2024-2025学年高中化学 第4章 化学与可持续发展 第1节 开发利用金属矿物和海水资源教案 新人教版必修2

2024-2025学年高中化学第4章化学与可持续发展第1节开发利用金属矿物和海水资源教案新人教版必修2主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容来自2024-2025学年高中化学第4章化学与可持续发展中第1节“开发利用金属矿物和海水资源”，重点探讨金属矿物资源在工业中的应用及其对可持续发展的影响，以及海水资源的经济利用与环境保护。教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在初中阶段学习了金属的活动性及其简单应用，而本节课将在此基础上深化对金属矿物提炼和加工过程的理解。同时，学生将从生物学课程中获得的海洋知识与本节内容相结合，探讨金属矿物与海水资源在现代社会中的综合开发利用，以及如何实现资源的可持续利用。核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生以下能力：通过学习金属矿物和海水资源的经济开发利用，提升学生的科学探究能力和创新意识，使其能够运用所学知识分析和解决实际问题。培养学生对资源的综合利用和环境保护意识，强化可持续发展观念，提高学生的社会责任感和决策能力。同时，通过小组合作和讨论，锻炼学生的团队合作能力和沟通交流技巧，使其在探究学习中形成批判性思维和独立思考的习惯。学习者分析1.学生已经掌握了金属的活动性顺序、常见金属的冶炼方法以及简单化学反应原理等基础知识，同时，在生物和地理课程中了解了海洋生物和海洋资源的概念。

2.学生对化学实验和实践活动表现出较高的兴趣，具备一定的观察能力和动手操作能力。他们的学习风格多样，部分学生喜欢探究和解决问题，而另一部分学生则更倾向于从实际案例中学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战包括：金属矿物提炼和加工过程的复杂性理解，对海水资源开发利用中环保问题的深入思考，以及将理论知识应用于实际案例分析时的挑战。此外，对于化学方程式的书写和计算分析，部分学生可能存在一定难度。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资源准备1.教材：确保每位学生都有《高中化学必修2》教材，提前指导学生预习第4章第1节“开发利用金属矿物和海水资源”相关内容。

2.辅助材料：准备金属矿物开采、冶炼过程及海水资源利用的图片、图表、视频等多媒体资源，以便于直观展示和讲解。

3.实验器材：准备金属活动性实验所需的器材，包括不同金属样品、稀盐酸、试管等，并确保实验器材的完整性和安全性。

4.教室布置：将教室分为理论学习区和实验操作区，便于学生分组讨论和进行实验操作。同时，设置多媒体展示区，方便展示教学资源。教学过程首先，让我们翻开教材《高中化学必修2》第4章第1节“开发利用金属矿物和海水资源”，一起来探索这一节的核心内容。

1.导入新课

（1）提问：同学们，我们之前学习了金属的活动性，那么你们知道金属矿物是如何被开采和利用的吗？海水资源又能为我们带来哪些好处呢？

（2）学生回答，教师总结：金属矿物是工业发展的重要基石，而海水资源则是地球上最宝贵的财富之一。今天我们将学习如何合理开发利用这些资源。

2.自主学习

（1）让学生阅读教材，了解金属矿物和海水资源开发利用的基本情况。

（2）思考问题：金属矿物和海水资源开发利用过程中，可能会对环境造成哪些影响？

3.课堂讲解

（1）金属矿物开发利用

①金属矿物的种类和分布：介绍我国金属矿产资源的特点和分布情况。

②金属矿物的开采和冶炼：讲解金属矿物开采和冶炼的基本方法，以及在这个过程中可能对环境造成的影响。

③金属矿物资源的可持续利用：强调金属矿物资源有限，要合理开发、提高利用率，减少浪费。

（2）海水资源开发利用

①海水的组成：回顾海水的主要成分，了解海水资源的特点。

②海水资源的经济利用：介绍海水淡化、海水提溴、海水提镁等技术，以及这些技术在实际应用中的意义。

③海洋环境保护：讲解海水资源开发利用过程中，如何减少对海洋环境的污染，实现可持续发展。

4.案例分析

（1）展示金属矿物和海水资源开发利用的典型实例，让学生分析其中存在的问题和解决方法。

（2）学生分组讨论，提出改进措施，促进金属矿物和海水资源的高效、环保利用。

5.实践活动

（1）金属活动性实验：让学生通过实验，验证金属的活动性顺序，加深对金属矿物开发利用的理解。

（2）海水资源利用实验：模拟海水淡化等过程，让学生亲身体验海水资源的经济价值。

6.总结与反思

（1）让学生总结本节课所学内容，分享学习心得。

（2）教师点评：强调金属矿物和海水资源开发利用的重要性，提醒学生关注环保问题，培养可持续发展观念。

7.课后作业

（1）完成教材课后练习，巩固所学知识。

（2）查阅资料，了解我国金属矿物和海水资源开发利用的最新成果。学生学习效果1.知识与技能：

-掌握金属矿物的主要种类、分布特点和冶炼方法，能够理解金属矿物在工业中的重要应用。

-了解海水资源的经济利用方式，如海水淡化、提取溴和镁等，认识到海洋资源的价值。

-能够运用金属活动性顺序知识解释一些简单的化学现象，并进行相关的实验操作。

-学会分析金属矿物和海水资源开发利用中的环境问题，提出相应的解决措施。

2.过程与方法：

-通过自主学习、课堂讲解和案例分析，提高学生的信息获取、处理和应用能力。

-通过分组讨论和实践活动，培养学生的团队合作能力、实验操作能力和问题解决能力。

-通过对金属矿物和海水资源开发利用的学习，培养学生的资源意识、环保意识和可持续发展观念。

3.情感态度与价值观：

-增强学生对化学学科的兴趣，激发他们探索自然奥秘的热情。

-提高学生的社会责任感，使他们认识到合理开发利用资源的重要性，以及在经济发展中保护环境的责任。

-培养学生形成节约资源、保护环境的良好习惯，鼓励他们在生活中实践可持续发展理念。

4.创新与实践：

-鼓励学生在课后查阅相关资料，了解金属矿物和海水资源开发利用的最新技术和发展趋势。

-支持学生参与科技创新活动，尝试设计资源利用的改进方案或环保项目，提高他们的创新和实践能力。教学反思与改进在本次教学活动结束后，我进行了深入的反思，思考如何能更好地提升教学效果，让学生在金属矿物和海水资源开发利用这一章节的学习中取得更好的成果。

首先，我发现课堂讲解部分，尽管我已经尽力将复杂的概念和过程简化，但仍有部分学生对金属矿物的冶炼方法和海水资源的经济利用理解不够深入。针对这一问题，我计划在未来的教学中增加更多的实物演示和模型展示，让学生能够更直观地理解这些知识点。

其次，学生在案例分析环节中表现出的分析能力和解决问题的能力有待提高。我认为可以设计更具挑战性的案例，同时引导学生运用所学知识进行深入探讨，鼓励他们提出创新性的解决方案。

在实践活动方面，虽然学生参与度较高，但实验操作的安全性和准确性仍有待加强。我会在下一次教学中加强实验前的安全教育，并细化实验操作步骤，确保每位学生都能在安全的条件下完成实验。

此外，我也注意到学生在课后作业的完成上存在一定的困难，特别是对金属活动性实验结果的解释和计算分析。为了帮助学生克服这些困难，我计划在课后提供更多的辅导机会，鼓励学生提问，并及时给予反馈。

1.设计更具互动性的课堂活动，如小组竞赛、角色扮演等，以提高学生的参与度和兴趣。

2.引入更多的实物和模型，增强学生对金属矿物和海水资源开发利用过程的理解。

3.定期组织学生进行小型的研究项目，鼓励他们探索实际问题，并提出解决方案。

4.加强实验操作的培训和指导，确保学生能够在实验中安全、准确地掌握技能。

5.提供课后辅导，特别是在金属活动性实验和计算分析方面的支持，帮助学生巩固知识点。

6.定期收集学生的反馈，了解他们的学习需求，及时调整教学策略。板书设计①条理清楚、重点突出：

-金属矿物开发利用

-种类与分布

-开采与冶炼

-资源可持续利用

-海水资源开发利用

-海水组成

-经济利用

-环境保护

②简洁明了、便于记忆：

-金属活动性顺序

-冶炼方法：热还原法、电解法等

-海水淡化技术

-海洋资源保护措施

③艺术性与趣味性：

-使用不同颜色粉笔，区分金属矿物和海水资源两部分内容，增强视觉效果。

-在重点知识点旁绘制简单有趣的图标或漫画，如金属矿物的卡通形象、海水淡化过程的简图等，激发学生兴趣。

-利用板书空间，设计互动环节，如填写金属活动性实验结果、学生上台绘制海水资源利用流程图等，提高学生的参与度和主动性。课堂1.课堂评价

-在课堂教学中，我通过提问、观察和小组讨论等方式，了解学生对金属矿物和海水资源开发利用知识点的掌握情况。

-针对金属矿物开发利用部分，我设计了相关问题，如金属的种类、冶炼方法及其环境影响等，以检验学生对这些知识点的理解。

-在海水资源开发利用方面，我让学生分享海水淡化、提取溴和镁等技术的原理和应用，观察他们对这些技术的掌握程度。

-通过课堂观察，我发现部分学生在金属活动性顺序和实验操作方面存在困难。针对这一问题，我在课堂上进行了及时的解答和指导。

-此外，我还注意到学生在团队合作和问题解决能力上的表现，鼓励他们积极参与讨论，提高课堂互动效果。

2.作业评价

-对学生的作业进行认真批改，关注他们在金属矿物和海水资源开发利用方面的答题情况，了解学生的知识掌握程度。

-在作业点评中，我对学生的正确答案给予肯定，对错误答案进行纠正，并给出详细的解释和指导。

-针对学生在作业中反映出的共性问题，我在课堂上进行集中讲解，确保每位学生都能理解并掌握相关知识。

-鼓励学生在作业中发挥创新思维，如设计金属矿物资源综合利用方案、提出海洋环境保护措施等，激发学生的学习兴趣和积极性。

-定期对学生的学习进步进行表扬，鼓励他们继续努力，不断提高自己在化学学科方面的素养。课后作业2.根据海水资源开发利用的内容，阐述海水淡化技术的原理，并分析其在我国的应用前景。

3.论述海洋环境保护的重要性，并提出相应的保护措施，包括减少海洋污染、保护海洋生物多样性等。

4.结合金属活动性顺序，解释为什么铜（Cu）可以从硫酸铜溶液中置换出银（Ag），而银不能从硫酸铜溶液中置换出铜。

5.设计一个实验方案，验证金属活动性顺序，并预测实验结果。

答案示例：

1.金属矿物资源综合利用方案：首先，通过露天或地下开采方法获取金属矿物，然后进行破碎、磨矿等预处理，提取金属矿物。接下来，采用冶炼方法（如热还原法、电解法等）将金属矿物转化为金属。最后，对金属进行深加工，如轧制、锻造等，制得各种金属制品。该方案可能对环境造成的影响包括：开采过程中的土地破坏、空气污染和水资源污染等。

2.海水淡化技术原理：海水淡化技术是通过去除海水中的盐分和其他杂质，使其达到饮用水标准的方法。在我国，海水淡化技术具有广泛应用前景，尤其在沿海地区，可以缓解淡水资源紧张的状况，满足人们的生活用水需求。

3.海洋环境保护重要性及措施：海洋是地球上最大的生态系统，保护海洋环境对于维护生物多样性、保障人类健康具有重要意义。保护措施包括：减少海洋污染，如严格控制工业废水排放、禁止非法倾倒废弃物等；保护海洋生物多样性，如设立海洋保护区、禁止过度捕捞等。

4.金属活动性顺序解释：铜