专题9 第1单元 金属的冶炼方法2023-2024学年新教材高一化学必修第二册同步课堂高效讲义配套教学设计（苏教版2019）

专题9第1单元金属的冶炼方法2023-2024学年新教材高一化学必修第二册同步课堂高效讲义配套教学设计（苏教版2019）主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：金属的冶炼方法

2.教学年级和班级：高一化学

3.授课时间：2023-2024学年第二学期第8周周三下午第2节

4.教学时数：45分钟

二、教学内容

1.教材页码：苏教版2019年高中化学必修第二册第47页至第50页

2.教学目标：通过本节课的学习，使学生掌握金属冶炼的基本原理及常见冶炼方法，能够分析金属的活泼性并选择合适的冶炼方法。

3.教学重点：金属冶炼的基本原理、常见冶炼方法及金属活泼性的判断。

4.教学难点：金属冶炼过程中化学反应的原理及实际操作。

三、教学方法

1.采用问题驱动法，引导学生通过探究问题，掌握金属冶炼的基本原理及方法。

2.利用案例分析法，让学生通过分析具体案例，理解不同金属冶炼方法的优缺点。

3.进行小组讨论，培养学生的合作能力和口语表达能力。

四、教学过程

1.导入：通过展示金属的使用场景，引起学生对金属冶炼的兴趣，引出本节课的主题。

2.新课导入：介绍金属冶炼的基本原理，让学生了解金属冶炼的过程。

3.案例分析：分析不同金属的冶炼方法，让学生了解各种冶炼方法的优缺点。

4.小组讨论：让学生通过小组讨论，分析金属的活泼性并选择合适的冶炼方法。

5.总结：对本次课程的内容进行总结，强调金属冶炼的基本原理及方法。

6.作业布置：布置与本节课相关的习题，巩固所学知识。

五、教学评价

1.课堂参与度：观察学生在课堂上的发言及小组讨论的积极性。

2.作业完成情况：检查学生作业的完成质量，了解学生对课堂内容的掌握程度。

3.课后访谈：与学生进行课后访谈，了解他们对金属冶炼方法的理解程度。核心素养目标1.科学探究与创新意识：通过分析金属冶炼的案例，培养学生的科学探究能力，激发他们的创新意识。

2.科学态度与科学精神：使学生在学习金属冶炼过程中，培养科学态度，树立科学精神。

3.证据推理与模型认知：通过分析金属冶炼的原理和过程，培养学生运用证据进行推理和构建模型的能力。

4.宏观辨识与微观探析：使学生能够从宏观和微观两个层面认识和理解金属冶炼过程。教学难点与重点1.教学重点

-金属冶炼的基本原理：电解法、热还原法、热分解法等。

-常见金属的冶炼方法：铜、铁、铝、铅、锌等。

-金属活泼性的判断：依据金属活动性序列选择合适的冶炼方法。

-冶炼过程中化学反应的原理：氧化还原反应、离子交换反应等。

2.教学难点

-金属冶炼反应的复杂性：涉及多个化学反应步骤，需要学生理解反应机理。

-冶炼条件的控制：温度、压力、反应时间等参数的影响。

-金属活泼性的判断逻辑：学生容易混淆活泼性判断标准，需要clear实例讲解。

-实际操作过程的理解：从理论到实践的转化，需要学生具备一定的实验操作想象力。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与策略-讲授法：用于解释金属冶炼的基本原理和化学反应过程。

-案例研究法：通过分析具体金属冶炼案例，让学生理解不同冶炼方法的适用性。

-小组讨论法：鼓励学生分组讨论，分享对金属活泼性判断和冶炼方法选择的理解。

-实验操作法：安排实验室实践活动，让学生亲身体验金属冶炼过程。

2.教学活动设计

-角色扮演：学生分组扮演冶炼工程师，讨论如何选择合适的冶炼方法。

-实验演示：进行金属冶炼的简单实验，如铜的火法冶炼，让学生观察并理解反应过程。

-游戏设计：制作金属冶炼过程的互动游戏，提高学生对冶炼原理的理解。

3.教学媒体使用

-幻灯片：使用PPT展示金属冶炼的原理、方法和案例分析。

-视频资料：播放金属冶炼实验操作的视频，帮助学生更直观地理解冶炼过程。

-在线平台：利用学校的在线教学平台，发布相关阅读材料和互动讨论区，方便学生复习和交流。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供金属冶炼的预习PPT、实验视频和相关文档，让学生提前熟悉课程内容。

-设计预习问题：提出问题，如“金属冶炼的主要方法有哪些？它们适用的金属类型是什么？”

-监控预习进度：通过在线平台查看学生的预习笔记和疑问。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生在家观看PPT和视频，阅读文档，初步理解金属冶炼的基本概念。

-思考预习问题：学生针对问题进行思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习笔记和疑问提交至在线平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索金属冶炼的知识点。

-信息技术手段：利用在线平台发布预习资源和监控学生的学习进度。

作用与目的：

-帮助学生提前了解金属冶炼的基本概念，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示金属的使用实例，引出金属冶炼的重要性，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解金属冶炼的基本原理和常见方法，如电解法、热还原法等。

-组织课堂活动：分组讨论不同金属的冶炼方法选择，进行角色扮演模拟冶炼过程。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行实时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生专注听讲，记录关键信息，对冶炼方法的选择进行思考。

-参与课堂活动：学生在小组内讨论冶炼方法，进行角色扮演，亲身体验冶炼过程。

-提问与讨论：学生提出疑问，参与小组讨论，共同解决问题。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解金属冶炼的知识点。

-实践活动法：通过角色扮演等实践活动，让学生在实践中掌握冶炼方法的选择。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解金属冶炼的知识点，掌握冶炼方法的选择。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置相关的课后作业，如选择一种金属，设计其冶炼过程的实验方案。

-提供拓展资源：推荐相关的书籍、学术文章，让学生进一步了解金属冶炼的最新研究。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生根据要求完成课后作业，巩固课堂所学。

-拓展学习：学生查阅推荐的资源，进行深入学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和作业进行反思，总结学习经验。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的金属冶炼知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。拓展与延伸1.金属冶炼的历史与发展：为学生提供有关金属冶炼的历史背景和发展过程的阅读材料，让学生了解金属冶炼技术的演变，以及不同历史时期人们对金属冶炼方法的研究和应用。

2.金属冶炼对环境的影响：提供关于金属冶炼对环境的影响的阅读材料，让学生了解金属冶炼过程中可能产生的环境问题，如尾矿处理、废水处理等，并探讨解决这些问题的方法和技术。

3.金属冶炼的工业化应用：为学生提供有关金属冶炼在工业化生产中的应用的案例分析，让学生了解金属冶炼技术在实际工业生产中的应用情况，以及金属冶炼对工业发展的意义。

4.金属冶炼中的新技术和新方法：介绍近年来金属冶炼领域的新技术和新方法，如微生物冶炼、溶剂萃取等，让学生了解金属冶炼技术的最新发展动态。

5.金属资源的开采与保护：为学生提供有关金属资源的开采和保护的阅读材料，让学生了解金属资源的重要性和可持续利用的必要性，以及如何合理开发和保护金属资源。

6.金属材料的研发与应用：介绍金属材料在现代科技领域的应用，如航空航天、电子通信等，让学生了解金属材料的研究方向和应用前景。

7.金属冶炼与人类文明：为学生提供有关金属冶炼对人类文明发展的影响的阅读材料，让学生了解金属冶炼技术在人类文明进程中的重要地位，以及金属冶炼对人类生活方式的改变。

鼓励学生进行课后自主学习和探究，通过阅读拓展材料，深入了解金属冶炼的相关知识，拓宽视野，培养学生的独立思考能力和创新意识。同时，学生可以结合所学知识，开展金属冶炼相关的实验或课题研究，将所学知识应用于实际问题的解决中，提高学生的实践能力和问题解决能力。课后作业1.请描述金属冶炼的基本原理，并举例说明不同金属的冶炼方法。

答案：金属冶炼的基本原理是通过化学反应将金属从其化合物中提取出来。例如，铜的冶炼可以通过电解法，将铜离子从铜矿石中提取出来；铁的冶炼可以通过热还原法，将氧化铁从铁矿石中还原成铁；铝的冶炼可以通过热分解法，将氧化铝分解成铝和氧气。

2.请分析金属的活泼性对冶炼方法选择的影响，并给出具体的例子。

答案：金属的活泼性对冶炼方法的选择有重要影响。金属活泼性越高，越容易与氧、硫等元素反应，因此需要采用更复杂的冶炼方法。例如，铜的活泼性较低，可以通过简单的熔炼法冶炼；而锌的活泼性较高，需要采用氧化还原法制炼。

3.请解释金属冶炼过程中的化学反应原理，并给出具体的例子。

答案：金属冶炼过程中的化学反应原理主要包括氧化还原反应和离子交换反应。氧化还原反应是指金属离子失去电子，还原成金属单质的过程。例如，在铁的冶炼过程中，氧化铁（Fe2O3）与碳反应生成铁单质（Fe）和二氧化碳（CO2），这个过程是氧化还原反应。离子交换反应是指金属离子与另一种金属离子发生交换，从而实现金属的提取。例如，在铜的冶炼过程中，铜离子（Cu2+）与铜矿石中的硫酸根离子（SO42-）发生离子交换，生成铜矿石中的硫酸铜（CuSO4）和铜离子，这个过程是离子交换反应。

4.请设计一种金属的冶炼实验方案，并说明实验原理和操作步骤。

答案：以铝的冶炼为例，实验方案如下：

实验原理：铝的冶炼可以通过电解法，将铝离子从铝矿石中提取出来。电解法是指在电流的作用下，金属离子在阳极失去电子，生成金属单质，而在阴极则发生还原反应，生成新的金属离子。

操作步骤：

（1）准备实验器材：电解槽、电源、铝矿石、石墨电极等。

（2）将铝矿石粉碎，加入电解槽中，加入适量的电解质溶液（如硫酸铜溶液）。

（3）将石墨电极分别放入电解槽的阳极和阴极部位，连接电源。

（4）启动电源，观察电流表和电压表的变化，调整电流和电压，使电解反应顺利进行。

（5）电解一段时间后，观察阳极上生成的金属单质（铝）和阴极上生成的新的金属离子（铜离子）。

（6）关闭电源，取出铝单质，清洗并烘干。

5.请分析金属冶炼对环境的影响，并提出相应的解决方案。

答案：金属冶炼对环境的影响主要表现在以下几个方面：

（1）空气污染：冶炼过程中产生的废气中含有有害物质，如二氧化硫、氮氧化物等，会对空气造成污染。

（2）水污染：冶炼过程中产生的废水含有重金属离子，如果不经过处理直接排放，会对水体造成污染。

（3）固体废物：冶炼过程中产生的尾矿、废渣等固体废物，如果不进行妥善处理，会对土壤和地下水造成污染。

解决方案：

（1）采用先进的冶炼技术和设备，减少废气的排放，如采用催化转化技术、脱硫技术等。

（2）对废水进行处理，如采用离子交换法、化学沉淀法等，减少重金属离子的排放。

（3）对固体废物进行资源化利用，如将废渣用于建筑材料，减少固体废物的排放。内容逻辑关系1.金属冶炼的基本原理：金属冶炼是通过化学反应将金属从其化合物中提取出来。这一过程包括氧化还原反应、离子交换反应等，不同金属的冶炼方法也因金属的活泼性而异。

2.金属冶炼方法的选择：金属冶炼方法的选择取决于金属的活泼性。金属活泼性越高，越容易与氧、硫等元素反应，因此需要采用更复杂的冶炼方法。例如，铜的冶炼可以通过电解法，将铜离子从铜矿石中提取出来；铁的冶炼可以通过热还原法，将氧化铁从铁矿石中还原成铁；铝的冶炼可以通过热分解法，将氧化铝分解成铝和氧气。

3.金属冶炼过程中的化学反应原理：金属冶炼过程中的化学反应原理主要包括氧化还原反应和离子交换反应。氧化还原反应是指金属离子失去电子，还原成金属单质的过程。例如，在铁的冶炼过程中，氧化铁（Fe2O3）与碳反应生成铁单质（Fe）和二氧化碳（CO2），这个过程是氧化还原反应。离子交换反应是指金属离子与另一种金属离子发生交换，从而实现金属的提取。例如，在铜的冶炼过程中，铜离子（Cu2+）与铜矿石中的硫酸根离子（SO42-）发生离子交换，生成铜矿石中的硫酸铜（CuSO4）和铜离子，这个过程是离子交换反应。

板书设计：

1.金属冶炼的基本原理

-化学反应：金属从其化合物中提取

-氧化还原反应、离子交换反应

-不同金属的冶炼方法

2.金属冶炼方法的选择

-金属活泼性：决定冶炼方法

-电解法、热还原法、热分解法

-实例：铜、铁、铝的冶炼方法

3.金属冶炼过程中的化学反应原理

-氧化还原反应：金属离子失去电子

-离子交换反应：金属离子交换

-实例：铁的冶炼、铜的冶炼教学反思与总结在本次金属冶炼方法的教学中，我采用了讲授法、案例研究法和小组讨论法等多种教学方法，旨在帮助学生全面理解和掌握金属冶炼的基本原理及常见冶炼方法。同时，通过实验操作和角色扮演等实践活动，使学生能够在实际操作中感受金属冶炼的过程，提高学生的实践能力和团队合作意识。

教学过程中，我发现学生对金属冶炼的化学反应原理和实际操作过程的理解存在一定的困难。特别是在讲解金属冶炼的化学反应原理时，部分学生难以理解氧化还原反应和离子交换反应的概念。为了克服这一问题，我采用了更多的实例和图示来帮助学生理解这些抽象的概念。例如，通过展示铁的冶炼过程中氧化铁与碳反应生成铁单质和二氧化碳的图示，让学生更直观地理解氧化还原反应的过程。

在小组讨论和角色扮演活动中，我注意到部分学生不太愿意积极参与。为了提高学生的参与度，我尝试了更多的小组讨论问题，鼓励学生发表自己的观点，并与其他小组成员进行交流和讨论。同时，我也在角色扮演活动中提供了更多的指导和反馈，帮助学生更好地理解冶炼工程师的角色和责任。

尽管在教学过程中采取了一些措施来提高学生的理解能力和参与度，但在实际教学过程中仍然存在一些问题和不足。例如，在讲解金属冶炼的化学反应原理时，仍然有一些学生难以理解这些概念。在小组讨论和角色扮演活动中，也仍有部分学生不太愿意积极参与。

针对这些问题，我计划在今后的教学中进一步改进教学方法和策略。例如，在讲解金属冶炼的化学反应原理时，可以尝试使用更多的实例和实验来帮助学生理解这些概念。在小组讨论和角色扮演活动中，可以进一步鼓励学生发表自己的观点，并提供更多的指导和反馈。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.金属冶炼的基本原理：金属冶炼是通过化学反应将金属从其化合物中提取出来。这一过程包括氧化还原反应、离子交换反应等，不同金属的冶炼方法也因金属的活泼性而异。

2.金属冶炼方法的选择：金属冶炼方法的选择取决于金属的活泼性。金属活泼性越高，越容易与氧、硫等元素反应，因此需要采用更复杂的冶炼方法。例如，铜的冶炼可以通过电解法，将铜离子从铜矿石中提取出来；铁的冶炼可以通过热还原法，将氧化铁从铁矿石中还原成铁；铝的冶炼可以通过热分解法，将氧化铝分解成铝和氧气。

3.金属冶炼过程中的化学反应原理：金属冶炼过程中的化学反应原理主要包括氧化还原反应和离子交换反应。氧化还原反应是指金属离子失去电子，还原成金属单质的过程。例如，在铁的冶炼过程中，氧化铁（Fe2O3）与碳反应生成铁单质（Fe）和二氧化碳（CO2），这个过程是氧化还原反应。离子交换反应是指金属离子与另一种金属离子发生交换，从而实现金属的提取。例如，在铜的冶炼过程中，铜离子（Cu2+）与铜矿石中的硫酸根离子（SO42-）发生离子交换，生成铜矿石中的硫酸铜（CuSO4）和铜离子，这个过程是离子交换反应。

当堂检测：

1.请解释金属冶炼的基本原理，并举例说明不同金属的冶炼方法。

答案：金属冶炼的基本原理是通过化学反应将金属从其化合物中提取出来。例如，铜的冶炼可以通过电解法，将铜离子从铜矿石中提取出来；铁的冶炼可以通过热还原法，将氧化铁从铁矿石中还原成铁；铝的冶炼可以通过热分解法，将氧化铝分解成铝和氧气。

2.请分析金属的活泼性对冶炼方法选择的影响，并给出具体的例子。

答案：金属的活泼性对冶炼方法的选择有重要影响。金属活泼性越高，越容易与氧、硫等元素反应，因此需要采用更复杂的冶炼方法。例如，铜的冶炼可以通过电解法，将铜离子从铜矿石中提取出来；铁的冶炼可以通过热还原法，将氧化铁从铁矿石中还原成铁；铝的冶炼可以通过热分解法，将氧化铝分解成铝和氧气。

3.请解释金属冶炼过程中的化学反应原理，并给出具体的例子。

答案：金属冶炼过程中的化学反应原理主要包括氧化还原反应和离子交换反应。氧化还原反应是指金属离子失去电子，还原成金属单质的过程。例如，在铁的冶炼过程中，氧化铁（Fe2O3）与碳反应生成铁单质（Fe）和二氧化碳（CO2），这个过程是氧