第一节 开发利用金属矿物和海水资源

1、第一节开发利用金属矿物和海水资源摘 要：随着工业发展带来的资源锐减，自然资源的可持续发展问题越来越引起人类的重视。可持续发展的目标是满足人类的需要，强调人类行为要受到自然界的限制，强调代际之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。当代中学生是未来世界的主人和建设者，让学生理解相关知识是未来世界的智力资本，有很大的现实意义。关键字：金属矿物；海水资源；开发利用1、本节内容在中学化学教材中的地位和作用化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时，应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续

2、发展的道路,这是贯穿本章始终的重要核心观念。因此，本章作为高中必修模块的结尾，不仅对于学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己未来的升学和就业方向都可能会产生一定的影响。2、教学目标本节教学的主要目标是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，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。（1）以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护金属资源的重要性，了解这些过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用；（2）使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，主要是无机物之间的转化（

3、在固态和溶液状态下，金属及其化合物、非金属及其化合物的反应）；（3）了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用；（4）认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。3、教学重点、难点本节教学重点：了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。本节教学难点：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。4、教学方法由于本校地理位置原因，学生对金属冶炼和海水资源开发豆很陌生，要使他们短时间内了解金属矿物与海水资源开发的相关知识，首先要激发学生的好奇心和求知欲，可以利用图片、资料为学生提供丰富的背景资料 ；通过实验演示及流程呈现让学生有直观的认

4、识；在教学上采用分析对比归纳法，设计问题让学生结合已有化学知识对金属冶炼、海水提溴提碘进行讨论归纳。5、课时建议：金属的开发利用：1课时；海水的开发利用：1课时6、教学用具：相关实验仪器，多媒体资料。7、教学程序第一课时【引入】传说拿破仑三世的刀叉具是用铝制造的。筵席上，他为多数客人提供金餐具，而只让少数客人使用铝餐具，是为了让用铝餐具的客人留下更深刻印象。1885年，在美国首都华盛顿特区落成的华盛顿纪念碑上的顶帽也是用金属铝制造的。铝成为一些贵族身份的象征，可见人类使先使用金后用铝的，想一想这是为什么呢？【探究】由金属的化学性质决定的。【结论】性质决定着其冶炼方法。【过渡】金属在自然界的存在

5、形式各异，少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂等），多数金属以化合态存在。人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，提炼的过程就是金属的冶炼过程。人类使用金属的顺序与金属的稳定性有关，也和金属的冶炼技术水平有关。 【板书】一、金属冶炼1、金属冶炼的本质M (+n)M(0) 金属元素被还原的过程【引导】让学生从氧化还原的角度分析金属冶炼的实质【探究】金属活动性顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au【思考】从氧化还原反应的角度分析金属的性质有什么规律？【结论】在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越

6、容易被还原。【分组讨论】怎样可以得到金属钠、铁、银？【总结】活泼性很差的一些金属，易还原不用加还原剂而直接加热其化合物就能使其还原出来如HgO、Ag2O。对于很活泼的金属，一般的还原剂不能使其还原出来，需用特殊的还原方法常用方法就是电解熔融状态的金属化合物如MgCl2、Al2O3、NaCl。大部分金属是用热还原的方法从其矿石中冶炼出来的。【演示实验】铝热反应【学生活动】阅读实验步骤，观察实验现象【思考】： 1、你观察到了什么现象？2、 你能得出什么结论？3、为什么要加入一定量的氯酸钾？4、怎样引发此类反应？【练习】写出反应方程式 Fe2O3与CO、H2、Al【学生活动】比较反应异同，你得到什么结论？【总结】由于金属的活动性不同，金属离子得到电子还原成原子的能力也不同，所以金属冶炼采用的方法也不同，工业上冶炼金属一般用电解法、热还原法、热分解法按金属活动性顺序表划分：【板书】2、金属冶炼的方法K Ca Na Mg Al / Zn Fe Sn Cu / Hg Ag金属原子失电子能力 强 到 弱 金属离子得电子能力 弱 到 强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 【过渡】从上面已经体会到了化学在金属资源开发利用中的作用，使自然界中的金属矿物转化成人类生产和生活中必需的金属物质。然而社会是发展的，发展也就离不开对金属的需要，然而地球上的金属矿物是不可再生的资源。【讨论