2019-2020年高中化學(xué)《開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源》教案11 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中化學(xué)《開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源》教案11 新人教版必修2 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1、幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)在自然資源開(kāi)發(fā)和利用中的意義和作用。常識(shí)性介紹金屬回收和資源保護(hù)的意義 2、揭示化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系。 3、樹(shù)立資源保護(hù)意識(shí)及合理開(kāi)發(fā)意識(shí)。 4、初步培養(yǎng)自主查閱資料的能力 5、使學(xué)生初步掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、基本技能 。 過(guò)程與方法 1、自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。 2、活動(dòng)動(dòng)探究，通過(guò)了解金屬資源的開(kāi)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(kāi)發(fā)及利用現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生歸納能力、比較能力。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 3、幫助學(xué)生樹(shù)立節(jié)約資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境、變廢為寶等意識(shí)。 4、通過(guò)金屬礦物以及海水資源的開(kāi)發(fā)利用兩個(gè)專題，使學(xué)生熱愛(ài)自然，熱愛(ài)化學(xué)。 教學(xué)重點(diǎn)：了解化學(xué)方法在金屬礦物開(kāi)發(fā)（主要是金屬冶煉）及海水資源開(kāi)發(fā)中的作用。 教學(xué)難點(diǎn)：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。 教具準(zhǔn)備：多媒體、投影儀、砂紙、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、蒸發(fā)皿、濾紙、火柴、沙子、鋁粉或鋁銀粉（商業(yè)名稱）、鎂帶、氯酸鉀、氧化鐵粉末、小木條 電教器材：視頻展示臺(tái)（包括錄象），實(shí)物投影儀 掛圖、標(biāo)本等 教學(xué)過(guò)程 新課導(dǎo)入 介紹金屬在自然界中的分布、存在形態(tài)、儲(chǔ)量以及金屬資源的回收和保護(hù)的必要性（配合金屬及礦物的實(shí)物錄象和旁解錄音，簡(jiǎn)介我國(guó)金屬礦產(chǎn)資源在世界的排名情況，樹(shù)立人均擁有資源的意識(shí)） 少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬，在自然界中能以游離態(tài)存在，如金和鉑以及少量的銀和銅，較活潑的鐵只能存在于隕石中，而化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬，在自然界中總是以化合態(tài)存在。但在實(shí)際生產(chǎn)和生活中應(yīng)用的金屬材料卻往往是純金屬或合金，著就需要把金屬?gòu)慕饘俚V物中提煉出來(lái)，這就叫做金屬的冶煉。 師：（1）你知道從金屬礦物中提煉金屬，一般要經(jīng)過(guò)哪些步驟？關(guān)鍵的一步是什么？ （2）要將化合態(tài)的金屬礦物轉(zhuǎn)化為金屬單質(zhì)，有哪些方法？其實(shí)質(zhì)是什么？ 師指導(dǎo)閱讀：看課本第80-81頁(yè)內(nèi)容 生：學(xué)生閱讀教材，展開(kāi)討論，并用自己的語(yǔ)言加以概括回答 師板書小結(jié)： 一、金屬礦物的冶煉 （一）金屬礦物的冶煉步驟： 礦石富集——金屬冶煉——金屬精煉 （二）冶煉的化學(xué)方法實(shí)質(zhì)： 利用還原的方法，使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。 （三）金屬冶煉的一般方法： 1．熱分解法 2．熱還原法 3．電解法 師舉例講解：不活潑的金屬汞和銀的氧化物不穩(wěn)定，受熱易分解生成金屬單質(zhì)和氧氣；較活潑的金屬如鐵等和不活潑金屬銅的氧化物較穩(wěn)定，受熱不易分解，需用還原劑（焦炭、一氧化碳、氫氣、鋁）來(lái)還原；活潑金屬如鈉、鋁等氧化物非常穩(wěn)定，加熱或熱還原劑均無(wú)法使其分解，只能用最強(qiáng)的還原手段即電解法使其氯化物、氧化物還原。（板書有關(guān)化學(xué)方程式） 師組織討論：請(qǐng)結(jié)合金屬活動(dòng)性順序表總結(jié)金屬冶煉方法的一般規(guī)律。 生：領(lǐng)會(huì)，思考 師板書小結(jié)：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 電解法 熱還原法 熱分解法 物理提煉法 生：討論，總結(jié)，歸納 師組織練習(xí)： 1．請(qǐng)完成下列化學(xué)方程式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移數(shù)目和方向： (1)Fe2O3+C—— (2)PbO2+CO—— (3)MgCl2——(電解) 2．已知金屬硫化物礦煅燒一般生成金屬氧化物和二氧化硫，請(qǐng)?jiān)俳Y(jié)合已學(xué)的知識(shí)和課本中“濕法冶金”的小資料完成并寫出下列化學(xué)方程式： (1)我國(guó)北宋初期濕法煉銅（只要求寫離子方程式） (2)HgS+O2—— (3)FeS2+O2—— （化學(xué)Ⅰ不作要求） （2）冶煉金屬時(shí)要考慮原料及反應(yīng)條件的選擇問(wèn)題；對(duì)于某些不活潑的金屬如銅和銀等，也常用電解鹽溶液的方法進(jìn)行精煉。但電解法要消耗大量電能，成本較高。 師過(guò)渡設(shè)問(wèn)：（1）地球上的金屬礦產(chǎn)資源是有限的，而且是不能再生的，隨著人們的不斷開(kāi)發(fā)利用，礦產(chǎn)資源將會(huì)日漸減少，如何解決這一難題呢？ （3）金屬制品在使用過(guò)程中會(huì)被腐蝕或損壞，同時(shí)由于生產(chǎn)的發(fā)展，新的產(chǎn)品要不斷替代舊的產(chǎn)品，因而每年就有大量廢舊金屬產(chǎn)生。廢舊金屬是一種固體廢棄物，會(huì)污染環(huán)境，應(yīng)該怎樣解決這類問(wèn)題？ 生： 看課本第99-100頁(yè)，討論后，自由發(fā)表意見(jiàn)，并進(jìn)行交流。 【例題剖析】 【例1】關(guān)于金屬元素在自然界存在的情況的敘述中，正確的是（ ） A 金屬元素僅存在于礦物中。 B 金屬元素存在于礦物和動(dòng)物體內(nèi)，但植物體內(nèi)不含。 C 少數(shù)金屬元素以游離態(tài)存在，大多數(shù)金屬元素以化合態(tài)存在。 D 金屬元素不僅存在礦物中，動(dòng)物和植物體內(nèi)也存在少量金屬元素。 【實(shí)驗(yàn)4-1】 注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意安全，反應(yīng)裝置應(yīng)遠(yuǎn)離易燃物；鋁粉要細(xì)（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，長(zhǎng)度約需10 cm（過(guò)短熱量不夠，影響實(shí)驗(yàn)效果。 二、金屬的回收和資源的保護(hù)： 把廢舊金屬作為一種資源，加以回收利用，既減少了垃圾量，防止 ，又緩解 的 矛盾。 師（提問(wèn)）：（1）請(qǐng)看插圖并聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際，說(shuō)說(shuō)金屬回收再利用的意義？ （2）你認(rèn)為本節(jié)課的重點(diǎn)應(yīng)該是什么？ 師（小結(jié)）： 本節(jié)課的重點(diǎn)是掌握金屬冶煉的一般原理及常見(jiàn)的金屬冶煉的三種方法，并能利用金屬冶煉的一般規(guī)律正確書寫有關(guān)化學(xué)方程式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移數(shù)目和方向。同時(shí)，要充分認(rèn)識(shí)金屬回收利用和資源保護(hù)的重要意義，牢固樹(shù)立環(huán)境保護(hù)意識(shí)和開(kāi)發(fā)、節(jié)約資源的觀念。 布置作業(yè)： 復(fù)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容 完成本節(jié)的同步練習(xí) 板書設(shè)計(jì)： 活動(dòng)與探究 1．查找資料，了解我國(guó)主要有那些鋼鐵基地？并以其中的2個(gè)工廠為例，完成下表： 鋼鐵廠 鋼鐵廠 產(chǎn)量（萬(wàn)噸/年） 原料 原理 主要設(shè)備 第一節(jié) 開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源（第2課時(shí)） 三維目標(biāo) 知識(shí)與技能 1、幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和體會(huì)海水資源開(kāi)發(fā)和利用中的意義和作用。 2、揭示化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要關(guān)系。 3、樹(shù)立資源保護(hù)意識(shí)及合理開(kāi)發(fā)意識(shí)。 4、初步培養(yǎng)自主查閱資料的能力 過(guò)程與方法：活動(dòng)動(dòng)探究，通過(guò)了解海洋資源的類型；海水資源的開(kāi)發(fā)及利用現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生歸納能力、比較能力。 情感態(tài)度與價(jià)值觀：幫助學(xué)生樹(shù)立節(jié)約資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境、變廢為寶等意識(shí)，使學(xué)生熱愛(ài)自然，熱愛(ài)化學(xué)。 教學(xué)重點(diǎn)：了解化學(xué)方法在海水資源開(kāi)發(fā)中的作用。 教學(xué)難點(diǎn)：海水資源合理開(kāi)發(fā)綜合應(yīng)用 教具準(zhǔn)備：多媒體、投影儀、電教器材：視頻展示臺(tái)（包括錄象），實(shí)物投影儀 掛圖、標(biāo)本等 教學(xué)過(guò)程 【錄象導(dǎo)課】 師：放映錄像（或幻燈片）：海水資源介紹→提出問(wèn)題：利用海水資源，要解決哪些問(wèn)題？→呈現(xiàn)錄像（或幻燈片）：海水淡化裝置→實(shí)驗(yàn)演示（原理分析）→多媒體呈現(xiàn)：海水化學(xué)資源概況→問(wèn)題探究：海水提溴、海帶中I-檢驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)→研討：自然資源的開(kāi)源節(jié)流。 生： 閱讀課本，歸納、總結(jié) 師：課前布置任務(wù)，搜集海水資源開(kāi)發(fā)資料→小組匯報(bào)→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(yàn)→相互評(píng)價(jià)→研討：自然資源的開(kāi)源節(jié)流。 生1：思考問(wèn)題，歸納整理 生2：原理分析 【例題剖析】 【例1】據(jù)報(bào)導(dǎo)，xx年7月2日在河北省滄州市歧口附近海域發(fā)生面積400km2的赤潮，以醬紫色為主；同日12點(diǎn)天津海域也發(fā)生25km2赤潮；7月3日上午9時(shí)，河北滄州、天津赤潮面積已擴(kuò)大至1500km2。去年在廣東、香港海域、渤海灣均出現(xiàn)了更大面積的赤潮。赤潮是指在一定條件，海域中的某些生物在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖或聚集的現(xiàn)象，常使海水變紅、褐色。赤潮生物主要是甲藻、硅藻，也包括一些原生動(dòng)物、細(xì)菌等。赤潮是一種嚴(yán)重的海洋災(zāi)害，不僅污染環(huán)境，而且對(duì)海洋養(yǎng)殖業(yè)構(gòu)成極大威脅。請(qǐng)根據(jù)以上資料回答下列問(wèn)題： 從化學(xué)因素、環(huán)境因素方面，分析赤潮發(fā)生的原因。 從生物學(xué)原理上分析，赤潮生物大量繁殖會(huì)對(duì)其他海洋生物產(chǎn)生那些不良影響？ 如何防治赤潮？ 答案： （1）地理?xiàng)l件：春夏季節(jié)，雨過(guò)天晴，風(fēng)和日麗，洋流緩慢，水溫較高，易發(fā)生赤潮。去年和前年渤海發(fā)生大規(guī)模的赤潮，就與這些氣候、地理?xiàng)l件有關(guān)。 （2）生物因素：赤潮生物（主要是甲藻、硅藻）在量繁殖。 （3）化學(xué)因素：海水中的營(yíng)養(yǎng)鹽（主要是氮鹽和磷鹽）以及一些微量元素、有機(jī)物的存在直接影響著赤潮生物生長(zhǎng)，繁殖和代謝，這些化學(xué)因素是赤潮生物形成和發(fā)展的基礎(chǔ)。 （4）環(huán)境因素：由于環(huán)境污染日益加劇，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施肥灌溉，沖刷出來(lái)的廢水中含有氮和磷；通常工業(yè)廢水中含有有機(jī)物、重金屬、無(wú)機(jī)鹽；生活廢水中也含有大量有機(jī)物、營(yíng)養(yǎng)鹽氮和磷，這些廢水常未經(jīng)處理源源不斷的流入江河，最后流入大海。使的大海中氮和磷的含量過(guò)剩，造成海水的富營(yíng)養(yǎng)化，赤潮生物大量繁殖起來(lái)。所以，環(huán)境污染造成的海水水體富營(yíng)養(yǎng)化是赤潮發(fā)生的根本原因。 對(duì)赤潮生物大量繁殖的現(xiàn)象，要充分考慮到它們與其他生物或非生物的相互影響作用（即要考慮到生存斗爭(zhēng)的問(wèn)題）。這樣才能比較全面的概括出赤潮對(duì)海洋的生物的危害。這種危害主要以下幾種方式：（1）施放毒素，在水中的魚、蝦、貝等生物吞食這些產(chǎn)生毒素的赤潮生物后，會(huì)引起中毒死亡。即時(shí)沒(méi)有死亡，當(dāng)這些沉積毒素的海產(chǎn)品被誤食也會(huì)引起人體或其他生物體中毒而產(chǎn)生危害。 赤潮的危害 （1）有些赤潮生物能向體外分泌黏液，妨礙海洋生物的濾食和呼吸，重者會(huì)窒息死亡。 （2）赤潮生物大量消耗氧氣，造成水體溶解氧減少，影響海洋生物的生存。 （3）大面積的赤潮擋住陽(yáng)光，影響海洋植物的光合作用，破壞食物鏈。 赤潮對(duì)海洋生物既然會(huì)造成巨大危害，我們就應(yīng)該想辦法對(duì)赤潮進(jìn)行預(yù)防和治理。 赤潮的防治 （1）建立完善的赤潮監(jiān)管系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)赤潮，采取防范措施: （2）控制污染：減緩或扭轉(zhuǎn)海水富養(yǎng)營(yíng)化。 （3）噴灑化學(xué)藥品直接殺死赤潮生物，或噴灑聚凝劑，使生物粘在一起，沉降到海底。 （4）機(jī)械方法：可通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)把赤潮海水吸到船上進(jìn)行過(guò)濾，把赤潮生物分離。 （5）用圍欄把赤潮發(fā)生區(qū)圍隔起來(lái)，避免擴(kuò)散、污染其它海域。 【例題剖析】 【例2】一位遇上海難的水手，隨著木排在海上漂流。他用完了淡水，感到異?？诳剩缓群Ｋ?， 因?yàn)樗篮群Ｋ畷?huì)致命。理由是( )。 A. 海水有苦澀味，根本喝不下去 B. 海水中含有多種鹽，能使腸胃腐爛致人死亡 C. 海水中有許多微生物，有些微生物能致人死亡 D. 海水會(huì)造成水分從血液和組織內(nèi)脫離出來(lái)，進(jìn)入腸胃中，使人脫水死亡 【教師精講】解答本題應(yīng)從海水組成這一化學(xué)問(wèn)題和海水對(duì)人體的生理活動(dòng)有什么影響這一生物問(wèn)題入手加以解釋。 海水是由氯化鈉等多種成分組成的混合物。很多人都有過(guò)誤喝海水的經(jīng)歷，所以觀點(diǎn)A、B、C不正確。人體內(nèi)氯化鈉的含量約0.9%，海水中鹽的含量要高很多。因此，飲用海水后，會(huì)因滲透壓的不同導(dǎo)致脫水，造成死亡。從教會(huì)學(xué)生“學(xué)會(huì)生存”的角度考查了相關(guān)的化學(xué)知識(shí)。 答案：D 二、活動(dòng)建議 1.開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(jī)會(huì)，完全可以讓學(xué)生在課余就以上全部或部分問(wèn)題開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)，通過(guò)查找資料、進(jìn)行專家訪談或進(jìn)行研討等活動(dòng)，既有利于達(dá)成本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)，又調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，同時(shí)還鍛煉了能力并增強(qiáng)了學(xué)生的社會(huì)意識(shí)和社會(huì)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(shí)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(dòng)順序與金屬冶煉 金屬活動(dòng)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(qiáng)的還原手段來(lái)還原。 金屬的活動(dòng)順序： 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(qiáng) → 弱 金屬離子得電子能力 弱 → 強(qiáng) 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(yàn) 海水提溴只要原理符合即可；I-檢驗(yàn)，提出問(wèn)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） 三、問(wèn)題交流 【思考與交流】 1.目前海底礦藏資源的勘探和開(kāi)采技術(shù)還不夠成熟， 要投入實(shí)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(wèn)題。有資料表明，開(kāi)采海底礦藏作為一個(gè)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(hù)人類生存條件等任務(wù)，是一項(xiàng)利在當(dāng)代、功在千秋的社會(huì)性公益事業(yè)。通過(guò)查閱有關(guān)資料，幫助學(xué)生樹(shù)立節(jié)約資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境、變廢為寶等意識(shí)。 生：學(xué)生回答。 課堂小結(jié) 這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了海水資源的開(kāi)發(fā)和利用，通過(guò)學(xué)習(xí)，我們知道：海水是一個(gè)巨大的資源寶庫(kù)，從海水中我們可以提取許多重要的化工產(chǎn)品，同學(xué)們要努力學(xué)習(xí)，掌握先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，讓海水更好地造福人類。 布置作業(yè) P85 T3 板書設(shè)計(jì)： 第一節(jié) 開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源 （第2課時(shí)） 二．海水資源的開(kāi)發(fā)利用 1．水資源的利用 （2） 溴 3. 樹(shù)立資源保護(hù)意識(shí)及合理開(kāi)（1）淡化 （3）鉀 發(fā)意識(shí) （2）循環(huán)冷卻 2．制備化工產(chǎn)品 （1）鎂 活動(dòng)探究 1.查閱資料,寫篇小論文:海水資源簡(jiǎn)介。