第四章化学与自然资源的开发利用 的认识,培养学生树立绿色化学的观念。 四、教学重点 第一节开发利用金属矿物和海水资源 金属冶炼的基本方法 五、教学难点:铝热反应,电解法 第1课时金属矿物的开发利用 六、教学速程 教师活动 学生活动 设计意图 教材分析 引入金属大家都非常熟悉,我们在高中学生思考:生活中常 本节课是人教版(必修2)高一化学新课程第四章“化学与自然资源的开发利用”第 化学必修1中学习过用途广泛的金属材|见的由金属材料制成 节“开发利用金属矿物和海水资源”第1课时“开发利用金属矿物”。教材从金属矿物的开 料,大家能说出几种生活中常见的由金属的物品 学方法是由金化合物转变成属单的方式,金属活动性和氧化还反应发生的条件材样制成的物品吗 是选择金属冶炼的主要依据。同时,教材中提到金属冶炼过程中往往需要大量的能量,也容 易造成严重的环境污染,那么,改进工艺流程、节能降耗、回收废旧金属制品等就成了与金 进这些全属制品大都取材于金属单质学生思考引出金漏创没情境,引起学生 属冶炼同样重要的问题。 或合金那么自然界有这些金属单质吗物 兴趣。培养学生发现 学生在学习本节课之前已经在《必修1金属材料》中对金属制品有所了解。但对金 问题思考问题的能 属的冶炼方法还是完全陌生的。为了加深其印象,采取了分组实验的形式,使其亲自动手操 展示]图片常见到金属矿物的图片通过展示使学生看到 金属在自然的矿物中 作,近距离观察现象,培养其尊重事实、认真思考、大胆猜想的科学态度。另外,在已有知 复习游离态化合态。 的大多是化合态思考 识的基础上,采用“温故知新”的思路,让学生在所学知识的基础上发现并拓展新知识。 怎样将金属从其化合 三、三维 物中还原出来才能得 知识与技能 到金属单质,用于生产 1.帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。 和制造各种金属材料。 2、了解金属矿物开发利用的化学方法 [板书]一、金属的冶炼(IF+ne-→M) 3.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。 [推进]我们具体都有哪些方法可以实现 过程与方法 这个过程的转化呢?我们可以从大家非常 熟悉的“金属活动顺表”入手 学生回忆“金属活动顺|引导学生学会联系 1通过人类认识和使用金属制品的历史进程,以金属活动顺序表为主线,结合演示实验的方 板书]金属活动顺序表,并将其按活动的|序表”,推测不活泼金|自己掌握的知识,通 法,使学生理解、掌握金属冶炼的各种常用方法。 差异分为四小组,选取各小组代表元素进|属更容易得到 过比较归纳发现事 2.通过思考与交流,让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。 物的本质特征。 3指导学生在学习过程中使用分类法 [提问]活泼性金属与不活泼金属相比谁 情感、态度与价值观 更容易从其化合物中被冶炼出来呢? 经历思考过程,勇于探索问題的本质特征,体验科学过程:邇过对化学在环境保护中的作用
第四章 化学与自然资源的开发利用 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 第 1 课时 金属矿物的开发利用 教材分析 本节课是人教版（必修 2）高一化学新课程第四章“化学与自然资源的开发利用”第一 节“开发利用金属矿物和海水资源”第 1 课时“开发利用金属矿物”。教材从金属矿物的 开 发利用引入，通过金属冶炼的基本原理，使学生认识到化学是冶金工业的重要科学基础，化 学方法是由金属化合物转变成金属单质的唯一方式，金属活动性和氧化还原反应发生的条件 是选择金属冶炼的主要依据。同时，教材中提到金属冶炼过程中往往需要大量的能量，也容 易造成严重的环境污染，那么，改进工艺流程、节能降耗、回收废旧金属制品等就成了与金 属冶炼同样重要的问题。 学情分析 学生在学习本节课之前已经在《必修 1 金属材料》中对金属制品有所了解。但对金 属的冶炼方法还是完全陌生的。为了加深其印象，采取了分组实验的形式，使其亲自动手操 作，近距离观察现象，培养其尊重事实、认真思考、大胆猜想的科学态度。另外，在已有知 识的基础上，采用“温故知新”的思路，让学生在所学知识的基础上发现并拓展新知识。 三、三维目标 [知识与技能] 1. 帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。 2、了解金属矿物开发利用的化学方法 3. 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。 [过程与方法] 1.通过人类认识和使用金属制品的历史进程，以金属活动顺序表为主线，结合演示实验的方 法，使学生理解、掌握金属冶炼的各种常用方法。 2.. 通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。 3.指导学生在学习过程中使用分类法。 [情感、态度与价值观] 经历思考过程，勇于探索问题的本质特征，体验科学过程；通过对化学在环境保护中的作用 的认识，培养学生树立绿色化学的观念。 四、教学重点 金属冶炼的基本方法 五、教学难点：铝热反应，电解法 六、教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 [引入金属大家都非常熟悉，我们在高中 化学必修 1 中学习过用途广泛的金属材 料，大家能说出几种生活中常见的由金属 材料制成的物品吗？ 学生思考: 生活中常 见的由金属材料制成 的物品 创设情境，引起学生 对金属制品的研究 兴趣。培养学生发现 问题思考问题的能 力。 [推进]这些金属制品大都取材于金属单质 或合金,那么 自然界有这些金属单质吗? 学生思考,引出金属矿 物 [展示] 图片常见到金属矿物的图片 复习游离态化合态。 通过展示使学生看到 金属在自然的矿物中 的大多是化合态.思考 怎样将金属从其化合 物中还原出来才能得 到金属单质，用于生产 和制造各种金属材料。 [板书] 一、金属的冶炼（M n++ne-→M） [推进]我们具体都有哪些方法可以实现 这个过程的转化呢?我们可以从大家非常 熟悉的“金属活动顺表”入手。 [板书]金属活动顺序表，并将其按活动的 差异分为四小组，选取各小组代表元素进 行研究 [提问]活泼性金属与不活泼金属相比谁 更容易从其化合物中被冶炼出来呢？ 学生回忆“金属活动顺 序表”，推测不活泼金 属更容易得到。 引导学生学会联系 自己掌握的知识，通 过比较归纳发现事 物的本质特征
推进]我们就按冶炼过程由易到难的顺 培养学生养成分类 [讲述美国化学家霍尔发现电解制铝方|书写电解法制铝的方 序来依次讨论。 寸论的习惯 法使得金属铝得以大规模生产,使其走|程式 讲述]首先我们来看最不活泼的一组金学生感悟:沙里淘金的 进了寻常百姓家 属的代表黄金 过程是物理方法 板书]电解法制铝的方程式 [展示图片黄金权杖、金元宝:天然金 矿、江河泥沙 回顾诵过回顾“金属活动顺序表”证实|整合知识并加以巩固。|培养学生梳理知识 金属制备方法难易由金属的活渡性决定 点,了解金属矿物开 发利用的化学方法。 金属矿物资源有限,金属冶炼耗能高,污 思考体会保护金 染大,也会给我们生产生活带来负面影 资源的重要意义以 讲述较不活泼金属以汞为代表,瑞典化|学生感悟:热分解法|巩固旧知识,寻找新 及如何合理开发利 舍勒在研究氧气制备方法发现受热 知识的增长点 [展示]图片可开采金属矿的年限,废气、 用金属资源。 解后制的氧气的同时还有金属汞的生 废水、废渣的排放 交流讨论]如何合理开发利用金属资源,|学生讨论交流 讲述]较话泼金属以铁为代表,学生回学生书写方程式并投 忆初中学过高炉炼铁的原理 [总结]合理开发利用金属资源方法有: ①节能减排,处理好三废 [衔接并演示铝热反应实验]实际生产当|学生观察并描述实验 ②回收和利用废旧金属 中除了用0还原Re之外,还有一种还现象实验现象,分析产 ⑧开发海底矿物资源 原剂铝,也能实现将FeA还原成P。|物并板书方程式 ④寻找金属的代用品 讲述]由于该反应是铝作还原剂将铁置 ⑤提高金属使用率,减少金属使 换出来,并放出大量的热,所以叫做“铝 展望末来]一方面我们每个从自我微起从小事起,节约并充分「塘强学生的环保意 热反应”其重要应用是焊接铁轨 利用身边现有的金属资源;另一方面将来如果从事金属冶炼行业的识,树立可持续发展 [推进]活泼金属中我们以铝为代表。|学生感悟科学技术的激发学生的好奇心 同学,一定要树立可持续发展的观念,要节能减排,保护环境相信|观念。 展示图片拿破仑三世的铝碗门捷列夫发展推动历史的进程 通过我们每个人的努力,碧水蓝天的美好景象一定会与我们常相 的铝制奖杯 伴 思考]为什么铝在当时那个年代是那么的 珍贵?又是谁将铝从高高在上的显赫贵族 变成一名不文的平民百姓呢?
[推进]我们就按冶炼过程由易到难的顺 序来依次讨论。 培养学生养成分类 讨论的习惯。 [讲述]首先,我们来看最不活泼的一组金 属的代表黄金. [展示] 图片黄金权杖 、金元宝；天然金 矿、江河泥沙 学生感悟:沙里淘金的 过程是物理方法 [讲述]较不活泼金属以汞为代表，瑞典化 学家舍勒在研究氧气制备方法发现受热 分解后制的氧气的同时还有金属汞的生 成。 学生感悟：热分解法 巩固旧知识，寻找新 知识的增长点 [讲述] 较活泼金属以铁为代表，学生回 忆初中学过高炉炼铁的原理 学生书写方程式并投 影 [衔接并演示铝热反应实验] 实际生产当 中除了用 CO 还原 Fe2O3 之外，还有一种还 原剂铝，也能实现将 Fe2O3 还原成 Fe。 [讲述]由于该反应是铝作还原剂将铁置 换出来，并放出大量的热，所以叫做“铝 热反应”其重要应用是焊接铁轨 学生观察并描述实验 现象实验现象，分析产 物并板书方程式 [推进] 活泼金属中我们以铝为代表。 [展示] 图片拿破仑三世的铝碗,门捷列夫 的铝制奖杯 [思考]为什么铝在当时那个年代是那么的 珍贵?又是谁将铝从高高在上的显赫贵族 变成一名不文的平民百姓呢？ 学生感悟:科学技术的 发展推动历史的进程 激发学生的好奇心 [讲述]美国化学家霍尔发现电解制铝方 法,使得金属铝得以大规模生产，使其走 进了寻常百姓家。 [板书]电解法制铝的方程式 书写电解法制铝的方 程式 [回顾]通过回顾“金属活动顺序表”证实 金属制备方法难易由金属的活泼性决定 的 整合知识并加以巩固。 培养学生梳理知识 点，了解金属矿物开 发利用的化学方法。 金属矿物资源有限，金属冶炼耗能高，污 染大，也会给我们生产生活带来负面影 响。 [展示] 图片可开采金属矿的年限,废气、 废水、废渣的排放 [交流讨论]如何合理开发利用金属资源， 请谈谈看法？ [总结]合理开发利用金属资源方法有: ①节能减排，处理好三废 ②回收和利用废旧金属 ③开发海底矿物资源 ④寻找金属的代用品 ⑤提高金属使用率,减少金属使用量 学生讨论交流 思考体会保护金属 资源的重要意义以 及如何合理开发利 用金属资源。 [展望未来]一方面我们每个从自我做起,从小事做起,节约并充分 利用身边现有的金属资源;另一方面将来如果从事金属冶炼行业的 同学,一定要树立可持续发展的观念,要节能减排,保护环境.相信 通过我们每个人的努力,碧水蓝天的美好景象一定会与我们常相 伴。 增强学生的环保意 识，树立可持续发展 观念
附[板拘 开发利用金属矿物 金属的冶炼(MP+ne→M) K Ca Na mg Al; Zn Fe Sn pb(H)Cu; Hg, PtAu 电解法 热还原法 热分解法物理法 Al+Fe 0=2Fe+Al 0 3 AO熔融)=4A+302↑ 冰晶石 二、合理开发利用金属矿物
附 [板书] 开发利用金属矿物 一、金属的冶炼（Mn++ne-→M） K Ca Na Mg Al ; Zn Fe Sn Pb (H)Cu ; Hg Ag; Pt Au 电解法 热还原法 热分解法 物理法 高温 2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3 电解 2Al2O3(熔融) == 4Al + 3O2↑ 冰晶石 二、合理开发利用金属矿物