高一化学 必修第二册《金属矿物的开发利用》教学设计

1、广东省教育科学“十三五”规划课题 课题批准号：2020WQYB094课题名称：粤港澳大湾区教育信息化与学科教学的深度融合研究 主持人：汤幸初第 页金属矿物的开发利用教学设计设计者：人大附中深圳学校 陈宝平一、教材分析本节重点在于揭示和说明化学在金属矿物开发利用中的作用，突出了两个方面的主题，一是化学为开发和利用自然资源提供了科学依据；二是保护资源和保护环境对化学的应用和发展提出新的要求。简言之，自然资源的开发利用离不开化学。化学只有不断创新和发展才能满足人类社会可持续发展的需求。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依据。化学（包括电化学）方法是金

2、属由化合物转变成单质的基本方法，从而对金属冶炼的常用方法进行比较系统的学习。此外，教材通过一些栏目，如“思考与讨论”中铝的冶炼和铝制品的回收，帮助学生认识金属冶炼过程往往需要消耗大量的能量，也容易造成严重的环境污染，因此，改进工艺条件、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。二、学情分析金属矿物的开发利用是本节第一部分内容。本节关于金属冶炼原理的教学，学生已有一定的基础。学生在初中化学中已经学习了利用还原剂一氧化碳、氢气或碳单质与金属氧化物在加热或高温条件下反应，将金属从其化合物中还原出来。初中教材对于金属的冶炼重点介绍了工业上铁的冶炼原理，学生已逐步建立起利用还原剂从金

3、属氧化物中获取金属单质的方法；同时通过对金属活动性顺序的学习，知道了金属与盐反应的一般规律。这些知识的学习为高中系统学习金属冶炼的一般原理、总结提炼金属的一般方法提供了知识储备。高中化学必修第一册中，学生又学习了有关金属及其化合物的化学性质和氧化还原反应等知识。此时，再对金属矿物的开发利用进行系统化学习也就顺理成章、水到渠成。素养目标【教学目标】1. 了解金属在自然界中的存在形态，熟知金属冶炼的方法及其原理，掌握铝热反应的原理和实验。2. 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。【评价目标】1培养学生学会运用观察、实验、比较、分类归纳、概括等

4、方法对获取的信息进行加工。2体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，解释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。四、教学重点、难点1教学重点：金属冶炼原理。2教学难点：金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系。五、教学方法1情境积学法：创设问题的意境，激发学习兴趣。2探究归纳法：以问题为线索进行启发式教学。以问题导入新课，又以问题为主线开展教学，并通过解决问题来串联知识技能和方法。3实验促学法：通过教师的演示，观察分析实验现象，理解并掌握金属冶炼的方法。六、教学设计思路金属的冶炼是本节的重点内容。在进行这部分内容的教学时，不仅要让学生理解常见金属的冶炼原理，还要引导学生结合氧

5、化还原反应原理、金属活动性顺序及其应用等化学基本原理和基础知识，充分调动学生思维，采用探究、比较、归纳等教学手段总结金属冶炼的一般原理和方法。尤其在具体知识的学习过程中，要促进学生化学核心观念的形成。例如，教学内容中涉及金属元素在自然界的存在形式，体现了元素观；根据金属活泼性的差异采用不同的冶炼方法，体现了分类观；冶炼的过程，就是通过化学反应实现无机物之间的转化，体现了转化观。在进行教学设计时，既要看具体的化学知识，也要看到具体知识背后隐藏的学科观念，更要看到知识建构过程中所蕴含的学科核心素养以及研究问题的科学方法，最终帮助学生完成金属冶炼认识思路的结构化。七、教学流程八、教学过程环节教师活动

6、学生活动环节一、情境导入以“三星堆”为背景，通过在“三星堆”中发现的各种文物，说明5000年前人们已经掌握了金属冶炼的方法和技术，引入本节课主题。观看视频。环节二、金属在自然界中的存在形态自然界中，不活泼的金属能以游离态存在，活泼的金属一般只能以化合态存在。人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金，如何从矿石中得到金属单质呢？金属冶炼的实质是什么？思考并回答。环节三、通过古代冶金相关的诗词，引入游离态金属冶炼方法物理提取法多媒体展示刘禹锡浪淘沙中的部分诗句“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，“美人首饰侯王印，尽是沙中海底来”。请同学们体会其中蕴含着怎样的金属冶炼方法？朗读、思考并回答。环节四、

7、金属冶炼方法热分解法刚才我们提到，铂和金是采用物理提取法得到的，那紧挨着它们的汞和银可以用什么方法进行冶炼呢？多媒体展示我国晋代炼丹家、医学家葛洪所著抱朴子一书中的记载“朱砂烧之成水银”。引入金属冶炼方法热分解法。阅读资料，分析其中发生了什么化学反应。环节五、金属冶炼方法热还原法回顾初中学习过的高炉炼铁和氢气还原氧化铜，思考对于一些比较活泼的金属（如铁、铜），我们可以通过什么方法冶炼呢？常用的还原剂有哪些？写出相应的化学反应方程式。思考、回答并写出相应的反应方程式。环节六、铝热反应一些活泼的金属也可以作为还原剂，将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来，如铝热反应。请学生观看铝热反应演示实验并提

8、出以下几个问题：1、铝热反应需要高温条件，是否还需要持续加热？2、实验中，镁条、氯酸钾的作用是什么？引发反应的操作是什么？3、蒸发皿中铺少量细沙的作用是什么？观察并记录实验现象，写出化学方程式，并回答相应问题。铝热反应在日常生产中的应用。思考。环节七、金属冶炼方法电解法资料展示“铝的冶炼史”并结合法国皇帝拿破仑家中使用铝碗而不用金碗银碗的小故事，引出另外一种冶炼非常活泼的金属（如钠、镁、铝）的方法电解法。分析资料和故事，写出相应的化学反应方程式。给出相应物质的熔沸点数据，提出问题：（1）工业上为什么常用电解熔融MgCl2而不用电解熔融MgO的方法生产镁？（2）工业上为什么常用电解Al2O3冰晶

9、石熔融混合物而不是电解熔融AlCl3的方法？思考与交流。环节八、冶炼金属的其它方法火法炼铜和湿法炼铜，请同学们尝试写出相应的化学反应方程式。 分析思考。请同学分析：（1）金属活动性顺序与金属冶炼的方法有什么关联呢？（2）金属的冶炼除了与金属活动性顺序有关，还与哪些因素有关？思考、分析。环节九、合理开发和利用金属资源结合教材P99页思考与讨论，体会合理开发和利用金属资源的重要意义，并提出有效的途径。阅读、思考并分析。环节十、课堂小结请同学对本节学习内容进行总结。总结并畅谈收获和感受。环节十一、课堂练习课堂练习、能力提升。思考并回答。板书设计十、课堂测评1. 工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法

10、和电解法。你认为选择方法的主要依据是( )A. 金属在自然界的存在形式B. 金属元素在地壳中的含量C. 金属熔点高低D. 金属阳离子得电子的能力2. 下列各种冶炼方法中，可以制得相应金属的是( )A. 加热氧化铝 B. 电解熔融氯化钠 C. 加热碳酸钙 D. 氯化钠与铝粉高温共热3. 已知一些金属的发现和使用与其金属活动性有着必然的联系。据此推测，下列事件发生在铁器时代之前的是( )A. 金属钠的使用 B. 青铜器的大量使用C. 海水提镁 D. 铝热法制铬4. 冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法水煤气(或氢气或一氧化碳)法活泼金属置换法电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有()火烧孔雀石炼铜；()湿法炼铜；现代有()铝热法炼铬；()从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确