金属矿物的开发利用教学设计

第一篇：金属矿物的开发利用教学设计

“金属矿物的开发利用”教学程序的设计

人教版化学必修2第四章——化学与自然资源的开发利用是高中化学必修模块的结尾部分，其中第一节《开发利用金属矿物和海水资源》是实现元素化合物性质应用的学科内容，是体现化学学习价值、培养学生认识科学、技术和社会之间关系的重要组成，是落实科学发展观，树立可持续发展思想的重要一章，其中“金属矿物的开发利用”是本节的前半部分内容。本课时是在学生学习了氧化还原反应概念以及钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物主要性质的基础上，在对金属冶炼知识有会意建构的前提下，进一步系统学习关于上述金属工业上冶炼方法的一节。本课旨在学会运用氧化还原反应的概念，了解利用化学变化实现物质之间的转化的基本方法，认识转化过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。通过本课时的学习有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展；有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源中的作用，学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题。而且为学生进一步学习选修模块2《化学与技术》中的第二单元——化学与资源开发做好知识准备，同时也将对学生选择自己未来升学和就业方向产生一定的积极影响。

教学程序：

1。课前组织学生上网查询家乡金属矿产的种类和分布情况，分课题展开小组研究性学习，力图使学生，学会利用调查法、文献法，学会合作、分享，经历研究过程。在拓展学生的知识空间的同时，激发学生情感参与，提升建设家乡、建设祖国的责任感。

2。课上组织小组汇报我市金、铁、铜矿开发利用现状。

【投影】家乡金属矿产的种类和分布图。（家乡矿产

1、金矿

2、铁矿

3、铜矿。）【讲解】我们的家乡张家口是矿产资源非常丰富的地区，尤其是有些金属矿产在河北省占有重要的地位，课前同学们以我市的优势矿藏金矿、铁矿、铜矿开发利用现状为题，进行了课题研究。下面请同学们分组汇报调查结果。

【小组汇报】各组分别以PPT和出示矿物标本为展示方式，对调查结果进行汇报。金矿组以《张家口市金矿开发利用的现状》为题，从金的存在形式、我市探明储量、东坪金矿冶炼流程、环境影响几方面扼要陈述研究报告。铁矿组以搜集和拍摄到的两个视频资料为汇报内容：一是宣化炼钢厂冶铁炼钢的视频资料，二是庞家堡矿区在开采殆尽后的萧条景象。铜矿组以《关于冶铜流程的总结》为题，结合出示采集自赤城县、张北县、阳原县的铜矿石标本，展示学习成果。

3。教师讲解，归纳金属冶炼的方法。【板书】金属矿物的开发利用

一、金属的冶炼

【讲述】依据同学们的汇报，我们可以从金属元素的存在形式、冶炼流程、主要设备、核心反应几个方面对比总结金、铁、铜三种金属冶炼的异同。

【交流讨论】学生结合采集的高品位金矿样（采自赤城、崇礼县），指出由于金的存在形式是游离态，所以是物理筛选法，不需要用化学方法。而铁和铜以化合态存在，所以需要用氧化还原反应实现由化合态向游离态的转变。

【提问】铁和铜的冶炼流程上有什么共性？（回放宣钢炼铁视频）【交流讨论】学生结合铜矿组的研究成果，讨论、回答问题： ⑴工业冶炼金属的一般步骤。

⑵从氧化还原角度分析工业炼铁炼铜的原理，反应需要在高温下使用还原剂还原，并得出金属冶炼的实质。

（3）从安全生产、成本核算以及反应条件等方面讨论得出工业上应该使用CO做还原剂，还原氧化铁。【投影】三种金属冶炼方法对比表。（学生填写三种金属冶炼方法比较表。）【板书】金属冶炼的步骤：选矿富集--金属冶炼---金属的精炼 金属冶炼的实质：Mn++ne-=M（金除外）

铁矿（以赤铁矿为例）：Fe2O3+3CO==== 2Fe+3CO2 铜矿（以孔雀石为例）：Cu2(OH)2CO3-----CuO-----Cu 【提问】那么实现CuO Cu转变，需要什么样的还原剂呢？

【小结】根据炼铁和炼铜的原理，总结出这类反应的特点，引出热还原法 【板书】热还原法

【提问】比较活动的金属也可以作还原剂。教材上有关于铝热法炼铁的记述，能否将该反应用于工业炼铁？铝热法在冶金工业有什么应用吗？

【交流讨论】（4）冶炼钒、铬、锰等熔点高的价格远高于铝的金属可以用铝热还原法。Al+ MnO2 === Mn+Al2O3 Al+ V2O5 ===V + Al2O3 Co3O4+ Al===== Co+ Al2O3 这个问题，【讲述】下节铝热反应实验课上我们还将深入讨论铝热反应，到时还期待大家以小组课题研究的形式进行学学习。也期待大家能够利用网络资源对实验进行改进、创新。（可参考2010年9月《化学教育》上的实验改进方案。）

4。拓展迁移

【投影】拿破仑时期铝比金贵的图片。

【讲述】铝是生产生活应用广泛的金属，我市没有铝矿藏，你能从前边的研究中得到启发，找出铝的冶炼方法吗？物理法肯定不能用来获得单质铝，那么热还原法行吗？

【交流讨论】活泼金属具有强的还原性，可以否定热还原法。假设使用比铝更活泼的金属——钾、钠、镁来还原出铝单质，再考虑成本，肯定了该法批量冶炼铝不具可能性。

【提问】是否有别的途径能强迫活泼金属阳离子得电子发生还原反应？ 【展示】其他地区的铝矿标本；霍尔-埃鲁法电解铝图片 【板书】铝矿-——电解法 2Al2O3 ==电解===4Al+3O2↑ 【讲述】比铝更活动的金属都可以用电解法来冶炼 2NaCl=电解== 2Na+Cl2↑ MgCl2=电解== Mg+Cl2↑ 【提问】联想初中知识，你知道汞矿的冶炼原理吗？ 学生作答后引出热分解法

【投影】《史记》关于秦陵以水银为江河的记载以及葛洪《抱朴子》中的一段文字：“丹砂烧之成水银”

【板书】热分解法，2HgO ==加热===2Hg+O2↑ 5。归纳小结

【提问】

1、为什么不同金属的冶炼方法不同？

2、从金属冶炼的实质角度具体讨论金属活动性和冶炼方法之间的关系 学生讨论后，教师结合金属活动顺序表归纳总结金属的冶炼方法。【板书】K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag 电解法 热还原法 热分解法

【提问】金矿组、铁矿组同学的汇报中涉及了开采活动对周边环境的影响，那么 怎样促使经济增长与环境友好齐头并进呢？

【投影】铁矿石近年来进口量及价格涨幅；各种矿产资源的有效开采年限；我市庞家堡铁矿废弃后衰败场面。

【小组讨论】如何合理开发利用金属矿产资源？ 结论：防止金属腐蚀；回收和利用废旧金属；开发海底矿物资源；寻找金属的代用品；合理开采矿物物尽其用）。

第二篇：金属矿物的开发利用反思

《金属矿物的开发利用》教学反思

清镇市贵化中学徐勇

本节课教学较好地呈现了相辅相成的两条主线：一是利用金属矿物冶炼金属的基本原理和常见冶炼方法，体现氧化还原反应知识的应用和金属活动性顺序与冶炼方法选择间的关系；二是金属矿物资源的开发过程中，深刻认识保护周围环境、节约和拓展自然矿物资源、回收废旧金属的重要性，建立可持续发展的观念。课堂采用“创设情景—探究讨论—师生共同归纳”的教学方法组织教学，教学中情景的设置激发了学生的学习热情，学生的自主性学习贯穿于堂课，在情景的带领下学生们的探究讨论积极性高，师生互动，课堂气氛宽松而不失紧凑，同时通过对金属资源的合理性开发的讨论达到了增强学生们的环境和资源保护意识以及社会责任感的效果。课堂中也体现了教材内容与教学资料的有机整合,如古代金属冶炼的录像、图片的选用，考古金属文物的图片呈现，当代金属冶炼视频以及许多环境污染图片，为学生提供了大量的鲜活信息，这些素材与教材中金属矿物的开发利用知识内涵相适应，不仅有利于学生知识接受和能力的培养，也有利于学生学习习惯和思维方式的变革和形成，又达到了化学科学教育与人文科学精神的融合,实现学生人格、情感和观念的全面发展。另外，教学中能较好地结合学生的社会生活经验，如垃圾的分类回收、废旧金属再生利、金属的腐蚀与防护生活事例的介绍，使教学更有效地让学生获得了解生活、热爱生活的情感，也较好地引发了学生的学习兴趣，培养学生的发散性思维。教学的不促之处在于没能给出足够时间反馈学生的问题，如金属矿物的资源的开发，有的学生就提出了利用月球进行开采等，我国垃圾回收中出现的洋垃圾问题，而老师没有注

意到这些有意义的反馈。在利用网络资源上，本节课可以开展学生在线网页交互式学习，配合研究性学习活动也是能有效地体现以学生为中心的教学方式，促使学生以积极主动的多样化学习方式完成学习任务。

第三篇：1 开发利用金属矿物和海水资源 教学设计 教案

教学准备

1.教学目标

教学目标 【知识与技能】

1.从海水资源的特点，了解海水资源开发和利用的前景； 2.了解海水资源开发中的化学反应原理及实验方法； 3.掌握简单的海水资源开发利用的方法。【过程与方法】

1.自主学习，培养学生的自学能力；

2.通过活动探究，培养学生的动手动脑能力以及归纳比较能力。【情感态度与价值观】

1.帮助学生树立资源保护意识以及合理开发意识； 2.通过海水资源的开发利用，使学生热爱自然，热爱化学。

2.教学重点/难点

【重点】了解海水资源的开发利用。

【难点】从海水中提取食盐、碘、溴、镁等化工产品原理及方法。

3.教学用具 4.标签

教学过程

第四篇：《开发利用金属矿物和海水资源》第二课时教学设计

第四章第一节 《开发利用金属矿物和海水资源》教学设计

第2课时

一、本节内容的地位和功能

本节主题是化学与可持续发展

1．STS方面——有利于加深体会化学在综合利用自然资源中的作用，学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，培养做出明达决策的意识和能力。

2．学科教学方面——有利于将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展，主要包括无机物之间的转化，如在固态和溶液状态下，金属及其化合物、非金属及其化合物的反应等；有机物之间的转化如裂解反应、聚合反应等。

3．对于学生进一步确定学习后续选修模块，乃至升学、就业方向也可能会产生影响。

二、内容结构与特点分析

（1）突出主题，将科学教育与人文教育融为一体

本节中的知识内容更多表现为载体的作用，通过对化学基础知识的学习，主要的教学目标是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，树立资源保护意识及合理开发意识。

人类能源的来源全部都是从自然界中得到，其中的大多数资源属于不可再生的有限资源。仅注重资源的开发是远远不够的，人类要实现可持续发展，就必须做到合理开发资源、最大限度地利用好资源，还要好好保护环境。而化学不仅在资源开发上能发挥重要作用，在资源的综合利用与环境保护方面同样有用武之地。

（2）体现基础性、时代性和选择性

基础性：表现为紧紧围绕金属矿物、海水和化石燃料这些重要自然资源综合利用中的化学基本原理和基础知识，例如：①氧化还原反应原理及其应用；②金属活动性顺序；③典型非金属元素——卤素及其化合物之间的化学转化；④分离混合物的基本操作——蒸馏、分馏；⑤具有典型结构的有机物——乙烯的聚合反应等。

时代性：关注自然资源开发和社会可持续发展这一当今社会热点问题，努力揭示化学在面对和解决这一问题中的作用和价值。如绿色化学的原理，“原子经济”等。

选择性：表现为教学内容的典型性和示范性，教学要求的基础性和发展性，教学活动的多样性。设有“思考与交流”、“科学探究”、“资料卡片”等多种栏目，指导学生通过查阅资料和在实际生产、生活中进行参观、调查，进行专题报告等多种方式丰富教材内容，启发他们对某些课题进行更深入的学习和研究。（3）更新呈现方式，促进学生学习方式的转变

通过多样的呈现方式，帮助学生理解化学与可持续发展这一主题，主要目的在于改变学生被动接受式的单一学习方式，促进学生多样化的学习方式的转变；同时在评价方面，改变只重视知识理解和掌握的学习结果，在本章中同时追求多元化学习目标，重视过程的理解和体会；认识教材只是学生学习资源的一种而不是全部。

三、教学三维目标

1、了解海水资源及其利用

2、了解海水淡化的方法。掌握海水的蒸馏。

3、掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐、海水提镁、提溴、提碘。

4、通过学习自然资源的合理开发与利用，培养环保意识和节约意识。

四、教学重点

1、了解海水淡化的方法。掌握海水的蒸馏。

2、掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐、海水提镁、提溴、提碘。

3、通过学习自然资源的合理开发与利用，培养环保意识和节约意识。

五、教学难点

1、掌握海水的蒸馏。

2、掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐、海水提镁、提溴、提碘。

六、学习过程

[导入]浩瀚的海洋蕴藏着丰富的资源，在陆地资源日渐枯竭的今天，成为人类繁衍发展的生命线。

1.海水水资源的利用：海水的淡化

（1）使海水淡化的途径：通过海水中提取淡水或从海水中把盐分离 出去，都可以达到淡化海水的目的。（2）海水淡化的方法及其特点

海水淡化的方法主要有_______、__________、_____________等。

其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。因此，海水淡化与化工生产结合，与能源技术结合，成为海水综合利用的重要方向。海水蒸馏原理示意图： 太阳能蒸发海水示意图：

2.海水化学资源的开发利用（1）从海水中提取NaCl（2）海带提碘：

碘的提取 海藻中含有丰富的碘元素(以I－形式存灼烧在)。实验室中提取碘的流程如下：海藻――→浸泡①含I的②海藻灰――→悬浊液――→――→溶液适量Cl2③碘的有含I2溶液――→―→晶体碘 机溶液

－1.实验操作③的名称是________，所用主要仪器名称为________。2.提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是______(填序号)。A．酒精(沸点78 ℃)B．四氯化碳(沸点77 ℃)C．甘油(沸点290 ℃)D．苯(沸点80 ℃)3.利用碘的有机溶液得到单质I2的方法是__________。（3)海水提溴：主要方法是空气吹出法 从海水中提取溴 －海水中溴元素以Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：

(1)步骤①反应的离子方程式是____________________________________。(2)步骤③反应的化学方程式是____________________________________，从理论上考虑，下列也能吸收Br2的是____________________________________。A．NaOH

B．FeCl2 C．Na2SO3 D．H2O(3)步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80 ℃～90 ℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因：_________________________。

[跟踪训练]

1.从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是()

12．从海水中提取的溴占世界溴年产量的左右。3已知溴水呈橙色，将SO2气体通入溴水时，可以发现溴水褪色。则下列有关叙述中正确的是()A．SO2使溴水褪色，显示了SO2的漂白性 B．SO2使溴水褪色，显示了SO2的还原性 C．从溴水中提取单质溴，可以用乙醇进行萃取 D．SO2是形成酸雨的唯一原因

[小结] [作业]P93 4、5

七、教学反思：

教师通过引导学生查阅资料，自主学习、合作讨论，了解科学研究的基本方法，进一步形成交流、反思、发现的学习习惯，符合新课程理念下“全人发展”的教育思想；符合“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”的基本含义。教学设计的问题情景和音像资料涉及的情景，很快把学生带入海水晒盐，海带提碘等的海水综合利用的情境中，符合本节教材的内容及目标内容，更符合“源于生活”的设计原则。感受和了解到了生产的过程、原理及方法，很快激发了学习的热情，开始积极思维，为从容实现学习目标提供良好开端。

学生在学案的指导下通过自主学习、小组讨论、小组总结汇报等活动极大程度的体现了学习者的学习过程：“观看”、“阅读”、“思考”、“讨论”、“回答”、“分析”、“记录”等。但由于本节教学内容相对比较枯燥，知识点较多，学生实际接触少，只能以图片或相关视频等方式围绕资源的开发利用来获取感性认识，这是本节课的特点也是学生不能从亲身体验获得知识的一个遗憾，由于课容量大，课时稍显不够充足；环节中缺少“质疑”的过程；“练习”不够充分，“效果检测”情况和学生表现基本良好，但仍有少部分同学不能全过程投入学习，原因较多，因此需要再次进行课堂练习，以期达到巩固提高的目的。诚然，教学中一定会碰到一些困难，但需要教师在教学中根据实际情况不断改进自己的教学方式和方法，不仅要有很好的想法和做法，还需要教师在教学过程中继续探索和开发。目标只有一个，还给学生自由的天空，不断提升学生的素养，实现教学的有效性和高效性。

第五篇：《开发利用金属矿物和海水资源》导学案

第四章第一节 《开发利用金属矿物和海水资源》导学案

第2课时

一、学习目标：

1、了解海水淡化的方法。掌握海水的蒸馏。

2、掌握海水化学资源的开发和利用，即海水制盐、海水提镁、提溴、提碘。

3、通过学习自然资源的合理开发与利用，培养环保意识和节约意识。

二、学习重点、难点

1、掌握海水的蒸馏。

2、海水制盐、海水提镁、提溴、提碘。

三、学习过程

【预习案】

阅读课本有关内容，归纳下列问题：

1、课本主要介绍了海水资源的开发利用的哪几个方案？

2、海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、和离子交换法。其中蒸馏法历史最久，技术和工艺也比较完善，最主要原理和装置为

请归纳蒸馏适用于分离哪些混合物？蒸馏装置的注意事项？

3、海水制盐主要利用了哪个物质分离和提纯操作方法？如制得的粗盐含有以下杂质：泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-，请归纳除杂试剂及试剂加入顺序和基本原则？

4、完成教材P93第4题，归纳海水制Mg。

预习成果展示（小组随机安排）

【探究案】

【探究1】：海带提碘

认真观察本实验的演示过程，小组合作讨论完成以下探究问题

1、将实验过程转化成实验流程图形式。

2、将海带中的碘（I-）转化成I2需加入哪类物质？用H2O2-有何优点？用什么物质检验有碘单质生成？

3、写出核心化学方程式或离子方程式。

4、通过对本实验的探究，还存在哪些疑难问题？

探究成果展示（小组随机安排）

【探究2】：海水提溴：

根据课本P91页的思考与交流，参考资料卡片的内容，按下列方框写出“空气吹出法”工业海水提溴的流程图（可剩余空框），并写出关键反应方程式。

关键方程式

Cl2+2Br-

Br2+SO2+H

2Cl2+2Br-

【总结反馈案】

完成下列问题：

1、下列关于海水知识不正确的是()

A．海水资源的利用包括海水水资源利用和化学资源利用

B．海水既苦又涩，不能直接利用

C．海水中某些金属元素总储量很大，但富集程度却很低

D．海水淡化应同化工生产结合，同能源技术结合2、海水淡化可采用膜分离技术，如下图所示，对淡化膜右侧的海水加压，水分子

可以透过淡化膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离子不能透过淡化膜，从而得

到淡水，对加压后右侧海水成分的变化进行分析，正确的是()

A．溶质质量增加B．溶液质量不变

C．溶剂质量减少D．溶质质量分数不变

3、某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请完成相关问题。

(1)第1步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪

器有________(填代号，限填3项)。

A．试管 B．瓷坩埚 C．坩埚钳 D．铁三脚架 E．泥三角F．酒精灯 G．烧杯 H．量筒

－(2)第2步：I溶液的获取。操作是

(3)第3步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用________(填代号)。

A．浓硫酸B．新制氯水C．KMnO4溶液D．H2O2