《金属矿物的开发利用》 说课稿
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《金属矿物的开发利用》说课稿
一、教材分析
1、教材的地位和作用
本节课选自《化学2(必修)》第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》的第一课时金属矿物的开发利用。化学研究和应用的一个重要的目标就是开
发和利用自然界中可能的物质资源和能源资源,为人类生存和社会发展提供必要
的物质和能源基础;同时,应注意到这一过程必须同自然环境相互协调,走可持
续发展的道路。本课时是以金属活动顺序表、氧化还原反应为依托,探究金属的
冶炼原理、金属资源的回收和利用。帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和
利用中的意义和作用,揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识几
合理开发意识。
2、本课时的教学目的:
知识和技能目标:
1.了解金属元素在自然界的存在形态。
2.掌握金属冶炼的一般原理基础及不同金属的冶炼方法。
过程与方法目标:
1.通过学生自学和查阅相关资料,培养学生分析概括的能力。
2.通过实验探究培养学生主动探索科学规律的精神;
3.通过对案例探究,激发学生学习的主动性和创新意识,从而悟出学好化
学的科学方法。
情感态度和价值观目标:
1.培养学生主动参与意识;
2.经历探究过程,提高学生的创新思维能力,勇于探索问题的本质特征,体
验科学过程;
3.通过对化学在环境保护中的作用的认识,培养学生树立绿色化学的观念。
3、教学重点:了解化学方法在金属矿物开发,主要是金属冶炼开发中的作
用。
教学难点:学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上,了解使用于不同金属的冶炼方法。
4、教具准备
多媒体课件,有关实验的试剂和仪器
二、教学方法
教学活动是教和学的双边活动,必须充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,使之相互促进,协调发展,根据这一基本原理我采用了如下教学方法:
1、实验促学法:通过教师的演示,学生的动手操作,观察分析实验现象,理解并掌握金属冶炼的方法。
2、情景激学法:创设问题的意境,激发学习兴趣,调动学生内在的学习动力,促使学生在意境中主动探究科学的奥妙。
3、探究、归纳法:通过学生对问题的探究、讨论、实验、归纳,最终掌握金属冶炼的方法。
4、多媒体辅助教学法:运用先进的教学手段,有助于学生对于化学反应的认识。
三、教学程序
【设问】我们日常生活中有哪些金属制品?(铁锅,戒指,不锈钢水壶……)
(过渡)由学生所给出的例子可以看到,我们的生活是离不开金属制品的,而这些金属制品中,绝大多数都是金属单质,那么自然界中有没有为我们准备好现成的金属单质呢?
(投影)1、赤铁矿Fe2O3、铜矿2CuCO3.Cu(OH)2、铝矿(铝硅酸盐)、银矿(银)、金矿(金)
结论:除了金、银这样的贵金属外,绝大多数的金属在自然界中都是化合态。
(引入):看来自然界并没有给我们准备好现成的金属单质,要想使用它们,第一步就是先要将他们从化合态变成游离态。下面我们就来学习本节的第一部分——金属矿物的开发利用。
(板书):一、金属矿物的开发和利用
(设疑):
一、阅读课本并完成下列问题:
1、金属冶炼的基本原理是什么?
(利用还原的方法,使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子)
2、金属冶炼的一般步骤?
(矿石富集——金属冶炼——金属精炼)
3、金属冶炼常用的方法?
(1、热分解法。2、热还原法。3、电解法)
(投影):金属活动性顺序表。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
(设疑):结合书上告诉我们的这几种金属的冶炼方法,你们觉得金属活动顺序与金属冶炼方法有没有联系呢?如果有,有什么规律吗?
目的:让学生通过自己的归纳得到结论,学生更容易记忆。
(讲解):金属的冶炼就是根据金属阳离子得电子的能力不同而采用不同方法:不活泼的金属有的受热就能得到电子;有的金属需要用还原剂给它一些电子;有的金属阳离子本身就很稳定,根本不想得电子,我们就强制性的给它电子——用电解法。
从根本上说,金属冶炼的实质就是根据金属阳离子得电子的能力不同,采用不同的冶炼方法。
(板书):1.金属冶炼的实质:根据金属阳离子的电子的能力不同,采用不同的冶炼方法。
(板书):2.金属冶炼的方法
(分析):一些不活泼的金属,它们是在金属活动顺序中位于氢后面的金属,如Hg、Ag等,其阳离子得电子能力很强,所以其还原的条件比较容易达到。Hg、Ag的氧化物受热就能分解得到单质。
(板书):(1)热分解法:
2HgO 2Hg+O2↑2Ag2O 4Ag+O2↑
(分析):位于活动性顺序表中前段的金属,如K Ca Na Mg Al等金属,我们知道其还原性很强,容易失去电子,而其对应的阳离子则氧化性和弱,很难得到电子,一般的还原剂都无法把它的阳离子还原出来。我们只能用同点分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
(板书):(2)电解法
MgCl2(熔融)==Mg+Cl2↑ (电解)
(分析):对于大多数金属,如位于活动性顺序表中间一段的金属所对应的离子,得电子能力较强,其化合物又不能通过受热分解得到金属单质,必须使用还原剂还原金属阳
离子。常见的还原剂有焦炭、CO、H2。一些活泼金属也可作为还原剂,将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。
(板书):(3)热还原法:
常是用还原剂:C、CO、H2、活泼金属等
(练习):要求学生写出这四种常用的还原剂冶炼赤铁矿的化学方程式。
目的:联系书写方程式
(实验)1、实验前用磁铁检查室温下有无铁存在。(反应前:无铁存在)
2、演示铝热反应。(反应中:发光、放热、反应剧烈)
3、反应后再用磁铁检查有无铁生成。(反应后:有块状生成物被磁铁吸起)
4、分析各种试剂作用。
(投影):铝热反应装置图。
结论:在该反应中,镁条和氯酸钾是引燃剂,镁条在空气中可燃烧,氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时,氯酸钾则是氧化剂,以保证镁条的继续燃烧,同时放出足够的热量引发Fe2O3和Al粉的反应。由于该反应放出大量的热,只要引发反应就可剧烈进行,放出的热使生成的铁熔为液态。
(共同分析):铝的还原性强于铁,也能与化合态氧结合。
(过渡):这个反应放出的热量可以讲熔点高达2000多度的铁熔化成液态,可以想象这个能量有多个。所以这个反应叫做铝热反应。
(板书):铝热反应
Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3 (高温)
(录像):铝热反应在生产中的应用:焊接钢轨,冶炼难熔金属。
(板书):应用:1、野外焊接。2、冶炼难熔金属
(设疑):写出冶炼铬、锰的反应方程式。进一步巩固铝热反应方程式。
(过渡):地球上的金属矿产资源是有限的,无法再生,而且随着金属的使用,金属会被腐蚀而污染环境,我们该怎么做呢?
(板书):3、金属的回收与环境、资源保护
(设疑):金属回收再利用的好处有哪些?(将少垃圾量,防止污染环境,缓解资源短缺的矛盾)
目的:培养学生自学能力及环保意识,加强资源保护意识及合理开发意识。
课堂小结:
巩固练习然后布置课后作业:用几个不同层次、有发散性的练习,让不同层次的学生进一步巩固所学内容,从练习中了解学生对知识掌握程度。
四【板书设计】
第一节开发利用金属矿物和海水资源
一、金属矿物的开发和利用
1.金属冶炼的实质:
根据金属阳离子的电子的能力不同,采用不同的冶炼方法。
2.金属冶炼的方法
(1)热分解法:2HgO 2Hg+O2↑2Ag2O 4Ag+O2↑
(2)电解法:MgCl2(熔融)==Mg+Cl2↑ (电解)
(3)热还原法:
1、常是用还原剂:C、CO、H
2、活泼金属等
2、铝热反应: Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3 (高温)
应用:1、野外焊接。2、冶炼难熔金属
3、金属的回收与环境、资源保护