 讲|展示教材上铝热反应方法, 「观察 描述、|学生 在学案观察 授分析活泼金属冶炼方 上书写能力、 相应的口头 金属冶表达 炼的方能力、 程式、分析 思考、能力 铝热反应的实验装置 回答
五、教学过程 教学过程 教 学 环 节 教师活动 学生活 动 设计 意图 创 设 情 境 引 入 新 课 展示：我国的硬币及金属矿石 提出课题：今天我们就来研究怎样从矿石中提取金属 【板书】开发利用金属矿物 观察实 物，说 明成分 激 发 学 生 兴趣 梳 理 归 纳 已 有 知 识 提问：我们学过哪些金属的冶炼方法？请填写在学案上 预期回答： 制铁：Fe2O3＋CO 制铜：CuO＋C CuO＋H2 CuO＋CO 制 Hg：HgO → 【分析】1、根据上述反应归纳一下，冶炼金属的方法有哪些规律？ 2、热还原法常用的还原剂有哪些？ 【归纳】 非金属单质：H2、C 等 讨论、 书写方 程式 回答 引 导 学 生 复 习 回 顾 已 有 知 识 并 对 其 进 行 归 纳、总 结 讲 授 分 析 活 泼 金 属 冶 炼 方 法 展示教材上铝热反应方法， 观察、 描述、 在学案 上书写 相应的 金属冶 炼的方 程式、 思考、 回答 培 养 学 生 观 察 能力、 口 头 表 达 能力、 分 析 能力
实验录像:铝热反应 介绍实验改进 请注意观察并描述反应现象 思考、培养 写出反应原理: 分析、学生 讨论、的分 Fe203+2Al 2Fe+Al2O3 交流析、归 【提问】1、此反应是吸热反应还是放热反应? 2、A能否与所有的金属氧化物发生类似的反应? 若不能,请说明哪些金属氧化物可与A发生此反应 能力 应用:1、野外焊接 分析 2、冶炼金属 推测 【问题】铝热反应需要用到金属铝,铝又可以通过哪些方法得到 呢? 工业上制金属铝用的是电解法:电解熔融A2O3 2A2O3(熔融) 4A+3O2↑ 介绍冰晶石(NaAF6)的作用 加入冰晶石(Na3AF6)可使Al2O3熔融的温度降低至1000℃左右 思考 【分析】哪些金属应用电解法制取?请说明理由 分析、 【小结】请根据学案上填写的治炼方法,归纳金属冶炼的规律并分讨论 析原因 K Ca Na Zn Fe Sn Pb Pt au 总结、 金属 Hg Ag Cu 分析 讨论 游离态交流 存在 化合态(化合价均为正价) 金属还原性 从左到右逐渐减弱 离子氧化性 从左到右逐渐增强 热分解 冶炼方法电解法|热还原法 法 使学 交 生体 流|介绍金属在我国的分布 思考、会化 活 交流学在
实验录像：铝热反应 介绍实验改进 请注意观察并描述反应现象 写出反应原理： Fe2O3＋2Al 高温 2Fe＋Al2O3 【提问】1、此反应是吸热反应还是放热反应？ 2、Al 能否与所有的金属氧化物发生类似的反应？ 若不能，请说明哪些金属氧化物可与 Al 发生此反应。 应用：1、野外焊接 2、冶炼金属 【问题】铝热反应需要用到金属铝，铝又可以通过哪些方法得到 呢？ 工业上制金属铝用的是电解法：电解熔融 Al2O3 2Al2O3(熔融) 电解 4Al＋3O2↑ 介绍冰晶石(Na3AlF6)的作用。 加入冰晶石(Na3AlF6)可使 Al2O3 熔融的温度降低至 1000℃左右 【分析】哪些金属应用电解法制取？请说明理由。 【小结】请根据学案上填写的冶炼方法，归纳金属冶炼的规律并分 析原因 金属 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 存在 化合态(化合价均为正价) 游离态 金属还原性 从左到右逐渐减弱 离子氧化性 从左到右逐渐增强 冶炼方法 电解法 热还原法 热分解 法 思考、 分析、 讨论、 交流 分析、 推测 思考、 分析、 讨论、 交流 总结、 分析、 讨论、 交流 培 养 学 生 的 分 析、归 纳、总 结 的 能力 交 流 活 动 介绍金属在我国的分布 思考、 交流 使 学 生 体 会 化 学 在 自 然 资 源
矿产资源—属 和利 用中 昌自云鄂博 义和 作用 招远 树立 资源 保护 意识 及合 一铜矿③汞矿①钛矿铅锌矿 理开 锡矿金矿@钨矿△铝土矿 锑矿②钼矿△镍矿▲稀土矿 水口山 F旧果 我国金属资源储量丰富,为什么还要大力提倡金属的回收再利用 提供资料: 回收价格 A制易拉罐 0.15元/个 Fe 2600-3000元/吨 40000-60000元/吨 1、请根据以下三种不同方法冶炼金属镁的条件,按照简单、实用、 省的原则选出最适合工业生产的方法( 反应原理 反应条件 A|Mo+cMg)CO(g)真空1300- 1600℃ 教学反馈 学|B|MgCl(熔融) Mg+C2↑|MgCl2的熔点 为714℃ C 2Mg0 (熔 Mg+O2↑|MgO的熔点 为2852℃ D以上三种方法均可
我国金属资源储量丰富，为什么还要大力提倡金属的回收再利用 呢？ 提供资料： 回收价格 Al 制易拉罐 0.15 元／个 Fe 2600—3000 元／吨 Cu 40000—60000 元／吨 开 发 和 利 用 中 的 意 义 和 作 用 树 立 资 源 保 护 意 识 及 合 理 开 发 意 识 教 学 反 馈 1、请根据以下三种不同方法冶炼金属镁的条件，按照简单、实用、 节省的原则选出最适合工业生产的方法（ ） 反应原理 反应条件 A MgO＋C Mg(g)+CO(g) 真空 1300～ 1600℃ B MgCl2(熔融) Mg＋Cl2↑ MgCl2 的熔点 为 714℃ C 2MgO (熔融) 2Mg＋O2↑ MgO 的熔点 为 2852℃ D 以上三种方法均可 高温 电解 电解
2、请回想金属冶炼的规律,并推断工业制F2所用的方法,说明原 3.据报道,1999年9月之前的英国1便士、2便士硬币是用97% 的铜铸造的,由于当前铜价上涨,导致其实际价值已经超过了硬币 的面值,为了防止有人回收硬币熔化出售,可以采取哪些措施 板书设计: 开发利用金属矿物 、金属的冶炼:M+ne=M 二、金属的回收利用 热分解法 热还原法 常用的还原剂:C、CO、H2、金属 电解法 小结 金属 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 化合态(化合价均为正价) 游离态 金属还原性 从左到右逐渐减弱 离子氧化性 从左到右逐渐增强 冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 六、课例评析 此节课是必修的最后一节课,它的作用将前面无机金属元素及其化合物知识进行复习与 归纳。于老师利用讲授与讨论结合、温故知新的方法,将金属矿物的开发与利用与日常生活 紧密结合,把三维目标有机融合落实到位。 于老师这节课包括四个环节:创设情境引入新课——梳理归纳已有知识——讲授金 属冶炼方法——讨论交流思考反思。 突出体现在 第一、联系日常生活实际,充分调动学生求知欲
2、请回想金属冶炼的规律，并推断工业制 F2 所用的方法，说明原 因 3. 据报道，1999 年 9 月之前的英国 1 便士、2 便士硬币是用 97％ 的铜铸造的，由于当前铜价上涨，导致其实际价值已经超过了硬币 的面值，为了防止有人回收硬币熔化出售，可以采取哪些措施？ 板书设计： 开发利用金属矿物 一、金属的冶炼：Mn＋ + ne－ =M 二、金属的回收利用 Hg 热分解法 Cu Fe 常用的还原剂：C、CO、H2、金属 Al 电解法 小结： 六、课例评析 此节课是必修的最后一节课，它的作用将前面无机金属元素及其化合物知识进行复习与 归纳。于老师利用讲授与讨论结合、温故知新的方法，将金属矿物的开发与利用与日常生活 紧密结合，把三维目标有机融合落实到位。 于老师这节课包括四个环节： 创设情境引入新课——梳理归纳已有知识——讲授金 属冶炼方法——讨论交流思考反思 。 突出体现在： 第一、联系日常生活实际，充分调动学生求知欲 金属 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au 存在 化合态(化合价均为正价) 游离态 金属还原性 从左到右逐渐减弱 离子氧化性 从左到右逐渐增强 冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 热还原法
展示金属矿物实物和学生熟悉的一元、五角、一角等硬币,提出问题:硬币成分是什么?怎 样从矿石中提取金属哪?从生活入手,引出本节课学习的任务。 第二、以问题驱动为主线,设问一环扣一环,培养学生思维能力 【问题1】我们学过哪些金属的冶炼方法?请填写在学案上。目的是温故知新;【问题2】根 据上述反应归纳一下治炼金属的方法有哪些规律?热还原法常用的还原剂有哪些?目的是 复习金属的置换反应,引出铝热反应;【问题3】此反应是吸热反应还是放热反应?A|能 否与所有的金属氧化物发生类似的反应?目的强化铝热反应的范围及用途。【问题4】铝热 反应需要用到金属铝,铝又可以通过哪些方法得到呢?目的引出工业治炼铝。最后总结治炼 技术与金属活动顺序的关系,得出规律 第三、改进演示实验,有利于培养学生的观察能力 铝热剂引方法的改进:将镁条点燃改为向KαO3和蔗糖的混合物中滴加浓硫酸的方 法引发反应。由于Mq条燃烧发出耀眼的白光,对人的视觉有强烈的刺激,会使下面铝热 反应火星四射的现象观察受到影响,不利于实验现象的观察。改进后,通过观察思考交流, 培养学生观察能力和语言表述能力。 顺义区教育研究考试中心谢立平
展示金属矿物实物和学生熟悉的一元、五角、一角等硬币，提出问题：硬币成分是什么？怎 样从矿石中提取金属哪？从生活入手，引出本节课学习的任务。 第二、以问题驱动为主线，设问一环扣一环，培养学生思维能力 【问题 1】我们学过哪些金属的冶炼方法？请填写在学案上。目的是温故知新；【问题 2】 根 据上述反应归纳一下，冶炼金属的方法有哪些规律？热还原法常用的还原剂有哪些？目的是 复习金属的置换反应，引出铝热反应；【问题 3】 此反应是吸热反应还是放热反应？Al 能 否与所有的金属氧化物发生类似的反应？目的强化铝热反应的范围及用途。【问题 4】铝热 反应需要用到金属铝，铝又可以通过哪些方法得到呢？目的引出工业冶炼铝。最后总结冶炼 技术与金属活动顺序的关系，得出规律。 第三、改进演示实验，有利于培养学生的观察能力 铝热剂引燃方法的改进：将镁条点燃改为向 KClO3 和蔗糖的混合物中滴加浓硫酸的方 法引发反应。由于 Mg 条燃烧发出耀眼的白光，对人的视觉有强烈的刺激，会使下面铝热 反应火星四射的现象观察受到影响，不利于实验现象的观察。改进后，通过观察思考交流， 培养学生观察能力和语言表述能力。 顺义区教育研究考试中心 谢立平