四川省成都市高中化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第二課時(shí)教案 新人教版必修2

四川省成都市高中化學(xué)第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第二課時(shí)教案新人教版必修2授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教材分析本節(jié)課選自新人教版必修2第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用，旨在讓學(xué)生深入了解化學(xué)在自然資源利用中的關(guān)鍵作用。通過本課時(shí)教學(xué)，學(xué)生將掌握金屬礦物資源的種類、性質(zhì)及提煉方法，并將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，理解化學(xué)工藝在金屬提取和加工中的重要性。課程內(nèi)容與教材緊密聯(lián)系，著重分析教材中提及的金屬冶煉原理，如熱還原法、電解法等，并探討其在工業(yè)中的應(yīng)用及對(duì)環(huán)境的影響，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，加強(qiáng)科學(xué)素養(yǎng)和環(huán)保意識(shí)。核心素養(yǎng)目標(biāo)本課時(shí)著重培養(yǎng)學(xué)生在化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，包括科學(xué)探究、宏觀辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。通過學(xué)習(xí)金屬礦物資源的開發(fā)利用，學(xué)生將能運(yùn)用科學(xué)探究方法，分析金屬冶煉過程中的化學(xué)反應(yīng)原理，提高宏觀辨識(shí)與微觀探析能力；運(yùn)用證據(jù)推理與模型認(rèn)知，理解不同冶煉方法的選擇依據(jù)及其對(duì)環(huán)境影響，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力；同時(shí)，課程強(qiáng)調(diào)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的養(yǎng)成，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注金屬資源開發(fā)中的節(jié)能環(huán)保問題，樹立可持續(xù)發(fā)展觀念，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-金屬礦物資源的種類及其化學(xué)性質(zhì)：本節(jié)課的核心內(nèi)容是讓學(xué)生掌握常見金屬礦物資源的種類，如銅、鐵、鋁等，及其對(duì)應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，理解這些性質(zhì)如何影響金屬的提煉和加工過程。

-舉例：講解鐵的氧化還原性質(zhì)在煉鐵過程中的作用，以及不同金屬的活潑性對(duì)其提煉方法選擇的影響。

-金屬提煉的基本原理：包括熱還原法、電解法等提煉方法的原理及其應(yīng)用，這是學(xué)生必須掌握的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。

-舉例：通過圖解或?qū)嶒?yàn)視頻，展示鐵的煉制過程中高爐的作用，以及電解熔融氧化鋁提煉鋁的工藝流程。

-金屬資源開發(fā)的環(huán)境影響：強(qiáng)調(diào)金屬提煉對(duì)環(huán)境的影響，以及如何在金屬工業(yè)中實(shí)施節(jié)能減排措施。

-舉例：討論金屬提煉過程中產(chǎn)生的廢氣和廢渣的處理方法，以及回收利用廢舊金屬的重要性。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-理解金屬冶煉過程中的化學(xué)原理：學(xué)生對(duì)金屬冶煉中的化學(xué)反應(yīng)原理理解可能存在困難，尤其是對(duì)于氧化還原反應(yīng)在金屬提煉中的應(yīng)用。

-突破方法：通過實(shí)驗(yàn)演示和動(dòng)畫模擬，直觀展示金屬冶煉反應(yīng)的微觀過程，幫助學(xué)生建立直觀認(rèn)識(shí)。

-冶煉方法的選擇與應(yīng)用：學(xué)生可能難以理解不同金屬為何采用不同的提煉方法，以及這些方法的實(shí)際操作過程。

-突破方法：通過案例分析，比較不同冶煉方法的優(yōu)缺點(diǎn)，以及它們?cè)趯?shí)際工業(yè)中的應(yīng)用場(chǎng)景。

-金屬資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)的平衡：學(xué)生可能難以把握金屬資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，以及如何在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

-突破方法：引入現(xiàn)實(shí)中的成功案例，如循環(huán)經(jīng)濟(jì)在金屬工業(yè)中的應(yīng)用，讓學(xué)生理解環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益可以并行不悖。教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法

-講授法：用于介紹金屬礦物資源的基本知識(shí)、冶煉原理及環(huán)境影響等理論內(nèi)容，為學(xué)生提供系統(tǒng)的知識(shí)框架。

-討論法：針對(duì)金屬冶煉方法的選擇、環(huán)境保護(hù)措施等議題，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，激發(fā)思考，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

-案例研究：選取典型金屬冶煉企業(yè)作為案例，分析其提煉工藝、環(huán)保措施及可持續(xù)發(fā)展策略，提升學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

-項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)：將學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目研究，如設(shè)計(jì)一個(gè)綠色金屬提煉工藝，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、問題解決能力。

2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng)

-角色扮演：讓學(xué)生扮演金屬冶煉工程師、環(huán)保專家等角色，模擬解決金屬提煉過程中的實(shí)際問題，提高學(xué)生的參與感和責(zé)任感。

-實(shí)驗(yàn)：組織學(xué)生進(jìn)行金屬冶煉實(shí)驗(yàn)，如使用熱還原法提煉鐵，讓學(xué)生親身體驗(yàn)冶煉過程，加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的理解。

-游戲：設(shè)計(jì)金屬提煉知識(shí)問答游戲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鞏固知識(shí)點(diǎn)。

-現(xiàn)場(chǎng)考察：如有條件，組織學(xué)生參觀金屬冶煉企業(yè)，了解實(shí)際生產(chǎn)過程，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)。

3.確定教學(xué)媒體和資源的使用

-PPT：制作包含金屬礦物資源、提煉方法、環(huán)保措施等內(nèi)容的PPT，以圖文并茂的形式展示知識(shí)點(diǎn)，提高課堂講授效果。

-視頻：播放金屬冶煉過程的視頻，如煉鐵、煉鋁等，讓學(xué)生更直觀地了解冶煉工藝。

-在線工具：利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、金屬冶煉虛擬現(xiàn)實(shí)等，為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源和互動(dòng)體驗(yàn)。

-教學(xué)模型：使用金屬冶煉模型或?qū)嵨?，幫助學(xué)生形象地理解冶煉原理和工藝流程。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用》中的金屬礦物資源提煉。在開始之前，我想先問大家一個(gè)問題：“你們是否注意過，日常生活中使用的各種金屬制品，如手機(jī)、汽車、家電，它們是如何從礦石中提煉出來的？”這個(gè)問題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過這個(gè)問題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索金屬提煉的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解金屬提煉的基本概念。金屬提煉是指從金屬礦物中分離出純金屬的過程。這一過程在工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位。

2.案例分析：接下來，我們來看一個(gè)具體的案例。這個(gè)案例展示了如何從鐵礦石中提煉鐵，以及這一過程如何在汽車制造中發(fā)揮作用。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)金屬冶煉的化學(xué)原理和提煉方法這兩個(gè)重點(diǎn)。對(duì)于難點(diǎn)部分，我會(huì)通過圖解和實(shí)驗(yàn)視頻來幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與金屬提煉相關(guān)的實(shí)際問題，如不同金屬的提煉方法選擇。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的熱還原法實(shí)驗(yàn)操作，演示鐵的提煉過程。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“金屬提煉在生活中的應(yīng)用及環(huán)保問題”這一主題展開討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題。我會(huì)提出一些開放性的問題來啟發(fā)他們的思考。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了金屬礦物資源的提煉原理、方法和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對(duì)金屬提煉的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中關(guān)注金屬資源的合理利用和環(huán)保問題。最后，如果有任何疑問或不明白的地方，請(qǐng)隨時(shí)向我提問。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)與技能：

-掌握金屬礦物資源的基本種類、性質(zhì)和分布，能夠識(shí)別常見金屬礦物。

-理解金屬冶煉的基本原理，包括熱還原法、電解法等提煉方法，能夠描述不同金屬提煉過程的關(guān)鍵步驟。

-學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)分析金屬冶煉過程中的化學(xué)反應(yīng)，提高化學(xué)方程式的書寫能力。

-掌握金屬資源開發(fā)利用對(duì)環(huán)境的影響，了解節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)在金屬工業(yè)中的應(yīng)用。

2.過程與方法：

-通過案例分析和實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、動(dòng)手操作的能力，提高實(shí)踐技能。

-通過分組討論和小組合作，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，學(xué)會(huì)傾聽、表達(dá)、交流、協(xié)作。

-通過解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)和探究精神。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

-增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)科學(xué)精神。

-培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注金屬資源的合理開發(fā)與利用，樹立環(huán)保意識(shí)，認(rèn)識(shí)到可持續(xù)發(fā)展的重要性。

-增強(qiáng)學(xué)生對(duì)金屬冶煉工程師等職業(yè)的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生為國(guó)家和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量的責(zé)任感。

具體表現(xiàn)在以下方面：

1.知識(shí)點(diǎn)的掌握：

-學(xué)生能夠明確金屬礦物資源的種類、性質(zhì)，并舉例說明不同金屬的提煉方法。

-學(xué)生能夠闡述金屬冶煉原理，如熱還原法、電解法等，并解釋其在實(shí)際工業(yè)中的應(yīng)用。

-學(xué)生能夠分析金屬提煉過程中可能對(duì)環(huán)境造成的影響，并提出相應(yīng)的解決措施。

2.實(shí)踐技能的提升：

-學(xué)生能夠獨(dú)立完成金屬冶煉實(shí)驗(yàn)，如熱還原法提煉鐵，掌握實(shí)驗(yàn)操作的基本技能。

-學(xué)生能夠在分組討論中積極參與，提出自己的觀點(diǎn)，學(xué)會(huì)傾聽他人的意見，形成團(tuán)隊(duì)共識(shí)。

3.情感態(tài)度的轉(zhuǎn)變：

-學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣和熱情，愿意主動(dòng)探索金屬提煉的奧秘。

-學(xué)生關(guān)注金屬資源的開發(fā)利用與環(huán)保問題，愿意為可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了金屬礦物資源的開發(fā)利用，重點(diǎn)掌握了金屬的種類、性質(zhì)、提煉方法及其對(duì)環(huán)境的影響。通過理論講授、案例分析、實(shí)驗(yàn)操作和小組討論等多種教學(xué)方式，學(xué)生對(duì)以下知識(shí)點(diǎn)有了深入的理解：

1.金屬礦物資源的種類、分布和化學(xué)性質(zhì)。

2.金屬冶煉的基本原理，包括熱還原法、電解法等提煉方法。

3.金屬提煉過程中的化學(xué)反應(yīng)，以及這些反應(yīng)在實(shí)際工業(yè)中的應(yīng)用。

4.金屬資源開發(fā)對(duì)環(huán)境的影響，以及節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要性。

當(dāng)堂檢測(cè)：

為了檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，設(shè)計(jì)了以下檢測(cè)題：

一、選擇題

1.以下哪種金屬通常采用電解法提煉？

A.鐵B.鋁C.銅D.鉛

2.下列哪個(gè)過程不屬于熱還原法？

A.煉鐵B.煉銅C.煉鋁D.煉鋅

3.金屬提煉過程中，以下哪項(xiàng)措施有助于減少對(duì)環(huán)境的影響？

A.提高提煉效率，減少資源消耗

B.不經(jīng)處理直接排放冶煉廢渣

C.增加金屬提煉的產(chǎn)量，不考慮環(huán)保

D.使用高污染的能源進(jìn)行提煉

二、填空題

1.金屬提煉過程中，鐵通常采用____法進(jìn)行提煉。

2.鋁的提煉主要采用____法，需要消耗大量的____。

3.金屬提煉對(duì)環(huán)境的主要影響包括____、____和____。

三、簡(jiǎn)答題

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述熱還原法提煉金屬的基本原理。

2.請(qǐng)舉例說明金屬提煉中的節(jié)能減排措施。

3.結(jié)合實(shí)際，談?wù)勀銓?duì)金屬資源開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)之間關(guān)系的理解。

四、實(shí)驗(yàn)操作題

1.請(qǐng)根據(jù)課堂所學(xué)的熱還原法實(shí)驗(yàn)操作，簡(jiǎn)述如何從鐵礦石中提煉鐵。

2.如果要對(duì)某金屬礦物進(jìn)行提煉，你會(huì)如何選擇提煉方法？請(qǐng)說明理由。典型例題講解例題一：

題目：煉鐵過程中，高爐內(nèi)的主要化學(xué)反應(yīng)是什么？請(qǐng)用化學(xué)方程式表示。

解答：

高爐煉鐵的主要化學(xué)反應(yīng)是鐵礦石與焦炭在高溫下發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。其中，鐵礦石中的Fe2O3與焦炭中的碳反應(yīng)生成CO和Fe?；瘜W(xué)方程式如下：

Fe2O3+3C→2Fe+3CO

例題二：

題目：請(qǐng)簡(jiǎn)述煉鋁過程中電解法的原理，并給出相應(yīng)的化學(xué)方程式。

解答：

煉鋁過程中，電解法是利用電解質(zhì)（如氧化鋁）在熔融狀態(tài)下導(dǎo)電，通過電解分解出鋁和氧。電解法的原理是：

2Al2O3→4Al+3O2

在電解槽中，氧化鋁在冰晶石（Na3AlF6）作為助熔劑的情況下熔化，通電后，鋁離子在陰極得到電子，還原成鋁金屬；氧離子在陽(yáng)極失去電子，氧化成氧氣。

例題三：

題目：請(qǐng)分析金屬提煉過程中可能產(chǎn)生的環(huán)境問題，并提出相應(yīng)的解決措施。

解答：

金屬提煉過程中可能產(chǎn)生的環(huán)境問題主要包括：

1.廢氣排放：如煉鐵過程中的高爐煤氣，含有CO、SO2等有害氣體。

2.廢渣處理：如煉銅過程中的銅渣、煉鋁過程中的赤泥等。

3.能源消耗：金屬提煉過程通常需要大量能源，導(dǎo)致溫室氣體排放。

解決措施：

1.廢氣處理：對(duì)高爐煤氣等廢氣進(jìn)行凈化處理，回收利用其中有價(jià)值的成分。

2.廢渣利用：對(duì)廢渣進(jìn)行資源化處理，如用作建筑材料、提取有價(jià)金屬等。

3.節(jié)能減排：采用高效節(jié)能的提煉工藝，如改進(jìn)高爐技術(shù)，提高能源利用效率。

例題四：

題目：請(qǐng)比較熱還原法和電解法在金屬提煉中的應(yīng)用，并說明各自的優(yōu)勢(shì)。

解答：

熱還原法主要用于提煉鐵、銅等金屬，其優(yōu)勢(shì)在于：

1.設(shè)備簡(jiǎn)單，投資較低。

2.操作相對(duì)容易，對(duì)技術(shù)要求不高。

電解法主要用于提煉鋁、鈉等活潑金屬，其優(yōu)勢(shì)在于：

1.可以提煉活潑性較高的金屬，如鋁、鈉等。

2.產(chǎn)品純度高，質(zhì)量好。

例題五：

題目：請(qǐng)舉例說明金屬礦物資源在生活中的應(yīng)用。

解答：

金屬礦物資源在生活中的應(yīng)用非常廣泛，以下舉例說明：

1.鋁：廣泛應(yīng)用于汽車、航空、建筑等領(lǐng)域，如鋁合金門窗、汽車輪轂等。

2.鐵：用于制造各種鋼鐵產(chǎn)品，如建筑材料、家電、工具等。

3.銅：應(yīng)用于電線電纜、管道、家電等，如家用空調(diào)的銅管、電路板上的銅箔。

4.鉛：用于汽車電池、電纜絕緣等。教學(xué)反思與改進(jìn)這堂課下來，我覺得有幾個(gè)地方做得不錯(cuò)，也有一些需要改進(jìn)的地方。首先，學(xué)生對(duì)于金屬礦物資源的種類和性質(zhì)，以及金屬冶煉的基本原理掌握得比較好，這說明我對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的講解比較到位。在案例分析和實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，學(xué)生們的參與度也很高，這說明我設(shè)計(jì)的這些活動(dòng)比較成功，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，提高他們的實(shí)踐能力。

然而，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題。在小組討論環(huán)節(jié)，有些小組討論不夠深入，可能是因?yàn)槲覍?duì)討論主題的設(shè)定不夠明確，或者是在討論過程中沒有給予足夠的引導(dǎo)。在學(xué)生展示環(huán)節(jié)，有些學(xué)生的表達(dá)不夠清晰，可能是因?yàn)槲覍?duì)他們的訓(xùn)練還不夠。

針對(duì)這些問題，我覺得在未來的教學(xué)中，我需要做一些改進(jìn)。首先，我要更加明確小組討論的主題，并且在討論過程中