2024年高中化学 第四章 化学与自然资源的开发利用 4.1 开发利用金属矿物教案 新人教版必修2

2024年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1开发利用金属矿物教案新人教版必修2科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024年高中化学第四章化学与自然资源的开发利用4.1开发利用金属矿物教案新人教版必修2教学内容分析本节课的主要教学内容来自2024年高中化学第四章“化学与自然资源的开发利用”中的4.1节“开发利用金属矿物”，新人教版必修2。内容主要包括金属矿物的基本概念、金属的提炼与加工技术、金属资源在国民经济中的作用以及金属资源的可持续开发。这部分教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在初中阶段已学习了金属的活动性、简单的金属冶炼过程以及金属的一些基本性质。在此基础上，本节课将深入探讨金属矿物的种类、金属提炼的化学反应原理、现代金属加工技术以及金属资源保护的重要性，旨在引导学生将化学知识与自然资源的开发利用实际结合起来，增强他们对化学学科实用性的认识。核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生的化学学科核心素养，包括科学探究、科学思维、科学态度与责任。通过学习金属矿物的开发利用，学生将能够：运用科学探究的方法，分析金属矿物提炼过程中的化学反应，掌握金属冶炼的基本原理；发展科学思维能力，设计简单的金属提炼方案，理解金属加工技术的进步对资源利用效率的影响；形成科学态度与责任，认识到金属资源开发中的环境与资源问题，树立可持续发展的观念，并在实际生活中践行资源节约与保护。这些目标与新教材要求相符合，旨在提升学生的综合素养，为未来的学习和社会实践打下坚实基础。教学难点与重点1.教学重点

（1）金属矿物的基本概念：包括金属矿物的分类、组成和性质，这是理解金属矿物开发利用的基础。

-举例：讲解铁、铜、铝等常见金属矿物的特点及其在工业中的应用。

（2）金属提炼的基本原理：掌握热还原法、电解法等金属提炼方法及其化学反应。

-举例：以铁的提炼为例，解释热还原法的原理及其在工业中的应用。

（3）金属资源在国民经济中的作用：分析金属资源在各个领域的应用，强调其重要性。

-举例：介绍金属资源在建筑、交通、电子等行业中的应用。

（4）金属资源的可持续开发：探讨如何在保护环境、节约资源的前提下，合理开发金属资源。

-举例：讲解废金属回收利用、矿物综合利用等可持续开发方法。

2.教学难点

（1）金属提炼过程中的化学反应：理解金属提炼过程中发生的化学反应，特别是热还原法和电解法的原理。

-难点解析：通过实验演示、反应方程式推导等方式，帮助学生理解金属提炼反应的本质。

（2）金属加工技术的进步：掌握金属加工技术的演变及其对资源利用效率的影响。

-难点解析：通过对比不同时期的金属加工技术，分析技术进步对资源利用效率的提高。

（3）金属资源开发中的环境与资源问题：了解金属资源开发过程中对环境的影响，以及如何解决这些问题。

-难点解析：通过案例讨论、数据分析等方式，让学生认识到金属资源开发中的环境问题，并提出相应的解决措施。

（4）金属资源可持续发展的观念：培养学生从可持续发展的角度看待金属资源的开发与利用。

-难点解析：通过小组讨论、角色扮演等活动，引导学生树立金属资源可持续发展的观念。

在教学过程中，教师应针对以上重点和难点内容，运用多种教学方法，如实验、案例分析、小组讨论等，帮助学生深入理解金属矿物的开发利用，提高他们的学科素养。同时，注重启发学生思考，培养他们的科学探究能力和解决问题的能力。教学方法与手段1.教学方法

（1）讲授法：对于金属矿物的基本概念、金属提炼的基本原理等理论性较强的内容，采用讲授法进行系统讲解，确保学生掌握核心知识。

-结合课本实例，以生动的语言和丰富的图片，讲解金属矿物的分类、组成和性质，使抽象知识形象化。

（2）讨论法：针对金属资源开发中的环境与资源问题、金属资源的可持续开发等议题，组织学生进行小组讨论，激发学生的思考与探究。

-设计具有启发性的问题，引导学生从不同角度分析问题，培养他们的批判性思维和解决问题的能力。

（3）实验法：通过金属提炼实验，让学生亲身体验金属冶炼的过程，加深对化学反应原理的理解。

-安排铁、铜等金属的提炼实验，让学生在实验过程中观察、记录、分析，提高他们的实践操作能力。

2.教学手段

（1）多媒体设备：利用多媒体设备，如投影仪、电脑等，展示金属矿物图片、金属提炼过程动画等，使教学内容更加直观、生动。

-制作PPT课件，结合图片、动画、视频等多媒体资源，提高学生的学习兴趣和注意力。

（2）教学软件：运用化学教学软件，如化学方程式推导软件、虚拟实验室等，辅助教学，提高教学效果。

-利用虚拟实验室软件，让学生在虚拟环境中进行金属提炼实验，增强实验教学的趣味性和安全性。

（3）网络资源：利用网络资源，如在线课程、学术文章等，拓展学生的知识视野，培养他们的自主学习能力。

-推荐相关在线课程和学术文章，引导学生课后自主学习，提高他们的信息素养和知识储备。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：激发学生兴趣，引入新课主题。

过程：教师通过展示金属制品在日常生活中的应用图片，如手机、汽车等，引导学生思考这些制品与金属资源的关系，从而引出本节课的主题——金属矿物的开发利用。

2.新课内容讲解（10分钟）

目标：让学生了解金属矿物的基本概念、金属提炼的基本原理。

过程：教师运用PPT课件，结合课本内容，讲解金属矿物的分类、组成和性质，以及金属提炼的化学反应原理，并通过实例分析，使学生更好地理解金属冶炼过程。

3.实验演示与观察（20分钟）

目标：增强学生对金属提炼过程的直观认识，培养实验观察能力。

过程：教师进行金属提炼实验（如铁的提炼），引导学生观察实验现象，记录实验数据，分析反应原理。实验结束后，组织学生分享观察心得，讨论实验过程中的问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。

过程：学生分成小组，针对金属资源开发中的环境与资源问题、金属资源的可持续开发等议题展开讨论。教师巡回指导，引导学生从多角度分析问题，提出解决方案。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：检验学生的学习效果，提高学生的表达能力和批判性思维。

过程：各小组代表进行课堂展示，分享讨论成果。教师对每个小组的展示进行点评，指出优点和不足，引导学生互相评价，提高课堂氛围。

6.课堂小结（5分钟）

目标：巩固本节课所学知识，提高学生的总结能力。

过程：教师引导学生回顾本节课所学内容，总结金属矿物开发利用的重点知识。同时，强调金属资源保护的重要性，培养学生的环保意识。最后，布置课后作业，要求学生结合所学内容，思考金属资源可持续开发的方法。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《金属矿物与人类文明》

-《现代金属提炼技术及其应用》

-《金属资源可持续开发策略与实践》

-《金属矿物开发利用中的环境保护》

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-研究金属矿物在历史长河中的重要作用，了解不同时期人类对金属矿物开发利用的技术与特点。

-分析现代金属提炼技术的发展趋势，探讨新型提炼技术对资源利用效率和环境影响的改进。

-学习金属资源可持续开发策略，如废金属回收利用、矿物综合利用等，了解其实际应用案例。

-研究金属矿物开发过程中对环境的影响，探讨防治污染、保护生态的有效措施。教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答的积极性和准确性，评估学生对金属矿物开发利用知识点的掌握情况。

2.小组讨论成果展示：评价学生在小组讨论中的表现，包括观点的提出、论证的合理性、解决方案的创新性等方面，以检验学生的合作探究能力和问题解决能力。

3.随堂测试：设计相关的选择题、填空题和简答题，测试学生对金属矿物基本概念、金属提炼原理等核心知识点的掌握程度。

4.实验报告：评估学生在实验观察、数据记录和分析过程中的表现，以及实验报告的撰写质量，检验学生的实验操作能力和科学探究能力。

5.教师评价与反馈：针对学生的课堂表现、讨论成果、测试成绩和实验报告，教师应及时给予评价和反馈，指出学生的优点和不足，指导学生改进学习方法，提高学习效果。

在教学评价与反馈过程中，教师应关注以下几点：

-公平、公正、客观地评价每一位学生的表现，避免主观偏见。

-评价与反馈应具有针对性，针对学生的实际问题提出改进建议。

-鼓励学生积极参与教学评价，培养学生的自我评价和反思能力。

-重视评价结果的分析，调整教学策略，以提高教学质量。重点题型整理1.简答题：请解释金属矿物的基本概念及其在国民经济中的作用。

答案：金属矿物是指含有金属元素的矿物，它们是金属资源的主要来源，对于国民经济的发展具有重要作用。金属矿物在建筑、交通、电子、机械制造等领域有着广泛的应用，是现代工业的基础。

补充说明：在回答此类问题时，学生需要明确金属矿物的定义，并能够列举出金属矿物在工业中的具体应用，展示对金属矿物作用的理解。

2.计算题：以铁的提炼为例，写出热还原法的化学方程式，并计算反应物与生成物的物质的量比。

答案：铁的提炼方程式为：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2。反应物Fe2O3与CO的物质的量比为1:3，生成物Fe与CO2的物质的量比也为1:3。

补充说明：此题考查学生对金属提炼化学反应的理解和计算能力。学生需要掌握热还原法的原理，能够正确书写化学方程式，并进行物质的量比计算。

3.分析题：分析金属资源开发中的环境问题，并提出相应的解决措施。

答案：金属资源开发中的环境问题主要包括：矿石开采对地表和生态环境的破坏、冶炼过程中产生的废气废水污染、尾矿处理不当导致的环境污染等。解决措施包括：采用环保的开采技术、提高金属提炼过程中的资源利用率、实施废气废水处理和尾矿综合利用等。

补充说明：学生需要分析金属资源开发中的具体环境问题，并提出切实可行的解决措施。此类题目考查学生对环境问题的认识和解决实际问题的能力。

4.设计题：设计一个简单的金属提炼方案，并说明其原理。

答案：以铜的电解提炼为例，设计如下方案：将含铜矿石粉碎后，通过浮选法富集铜矿物，然后进行酸浸处理得到含铜溶液。最后，通过电解法提炼铜，电解方程式为：Cu2++2e-→Cu。原理是利用电流将溶液中的铜离子还原成金属铜。

补充说明：此题要求学生能够结合金属提炼的原理，设计出一个具体的提炼方案。学生需要了解不同的金属提炼方法，并能够说明所设计方案