金属矿物的开发利用

金属矿物的开发利用说课题目：天津市南开中学王大治教材及学情分析教学目标教法学法教学过程能力具备：一定自学能力查阅资料、归纳整理制作幻灯片知识储备：金属活动性顺序金属冶炼的有关反应氧化还原反应原理。学情分析知识整合、迁移概括能力有待提高冶炼金属Al用Al2O3不用AlCl3的原因，学生可能会遗忘自然资源可获得有用的物质可获得能量化学变化人自然综合利用自然资源环境保护化学的价值人与自然教材分析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。1.新课标要求要求掌握认识金属冶炼的基本原理化学方法在实现物质间转化的作用，体会保护金属资源的重要性。教学目标2.三维目标知识技能(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。过程方法(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)通过案例探究培养学生学会运用观察、实验、比较、分类归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，同时训练学生的口头表达能力和交流能力。情感态度价值观（1）体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，解释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。（2）帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。3.教学重、难点①了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）的作用。②学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法。情景激学法：创设问题的意境，激发学习兴趣。探究、归纳法：教师以问题为线索进行启发式教学。以问题导入新课，又以问题作为主线展开教学，并通过解决问题来串联知识技能和方法。实验促学法：通过教师的演示，观察分析实验现象，理解并掌握金属冶炼的方法。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教法（1）课前布置学案作业，帮助学生自学，为学生的自主学习打造空间。（2）查阅14种金属的存在、冶炼方法、用途及回收途径。学生以小组形式通过合作、对问题的探究、讨论、归纳，最终掌握金属冶炼的方法。学法•以金属铝为教学的切入点，进而走进金属开发、利用的历史脉络。沿着金属被发现和冶炼利用的历史，归纳金属冶炼方法，总结金属冶炼方法选择依据，从金属冶炼方法的变革体现化学技术的发展。教学过程创设情景设疑激趣个案分析学生展示实验探究启发诱导思考讨论突破难点再次提问情感冲突解决方案情感升华•学以致用•课堂总结•课后延伸•板书设计教学环节问题设置1：罗雪娟手持的火炬有一个好听的名字，谁知道？问题设置2：这款火炬外层包裹着高品质轻薄铝合金材料，为什么选择金属铝？问题设置4：请例举生活中你熟悉的铝（合金）制品？问题设置5：自然界中铝主要以什么形态存在？问题设置3：金属铝还有哪些优良的性能？感知生活例举生活中你熟悉的铝（铝合金）制品自然界中的铝矿石铝矾土Al2O3长石K2O·Al2O3·6SiO2铝的冶炼方法•铝土矿Na[Al(OH)4]Al(OH)3Al2O3•2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑冰晶石通电冰晶石Na3AlF6•金属冶炼的过程，从氧化还原角度分析，金属元素发生了什么反应？•金属冶炼的一般步骤？1.由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。背景资料2.历史上金属被发现和冶炼利用的顺序TiFe、Au、Ag、Cu、Al、古代现代Zn一、物理方法Au、Pt等金属在自然界中主要以单质形式存在，可用物理方法分离得到。如“沙土淘金”就是利用水冲洗沙子，将沙土冲走，剩下密度很大的金砂。二、湿法冶炼Au——Au(CN)2-——Au金的冶炼方法银的冶炼方法一、热分解法：2Ag2O4Ag+O2↑二、湿法冶炼银矿中银的含量往往较低，这时可以采用氰化法提炼。氰化法是用稀的KCN或NaCN溶液处理粉碎的矿石，反应如下：Ag——Ag(CN)2-——Ag这样得到的银，再行熔化，就得到纯度比较高的银。△Zn汞的冶炼方法•一、热分解法：2HgO2Hg+O2↑•二、火法炼汞：HgS+FeHg+FeSHgS+O2Hg+SO2•三、生石灰法：4HgS+4CaO4Hg+3CaS+CaSO4△650℃高温△辰砂HgS铜的冶炼方法湿法炼铜：Fe+CuSO4Cu+FeSO4火法炼铜：CuFeS2Cu2SCu2OCu钢铁材料铁矿石的种类磁铁矿褐铁矿菱铁矿热还原法Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温铝热反应：Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温铁的冶炼方法该反应是否可以用作工业炼铁的方法？想一想：教师演示实验：铝热法冶炼金属铁(2)焊接钢轨应用：(1)某些高熔点金属的冶炼WCrMnVWO3+2AlW+Al2O3高温氧化钨Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3高温三氧化二铬1.通过前面的学习你认为金属的利用和冶炼的历史顺序的原因何在？2.Na、K如何获取？3.金属冶炼有哪些方法？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？4.对于金属活动顺序表中没有的金属，我们应以怎样的思路去思考？学生归纳与总结金属冶炼方法的选择依据：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活泼性强弱热分解法热还原法电解法物理方法一些金属资源还能开采多久？金属资源日渐减少，如何解决这一难题呢？问题延伸——金属资源的合理开发利用合理开发和利用矿物资源，主要途径有：1.提高金属矿物的利用率2.减少金属的使用量3.加强金属资源的回收和再利用4.使用其他材料代替金属材料……………钢铁铜铝直接生产5700元/吨,64000元/吨19100元/吨回收生产1700元/吨37000元/吨13000元/吨金属铝的回收与利用（1）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐；（3）定影液用于回收银回收金属的实例回收金属的意义：（1）节约矿物资源（2）节约能源（3）减少环境污染阿根廷回收的废旧金属制作的艺术品1．请将工业实例与对应的冶炼方法连线。•冶炼方法：工业实例：①焦炭法A．湿法炼铜②电解法B．铝热法炼铬③活泼金属置换法C．从海水中提炼镁D．火烧孔雀石炼铜E．用三氧化钨炼钨学以致用２.工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等）提取纯Al2O3做冶炼铝的原料。提取时操作过程表示如下：⑴写出②③两处所用试剂的名称②③。⑵写出在在滤液B中加入物质③的离子方程式：。氢氧化钠二氧化碳2AlO2－+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32－铝土矿①加过量盐酸过滤过滤过滤滤液(A)滤液(B)沉淀沉淀②③不溶物滤液△Al2O3金属冶炼的原理是金属元素被还原不同金属冶炼方法的选择依据金属活动性金属资源应合理开发利用课堂总结1.设计实验流程如何从光卤（KCl·MgCl2·6H2O）制取镁？（中国再生金属网）3.上网查资料了解中国金属的回收利用情况，并写一份报告。相关网站：（中国选矿网）2.进一步了解矿物的种类及冶炼方法。课后延伸第一节开发利用金属矿物和海水资源一、金属矿物的开发利用——金属的冶炼1、冶炼金属的一般步骤2、金属冶炼常用方法被还原1矿石的富集2金属的冶炼化合态3金属的精炼1电解法2热还原法3热分解法3、废旧金属回收的意义得电子游离态板书设计1、化学教学要重视“两实一过程”。“两实”，一是指化学教学要联系生产、生活实际，尤其是学生能够感受到的生活实际；二是指化学教学中必须加强实验教学，要充分开发化学实验的各种教学功能。“过程”是指重视知识的产生和形成的过程，要根据教学内容恰当地设计课堂中学生各种学习活动(例如思考、讨论、练习、实验等)使学生参与知识的形成过程，自主建构知识。2、重视情感、态度和价值观的培养。兴趣是最好的老师，高中化学学习阶段不仅要培养学生的学习兴趣，而且还应引导学生乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐，赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注与化学有关的社会热点问题。教学反思