8.1.1金属冶炼 教学设计-高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

1、金属矿物的开发利用教学设计一、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

2、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。

3、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(一)教学与评价目标1.教学目标(1)了解我国历史文明发展进程，感受化学学科在社会发展中的重要地位，培养学生的科学精神与社会态度;(2)通过史料与文献材料，逐步渗透归纳典型金属如Hg、Ag、Fe、Na、Mg、Al等金属的冶炼方法，培养学生信息处理与分析能力、落实证据推理与模型认知的素养培养;(3)结合前20号元素的金属性递变规律，归纳常见金属冶炼的方法， 培养学生宏观辨识与微观探析、会用发展、变化的观念看待物质的性质。评价目标 (1)通过

4、中国历史文明进程、碳中和、可持续发展战略等知识的学习，诊断并发展学生的科学精神与社会责任，能用发展、变化的观念看待化学学科的价值;(2)通过史料与文献信息的解读，诊断并发展学生的文字阅读与信息处理、分析能力水平;(3)通过简单工艺流程、探究型实验方案的设计，诊断并发展学生的实验探究与创新意识、合作沟通的能力水平;(4)通过思维导图工具的使用实践，诊断并发展学生模型认知与建构能力水平。(四)教学主要过程设计活动1：阅读教材，联系生活，了解自然资源与可持续发展学习任务一:了解我国的历史文明进程，并选择一种元素作为时代代表，教师根据学生的讨论交流结果，整理中国文明历程，并结合时代发展特点选取代表元素

5、。根据学生对问题的讨论与交流，诊断学生的文化知识储备。引导学生关注中国文明进程与化学学科对社会发展的贡献。学习任务一:了解我国的历史文明进程，如果用一种化学物质作为代表，你会选择什么?石器时代_青铜时代_铁器时代_蒸汽时代_电器时代_信息时代_学习任务二：通过史料与文献挖掘金属矿物的开发利用问题1:阅读课本及学案资料，思考金属元素在自然界中的存在形式是什么？问题2:人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，如何从矿石中得到金属单质？阅读课件中的古文信息，回答问题古代炼丹术士葛洪所著抱朴子中记载：“丹砂(HgS)烧之成水银。” 唐代诗人刘禹锡在浪淘沙九首（之六）中有云：“日照澄洲江雾开，

6、淘金女伴满江隈。美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来。” 北宋科学家沈括在梦溪笔谈中写道：“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾（CuSO4 5H2O)，熬胆矾铁金，久之亦化为铜。”问题3：以上文献中涉及了哪些金属的“冶炼”？写出相关的化学方程式。问题4：根据所写方程式中反应前后金属元素的化合价变化分析，金属冶炼的实质是什么？问题4：根据所写方程式中反应前后金属元素的化合价变化分析，金属冶炼的实质是什么？结合高考考查动态设计问题，培养学生信息获取与处理分析问题能力，诊断学生对古文的理解能力，化学信息获取与分析处理能力，并以教材为教学主阵地，引导学生提取教材关键信息，归纳金属元素在自然界中

7、的存在形式、冶炼的原理与冶炼实质。1、金属的冶炼：将金属_，用于生产各种金属材料的过程。2、金属冶炼的实质：是利用_原理，使矿石中的金属离子_电子被_成金属单质。即：_ 。金属矿物的冶炼步骤：_ _ _。问题5：从古至今，人们用哪些方法获得金属？问题6：根据不同金属离子得电子的能力思考：是活泼的金属容易冶炼还是不活泼的金属容易治炼？金属的冶炼方法与金属的活动性有什么关系？总结金属冶炼的方法:.直接加热分解法（适合_金属）.热还原法:适用于_金属，如_;用还原剂还原金属氧化物，常用的还原剂：碳、一氧化碳及氢气。高温下，某些活泼金属也可以作还原剂，例如，金属铝通过铝热反应也可以冶炼金属。Fe2O3

8、3COeq o(=,sup15(高温) 2CuOCeq o(=,sup15(高温) 2AlCr2O3eq o(=,sup15(高温) WO33H2eq o(=,sup15(高温) 【知识拓展】铝热反应冶炼金属铝热反应的定义:_。.铝热反应的原理:_。镁条的作用: _。氯酸钾的作用:_。铝热反应的应用:_。电解法：适合_金属(一般是在金属活动顺序表中排在铝前边的金属)。KCl(熔融)eq o(=,sup15(电解) CaCl2(熔融)eq o(=,sup15(电解) NaCl(熔融)eq o(=,sup15(电解) MgCl2(熔融)eq o(=,sup15(电解) 2Al2O3(熔融)eq o

9、(=,sup12(电解),sdo4(冰晶石) 3.总结金属冶炼的方法。课堂评价一:思考与交流1思考与交流:铝元素在地壳中含量第一位，为什么铝要到电气时代才开始被发现并大范围使用，比青铜时代(铜)、铁器时代(铁)要晚得多?思考与交流:结合中国历史文明进程思考，人类冶炼、使用金属的先后顺序与金属活动性有什么关系?思考与交流:从自然界中获取金属单质，是否都需要发生氧化还原反应?查阅相关资料并思考与交流:电解法冶炼金属时，钠、镁都是电解熔融氯化物，而铝则是电解熔融氧化铝，为什么呢?学习任务三：通过史料与文献挖掘金属矿物的开发利用指导思想问题1：为什么要合理开发和利用矿物资源？有哪些合理开发利用矿物资源

10、的途径？课堂评价二:5、下列说法正确的是( )A.金属的冶炼原理，就是利用氧化还原反应原理，在一定条件下将金属从其化合物中还原出来B.冶炼金属时，必须加入一种物质作为还原剂C.金属由化合态变为游离态，可能被还原，也可能被氧化D.金属单质被发现和应用得越早，其在地壳中的含量越大6、下列金属的冶炼方法中正确的是( )A.电解氯化钠溶液冶炼金属钠 B.电解熔融的氯化铝冶炼金属铝 C.将铁粉与氧化镁混合加热冶炼镁 D.用一氧化碳还原氧化铁冶炼铁 板书设计8.1 自然资源的开发利用一、金属矿物的开发利用1、金属元素在自然界的存在形式2、金属的冶炼（1）定义（2）实质（3）方法：物理法热分解法电解法热还原法3、合理开发和利用金属矿物资源学以致用：1. 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2. 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3. 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