开发利用金属矿物和海水资源说课教学课件人教课标版

1、 化学2第四章第一节基于元素观建构的教学开发利用金属矿物和海水资源 （第一课时）第1页，共41页。说课内容教学目标确定课后反思学生情况分析教学背景分析教学流程设计第2页，共41页。 关注元素观的建构 关注学生认知发展指导思想教学背景分析第3页，共41页。内容标准课程标准内容要求模块学习要求以海水资源金属矿物综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。1知道根据金属的活动性不同，可分别采用加热、电解、还原剂还原等方法冶炼金属。并能从能量的角度选择金属的冶炼方法。能够书写相关的化学方程式。2知道海水淡化的几种方法；掌握海水蒸馏的原理3知道从海水中提

2、取溴、碘的原理。了解非金属置换反应。4能参照海水提取镁的过程中化学原理写出有关的化学方程式。弹性要求：1. 初步学会梳理无机物之间的转化2能用自己所学的化学知识对一些化工生产流程的原理步骤进行简单的解释或分析。教学背景分析教学内容分析第4页，共41页。教学背景分析必修2初中氧化还原反应、金属非金属的化学性质金属活动性顺序有机化学基础化学反应原理教学内容分析选修本 章必修1周期律和周期表第5页，共41页。本章最核心的教育价值化学在自然资源开发利用中的作用第一课时 建构元素观第二课时教学背景分析教学内容分析第6页，共41页。元素观基本内涵物质都是由元素组成的元素的化合价与元素原子的最外层电子有关元

3、素的性质与它在周期表中的位置有密切关系教学背景分析建构的观念第7页，共41页。学生情况分析问题1：考查对氧化还原反应概念的理解及概念的应用（有40%学生能准确作答）问题2：考查对金属活动性顺序的应用灵活程度（有90%学生写对金属活动顺序表，50%不能准确解释） 问题4：考查常见金属与非金属元素的转化关系（有20%学生准确作答）问题3：考查对元素周期表和元素周期律的掌握程度（有50%学生能准确作答）第8页，共41页。学生情况分析事实性知识理论性知识策略性知识观念性知识了解一些常见的氧化剂、还原剂，知道铁、铜金属、卤族元素等非金属单质及其化合物性质氧化还原反应、物质分类、金属活动性、原子结构、周期

4、律、周期表等。认识归纳与演绎、分类与比较等科学方法对化学研究的作用。对分类观有比较清晰的认识，对元素观等有表层的了解障碍点孤立认识反应片面认识元素表层认识观念第9页，共41页。知 识与技 能情感态度与价值观教学目标知 识与技 能教学目标确定教学目标1.以铁、铜、钠等金属冶炼为例，了解金属的冶炼原理2. 以碘、氟等非金属单质制备为例，了解非金属单质的制备方法1.在研究铁、铜、钠冶炼方法的过程中，加深对氧化还原在物质转化中作用的理解，归纳出单质制备原理及方法2.应用单质制备原理及方法解决碘、氟等非金属单质制备问题1.通过金属单质和非金属单质的制备过程感受化学在资源开发和利用中的价值2.通过金属及非

5、金属单质的重要用途的拉近化学与学生间的距离过 程与方 法第10页，共41页。教学难点认识化学方法在金属及非金属单质制备中的重要作用教学重点元素观的建构及利用元素观解决实际问题教学重点难点第11页，共41页。元 素 观基本内涵2元素的化合价与元素原子的最外层电子有关3元素的性质与它在周期表中的位置有密切关系 基本理解100多种元素中，大部分元素要与其他元素结合，只有少量元素在发现时是纯元素基本事实根据元素的性质不同，得到金属或非金属单质需要采用不同的手段金属的冶炼方法及还原剂的选择，非金属单质制备的方法，及氧化剂还原剂的选择Q请利用你所学的化学知识，设计尽可能多的化学反应实现氯化钠转化成钠Q你知

6、道铁铜钠元素在自然界中是以什么形态存在的吗？推测可能的原因。化合物在转化成单质的过程中，核心元素的化合价会发生变化，发生氧化还原反应金属元素只有正价，所以从化合态转化要用还原的方法，非金属有正负价，根据价态用不同的方法Q请同学们利用你所学的化学知识，设计尽可能多的化学反应实现下列转化。并说出你设计的依据。基本问题教学过程设计钠铁铜汞等金属元素，氟碘等非金属元素都以化合态形式存在于自然界中环节二利用氧还实现转化100多种元素中，大部分元素要与其他元素结合，只有少量元素在发现时是纯元素1.物质都是由元素组成的解决问题基本事实100多种元素中，大部分元素要与其他元素结合，只有少量元素在发现时是纯元素

7、 环节四应用原理解决问题 环节五总结方法观念提升基本事实环节一情境引入提出问题 环节三利用两表选择方法第12页，共41页。环节一情景引入 提出问题 环节一情景引入 提出问题 第13页，共41页。情景引入 提出问题环节一Q1-1你知道铁铜钠元素在自然界中是以什么形态存在的吗？推测可能的原因。学生回答1：钠和铁应该是以化合态形式存在，铜不知道，应该跟它们的活动性有关学生回答2：钠只能以化合态形式存在，铁和铜应该有游离态，有铁片铜丝啊学生回答3：. 设计意图：聚焦到元素本身，认识元素的存在状态与元素性质的关系第14页，共41页。钠的存在形态铁的主要存在形态赤铁矿（主要成分是Fe2O3 ）磁铁矿（主要

8、成分是Fe3O4）铜的主要存在形态黄铜矿（主要成分是CuFeS2） 孔雀石(主要成分是Cu2（OH)2CO3） 环节一情景引入 提出问题第15页，共41页。Q2-1请同学们利用你所学的化学知识，设计尽可能多的化学反应实现下列转化。并说出你设计的依据。（用物质转化图的形式画在学案上） 任务1：将赤铁矿中的主要成分Fe2O3转化成Fe转化成Cu将孔雀石中的主要成分Cu2(OH)2CO3 任务2：环节二利用氧还 实现转化 设计意图：聚焦到元素价态变化，认识元素实现价态变化需通过氧化还原手段实现第16页，共41页。巡回指导发现问题规范要求解答疑难获得金属单质环节二利用氧还 实现转化第17页，共41页。

9、环节二利用氧还 实现转化第18页，共41页。环节二利用氧还 实现转化第19页，共41页。化合物 金属单质非金属单质单质 依 据氧化还原理论还原反应，加入还原剂关注元素存在形式关注元素价态变化环节二利用氧还 实现转化第20页，共41页。环节三利用两表 选择方法Q3-1有同学预测铝能将氧化铁中的铁转化出来，你同意吗?说出你的依据Na Mg AlFeCuK CaZnSn Pb (H)Hg Ag 设计意图：聚焦到元素性质，认识金属元素的性质与结构的关系第21页，共41页。依据1：金属活动性顺序环节三利用两表 选择方法关注元素存在形式关注元素价态变化关注元素结构与性质实验提供证据2Al+Fe2O3=2F

10、e+Al2O3高温应用：(1)焊接钢轨(2)冶炼高熔点金属3MnO2+4Al = 3Mn+ 2Al2O3高温Cr2O3+2Al = 2Cr + Al2O3高温第22页，共41页。Q3-2请利用你所学的化学知识，设计尽可能多的化学反应实现氯化钠转化成钠 环节三利用两表 选择方法 设计意图：聚焦到金属性质，认识活泼性不同金属采用的制备方法不同第23页，共41页。环节三利用两表 选择方法压强（kPa）13.3353.32101.3K的沸点（）590710770Na的沸点（）700830890KCl的沸点（）1437NaCl的沸点（）1465Na（l）KCl（l）NaCl（l）K（g）第24页，共41

11、页。金属活动性顺序2NaCl（熔融） = 2Na+Cl2热分解法2CuO+C = 2Cu+CO2电解Na Mg AlFeCuK CaZnSn Pb (H)Hg AgMgCl2（熔融）=Mg+Cl2电解电解2Al2O3（熔融）= 4Al+3O2冰晶石电解法热还原法Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO2CuO+H2 = Cu+H2O2HgO = 2Hg+O22Ag2O = 4Ag+O2环节三利用两表 选择方法第25页，共41页。Q3-3 金属钡可用作除去真空管和显像管痕量气体的消气剂、精炼金属的脱气剂 。在自然界中钡元素主要以重晶石(BaSO4)等钡盐形式存在，请你预测钡（Ba）单质的冶炼方法，

12、你的依据是什么？ 环节三利用两表 选择方法 设计意图：聚焦到陌生金属性质，利用元素周期表预测金属性质及冶炼方法第26页，共41页。环节三利用两表 选择方法第27页，共41页。依据1：金属活动性顺序依据2：元素周期表 设计意图 从一般金属到活泼金属再到陌生金属，形成冶炼的方法和思路，逐步深化元素观环节三利用两表 选择方法关注元素存在形式关注元素价态变化关注元素结构与性质实验提供证据第28页，共41页。 碘元素在自然界含量稀少，除在海水中含量较高海带、海鱼和贝类等动植物含碘较高（每升海水含50-60微克I-）以外，碘来源主要是以碘酸钠NaIO3的形式存在于智利硝石矿中。Q4-1请你来设计从自然界中

13、制取碘单质的方法，你会从哪些方面考虑？ 环节四应用原理 解决问题 设计意图聚焦到非金属，利用单质制备的法和思路，解决实际问题第29页，共41页。环节四应用原理 解决问题第30页，共41页。摘自中国科学院2013年最新含氟功能材料Q4-2在自然界中氟主要以氟化钙等化合物形式存在，现在由你来从自然界中制取氟单质，你会提出哪些方法？环节四应用原理 解决问题第31页，共41页。电解2HF=H2 +F2环节四应用原理 解决问题第32页，共41页。环节四应用原理 解决问题第33页，共41页。 设计意图1.从金属到非金属再到陌生非金属，进一步帮助学生巩固制备单质的一般方法。2.应用元素观来解决实际问题环节四

14、应用原理 解决问题第34页，共41页。化合态 游离态 金属单质非金属单质 依 据氧化还原理论发生还原反应还原方法选择金属单质的还原性强弱非金属单质的氧化性还原性强弱发生氧化或还原反应氧化或还原方法的选择元素周期表工业制备单质的一般思路与方法关注元素存在形式关注元素价态变化关注元素结构与性质实验提供证据环节五总结方法 观念提升 设计意图：使学生形成对元素观的系统认识第35页，共41页。 课 后 反 思从课后检测反思第36页，共41页。 课 后 反 思从课后检测反思第37页，共41页。收获和体会1. 单元整体设计，整合教材。3. 从一般金属到活泼金属再到陌生金属的学习符合学生的认知发展规律。2.围绕元素观进行教学分析，教学设计，教学实施，很好的体现了观念建构 课 后 反 思第38页，共41页。 课 后 反 思什么样的知识对学生未来的发展最有意义？ 中学化学教学能够使学生终身受益的，不是