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1、2022年高一化學(xué)第四章 第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源教案 新課標(biāo) 人教版 必修2
一、教學(xué)設(shè)計
本節(jié)教學(xué)的主要目標(biāo)是幫助學(xué)生認(rèn)識和體會化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用,揭示化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系,樹立資源保護意識及合理開發(fā)意識。因此,教學(xué)要圍繞這一教學(xué)目標(biāo)展開。教材從金屬礦物以及海水資源的開發(fā)利用兩個專題,闡明化學(xué)在自然資源的合理開發(fā)和綜合利用上的作用,首先是因為在當(dāng)今全球資源、能源供應(yīng)緊張與人口迅速增長的矛盾日益突出的情況下,金屬礦物和海水資源同人類的生活有著日益緊密的聯(lián)系,同時學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬以及氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性
2、質(zhì),并且對金屬冶煉及海水資源也有一定的了解,這些都為本節(jié)學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。
本節(jié)教學(xué)重點:了解化學(xué)方法在金屬礦物開發(fā)(主要是金屬冶煉)及海水資源開發(fā)中的作用。
本節(jié)教學(xué)難點:學(xué)生在掌握金屬冶煉的一般原理基礎(chǔ)上,了解適用于不同金屬的冶煉方法。
1.教學(xué)策略設(shè)計
為了揭示化學(xué)在資源開發(fā)和利用上的價值,拉近化學(xué)和學(xué)生的距離,教學(xué)中可以在教材的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加素材,盡可能地提供感性材料,便于學(xué)生體會。關(guān)于金屬冶煉以及海水蒸餾這部分知識可以采用多媒體提供材料,學(xué)生自己總結(jié)歸納的方法學(xué)習(xí),也可以采用聯(lián)系已學(xué)知識和生活經(jīng)驗,以實例引導(dǎo)學(xué)生討論的方法展開。
(1)教學(xué)方法的選擇
設(shè)計教學(xué)策略時,應(yīng)該考
3、慮當(dāng)?shù)睾捅拘5慕虒W(xué)條件。教學(xué)時都可以利用圖片、錄像、多媒體課件等為學(xué)生提供豐富的背景材料,以便形成豐富的感性認(rèn)識,再結(jié)合已有知識對金屬冶煉、海水綜合利用等學(xué)習(xí)內(nèi)容進行討論、歸納使同學(xué)的認(rèn)知向前發(fā)展。
(2)教學(xué)組織形式的選擇
教學(xué)活動是通過一定的組織形式實現(xiàn)的。根據(jù)各地、各學(xué)校的具體條件,結(jié)合本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo),可以采用集體教學(xué)或小組教學(xué)兩種教學(xué)形式進行。
(3)教學(xué)媒體的選擇
雖然本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)難度不大,但是要使學(xué)生在有限的課時內(nèi)了解金屬礦物和海水資源開發(fā)利用的基本知識,就要有較大的信息量。所以選擇教學(xué)媒體時可以利用圖片、錄音、錄像材料以及多媒體動畫,或?qū)⑺鼈冇袡C結(jié)合,充分發(fā)揮其整體功能
4、優(yōu)化教學(xué)過程。
(4)評價反饋
每節(jié)課學(xué)習(xí)結(jié)束,可以采用多種評價方式對學(xué)習(xí)效果進行反饋,例如可以利用多媒體呈現(xiàn)形成性練習(xí)、學(xué)生自我總結(jié)歸納所學(xué)知識、同學(xué)互相訪談、提問或分組開展研究性學(xué)習(xí),最終形成研究性學(xué)習(xí)論文,等等。
(5)課時建議
“金屬礦物的開發(fā)利用”1課時;“海水資源的開發(fā)利用”1課時。
2.教學(xué)模式設(shè)計
針對不同的學(xué)生水平,可以采用不同的教學(xué)模式。對于金屬礦物的開發(fā)利用,可以參考以下教學(xué)流程:
多媒體展示多種金屬礦物及當(dāng)代礦物開發(fā)水平→展示從金屬礦石中提煉金屬的步驟→引導(dǎo)學(xué)生回顧所學(xué)有關(guān)金屬制備的知識,由具體到一般進行歸納總結(jié)(或多媒體呈現(xiàn)后學(xué)生歸納)→學(xué)生討論歸納金屬
5、的活動順序與金屬冶煉的關(guān)系、歸納幾種常用金屬冶煉方法→錄像:合理開發(fā)金屬資源→活動探究:開發(fā)海底金屬資源設(shè)想或回收廢舊金屬的意義(可做為研究性學(xué)習(xí)課題)。
對于第二部分海水資源的開發(fā)利用,可以參考以下教學(xué)流程:
【教學(xué)設(shè)計I 】
錄像(或幻燈片):海水資源介紹→提出問題:利用海水資源,要解決哪些問題?→呈現(xiàn)錄像(或幻燈片):海水淡化裝置→實驗演示(原理分析)→多媒體呈現(xiàn):海水化學(xué)資源概況→問題探究:海水提溴、海帶中I-檢驗→實驗→研討:自然資源的開源節(jié)流。
【教學(xué)設(shè)計II 】
課前布置任務(wù),搜集海水資源開發(fā)資料→小組匯報→提出海水淡化裝置設(shè)想(包括原理分析)、海水提溴、海帶中I-檢驗
6、→相互評價→研討:自然資源的開源節(jié)流。
當(dāng)然,教學(xué)時還可以采取比較靈活的其他方法,不必為教材所限,例如可以開展協(xié)作學(xué)習(xí),讓學(xué)生自學(xué)教材內(nèi)容,上課時組織學(xué)生觀看相應(yīng)的科普錄像,然后就金屬冶煉、海水淡化、海水綜合利用等問題進行討論,并就化學(xué)和開發(fā)利用自然資源的關(guān)系進行研討,等等。
二、活動建議
1.開展協(xié)作學(xué)習(xí)
提出課題,例如,金屬元素在自然界中的存在、分布;金屬資源的開發(fā);金屬冶煉;人類冶煉和使用金屬的歷史;金屬資源的回收和再利用;海洋資源的類型;海水資源的開發(fā)及利用現(xiàn)狀;海水淡化的現(xiàn)狀及前景;自然資源和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系,這些課題為廣大同學(xué)提供了豐富的研究性學(xué)習(xí)的機會,完全可以讓學(xué)生在課
7、余就以上全部或部分問題開展研究性學(xué)習(xí),通過查找資料、進行專家訪談或進行研討等活動,既有利于達成本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo),又調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性,同時還鍛煉了能力并增強了學(xué)生的社會意識和社會責(zé)任感。
2.組織科學(xué)探究
(1) 為什么不同金屬的冶煉方法不同?
冶煉金屬的實質(zhì)是用還原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。由于不同的金屬離子的電子的能力不同,所以冶煉的方法不同。
(2) 金屬活動順序與金屬冶煉
金屬活動性序表中,金屬的位置越靠后,越容易被還原,用一般的還原方法就能使金屬還原;金屬的位置越靠前,越難被還原,最活潑金屬只能用最強的還原手段來還原。
金屬的活動順序:
8、
K Ca Na Mg Al
Zn Fe Sn Pb(H)Cu
Hg Ag Pt Au
金屬原子失電子能力
強? →? 弱
金屬離子得電子能力
弱? →? 強
主要冶煉方法
電解法
熱還原法
熱分解法
(3)為什么人類使用鐵器比使用銅器晚?
金屬使用的先后與金屬冶煉的難易有關(guān)。
(4)海水提溴和海帶中I-檢驗
海水提溴只要原理符合即可;I-檢驗,提出問題討論:很多氧化劑都可以氧化I-,用H2O2有什么好處?(顏色變化明顯)
【實驗4-1】
注意事項:實驗時要注意安全,反應(yīng)裝置應(yīng)遠離易燃物;鋁粉要細(200目以上),最好用鋁銀粉(商業(yè)名稱);預(yù)先擦去鎂帶的氧化膜,
9、長度約需10 cm(過短熱量不夠,影響實驗效果。
三、問題交流
【思考與交流】
1.目前海底礦藏資源的勘探和開采技術(shù)還不夠成熟, 要投入實用更面臨許多課題。除了成本比陸地高以外,還存在破壞生態(tài)環(huán)境等問題。有資料表明,開采海底礦藏作為一個產(chǎn)業(yè)將在xx年至2030年才能形成。
2.廢舊金屬資源的再生利用肩負(fù)著提供新資源、改善環(huán)境和保護人類生存條件等任務(wù),是一項利在當(dāng)代、功在千秋的社會性公益事業(yè)。通過查閱有關(guān)資料,幫助學(xué)生樹立節(jié)約資源、愛護環(huán)境、變廢為寶等意識。
四、習(xí)題參考
2. 2[2CuCO3·Cu(OH)2]+3C=6Cu+7CO2↑+2H2O;氧化還原反應(yīng)
3. (1)NaOH , 過量 (2)過濾(3)鹽酸 (4)MgCl2Mg+Cl2↑
4. 55.0%