开发利用金属矿物教学设计dznj.docx

第三届全全国中小小学“教教学中的的互联网网搜索”优优秀教案案评选开发利用用金属矿矿物教学设计计选材一：普通通高中课课程标准准实验教教科书化化学2（必修修）人民民教育出出版社第四章 化学与与自然资资源的开开发利用用第一节 开发利利用金属属矿物和和海水资资源选材二：普通通高中课课程标准准实验教教科书化化学2（必修修）江苏苏教育出出版社第四章 化学科科学与人人类文明明第一节 化学是是认识物物质和创创造物质质的科学学一、 教学背景景分析1教学学内容分分析 课程标准准呈现：化学22、专题题3.44以金属属矿物等等自然资资源的综综合利用用为例，了了解化学学方法在在实现物物质之间间转化的的作用。认认识化学学在自然然资源综综合利用用方面的的重要价价值。 考纲方向向指引：常见元元素的单单质及其其重要化化合物、44.（11）了解解金属的的通性，金金属冶炼炼的一般般原理；（3）了了解常见见金属的的活动顺顺序。 考点知识识分析：苏教版版在海水水提取镁镁的工业业流程中中指出、氢氢氧化镁镁与盐酸酸反应生生成六水水合氯化化镁晶体体，并将将其在氯氯化氢气气流中加加热转化化为无水水氯化镁镁，并指指出氯化化镁的熔熔点高达达28000摄氏氏度，是是优质的的耐高温温材料，其其次苏教教版还指指出从铝铝土矿中中提取铝铝的工艺艺，详述述电解氧氧化铝等等，再次次，苏教教版还以以铁、铜铜的获取取及应用用作为一一单元的的标题，以以从自然然界中获获取铁和和铜，铁铁、铜及及化合物物的应用用，钢铁铁的腐蚀蚀作为知知识体系系并链接接了生物物炼铜铁铁及铜化化合物的的应用等等知识较较完整与与系统；鲁科版版指出镁镁被誉为为“国际金金属”是制造造汽车飞飞机火箭箭等的重重要材料料.2学生生情况分分析学生在初初中化学学的学习习以及社社会生活活体验中中知道金属属的应用用十分广广泛，学习过钠、镁、铝铝、铁等等重要金金属的性性质，现结合以前前学习到到的活泼泼性顺序序，进行行旧知识识的复习习巩固和和新知识识的学习习拓展。二、 教学三维维目标：知识与技技能：1.通过过观察矿矿物标本本（如赤赤铁矿、黄黄铜矿等等），记记录物质质颜色状状态等性性质，推推理金属属资源在在自然界界的分布布形态，提提高学生生的观察察、探究究、思考考、概括括的能力力。2.通过过阅读课课本，联联系身边边实例（如如青铜峡峡铝厂炼炼铝），列举并比较部分常见金属的冶炼方法；进一步提高学生的思考、概括的能力3.通过过金属矿矿物发现现史的整整理，深化对对金属活活动性及及其矿物物冶炼规规律关系系的进一一步了解解。过程与方方法：1.通过过给金属属冶炼下下定义和和描述实实验现象象，培养养语言智智能。2.逐步步引导学学生认识识到金属属冶炼的的重要性性，体会会如何根根据实验验目的设设计实验验。情感态度度与价值值观：1.引导导学生关关注生活活；2.引导导学生爱爱国主义义思想的的形成。三、 课时铺垫垫：1.金属属活动顺顺序表；2.元素周周期表及及元素周周期律。四、 教学重、难难点：l 教学重点点：1.金属属在自然然界的分分布及形形态；2.金属属的获取取及冶炼炼 （11）.物理富富集法淘淘金.炼铂； （22）.热热分解法法炼汞.炼银；（3）.湿法炼炼铜，火火法炼铜铜；（4）.热还原原法炼铁铁，炼铜铜；（5）.电解法法冶炼活泼泼金属。教学难难点 1.热还原原法炼铁铁，火法法炼铜；2.电解法法冶炼活泼泼金属。五、 课时流程程（分两两课时完完成）课时一（445分钟）5分钟，化化学发展展史金属属的发现现及使用用年代及及用途引引入7分钟，学学生分组组讨论所知知的金属属及其冶冶炼，列列出金属属活动顺顺序表10分钟钟，分组组汇报讨讨论结果果，填写写部分金金属冶炼炼方程式式3分钟，金金.铂的自然然界分布布及物理理富集3分钟，银银.汞的自然然界分布布及热分分解法7分钟，铜铜的自然然界分布布及硫酸酸铜与铝铝的反应应实验-湿湿法炼铜铜硫化亚铜铜-（鲁鲁科版火火法炼铜铜）氢气还原原氧化铜铜的热还还原方程程式书写写-热还原原法7分钟，铝铝粉与赤赤铁矿（三三氧化二二铁）高高温热还还原实验验-铝热反反应3分钟，其其他铝热热反应方方程式书书写课时二（445分钟钟）5分钟，回回顾铝热热反应的的特点，提提示应用用于大批批量工业业生产的的局限10分钟钟，钢铁铁是怎样样炼成的（人教教版高炉炉炼铁）15分钟钟，介绍绍电解法法制取活活泼金属属（苏教教版电解解熔融氯氯化钠）5分钟，专专题小结结5分钟，拓拓展阅读读，5分钟，学案填写，课时测验。六、 教学方法法历史故事事引入，课堂旧知识讨论整合，实验验证，归纳分析拓展，理论联系实际对比等七、 教学用具具仪器：铁铁架台（带带铁圈），圆圆形大滤滤纸两张张，长药匙三把把，沙盘盘，砂纸纸等；药品：三三氧化二二铁粉末末，铝粉粉，氯酸酸钾粉末末，镁带带，铝片片，硫酸酸铜溶液液，沙土土，火柴柴等。设备：多多媒体实实验室，或或教材配配套挂图图，灭火火器，直直流电源源八、 教学设计计开发利用用金属矿矿物教学学设计教学环节节方法时间分配配教师活动动学生活动动教学意图图课时一【引引入】Ø 5分钟Ø 介绍化学学发展史史中金属属的发现现及使用用所引起起的社会会变革Ø 金-铜-铁-钨钨-铝-钛² 听讲 ¯ 引发学生生兴趣 ，阐明明化学重重要性 ¯ 复习已有有知识，引引发思考考新知识识【板书】Ø 7分钟Ø 列出金属属活动顺顺序表Ø 简介部分分金属的的用途分组讨论论所知的的金属性性质的应应用及其其冶炼，列列出金属属活动顺顺序表【讨论】Ø 10分钟钟² 分组汇报报讨论结结果，填填写部分分金属冶冶炼方程程式¯ 巩固旧知知识，寻寻找新的的知识增增长点【介绍】Ø 3分钟Ø 金.铂在在自然界界的分布布及物理理富集法法² 思考，记记录¯ 引发学生生兴趣，拓拓展学生生知识面面【介绍】Ø 3分钟Ø 7分钟Ø 银.汞在在自然界界的分布布及热分分解法Ø 【介绍并并演示】铜铜在自然然界的分分布及CCuSOO4与All的反应应实验-湿湿法炼铜铜Ø 【介绍】Cu2S的热还原方程式书写-火法炼铜² 书写Agg2O ,HggO 的的热分解解方程式式² 书写CuuSO4与All，及CCuSOO4与Fe 的的反应方方程式² 书写Cuu2S 的热热分解方方程式² 知识点梳梳理，整整合并练练习加以以巩固【演示】Ø 7分钟Ø 3分钟实验：铝铝粉与赤赤铁矿（Fe2O3）高温热还原实验-铝热反应Ø 【介绍】其其他铝热热反应方方程式书书写² 观察现象象并记录录描述，书书写All与Fee2O3的反应应方程式式² 分别书写写铝粉与与Fe3O4 ,铝粉与CCr2O3 , 铝粉与VV2O5 , 铝粉与MMnO22 等物物质的反反应方程程式¯ 互助互学学，激励励竞争¯ 锻炼学生生的观察察能力¯ 练习巩固固课时二【引引入】Ø 5分钟Ø 铁在自然然界的分分布与冶冶炼Ø 铝热反应应炼铁利利与弊² 联系已学学知识，分分组讨论论，设计计炼铁方方案，¯ 联系实际际，【讲解】Ø 10分钟钟工业炼铁铁：CO 与赤铁铁矿（FFe2O3）² 书写方程程式 高温温Fe2OO3 + 3COO = 22Fe +3COO2推导生铁铁及钢的的主要成成分及性性质应用用介绍合金金的特性性¯ 拓展丰富富¯ 联系实际际¯ 解决了实实际生活活中大量量炼铁的的困难¯ 关注考纲纲【讲解】【训练】Ø 15分钟钟Ø 【介绍】电电解法制制取活泼泼金属 NaMgg AAl等电解2NaCl 2Na+Cl2Ø 苏教版电电解熔融融氯化钠钠制取金金属钠2NaCCl 2Naa+Cll2青铜峡铝铝厂电解解氧化铝铝制取单单质铝的的实例应应用Ø 练习书写写熔融状状态下电解KCCl 的的反应方方程式电解NaaCl的的反应方方程式电解MggCl22的反应应方程式式电解All2O3 的反反应方程程式¯ 版本对照照¯ 丰富知识识¯ 练习巩固固【小结】Ø 5分钟Ø 对照金属属活动顺顺序表填填写各金金属可用用的冶炼炼方法Ø 通过比较较，选取取最佳方方法² 对照金属属活动顺顺序表填填空² 对照元素素周期表表，讨论论各金属属适用的的冶炼方方法¯ 理论联系系实际应应用【阅读】Ø 5分钟Ø 阅读铁的的性质及及用途Ø 阐述铁的的用途和和性质间间的联系系² 限时阅读读² 讨论，讲讲述¯ 拓展视野野¯ 锻炼阅读读和表达达能力【练习】Ø 5分钟Ø 机动练习习² 填写学案案¯ 课时巩固固九、 板书设计计 副版练习区课时一：我们一起起“淘金”一、金属属活动顺顺序表 KK,Caa,Na,Mg,Al, |ZZn,Fe,Sn,PPb, Cu, |HggAg, | PtAuu二、自然然界分布布形态：化合态态 化合合态 化合合态和少少量游离离态 | 游离离态 活泼性性： 活活泼金属属 较活活泼金属属 不活泼泼金属发现年代代 近代 中中世纪 30000年前前 60000年年前三、获取取单质的的方法：（一）、游游离态金金属-适适用物理理富集法法（如淘淘金） （二）、化化合态金金属-化化学方法法冶炼（如如炼铁，炼炼铝） 1.热分分解法 Agg2O,HgOO 热分分解方程程式书写写2.湿法法还原铜铜 33CuSOO4+ 22 All = AAl2(SOO4)3 + 3Cuu （实实验室少少量） 火火法炼铜铜 Cuu2S +OO2 = 2Cuu +SOO2高温3.热还还原 铝热热反应 Fe2O3 +22Al 2FFe +Al2O3副版练习区 课时二：“钢铁是是怎样炼炼成的”三、获取取单质的的方法高温3.热还还原 Fee2O3 + 3COO 2Fee +33CO2（高炉炉炼铁）电解 2Na+Cl24.电解解法 2NNaCll 22Na+CCl2电解氧化化铝制铝铝等活泼泼金属小结：金属活动动K,Caa,Na,Mg,Al, |Zn,Fe,Sn,PPb, Cu, |HgAgg, | PPtAuu顺序表：自然界 化合态态 / 化合态态 /化合合态和少少量游离离态/游游离态分布形态态： 活泼性： 活活泼金属属 / 较活泼泼金属 / 不活泼泼金属冶炼方法法 电解法法 热还还原法 湿法法置换 开发利用用金属矿矿物课时时学案金属活动动顺序表表：自然界分分布形态态可用冶炼炼方法1.热分分解法HHgOAg2OO2.湿法法还原铜铜CuSOO4 +火法炼铜铜Cu2S +OO23.热还还原 COO + CuOO CCO + Fee2O3H2 +WO33铝热反应应Fe3O4 +MnO22 +4.电解解法NaaClMgCll2Al2OO3*有效利利用金属属资源的的途径 1.提提高金属属矿物的的利用率率； 2.减减少金属属的使用用量； 3.加加强金属属资源的的回收和和再利用用； 4.使使用其他他材料代代替金属属材料； 5.拓拓展资源源环境。课时测测验:1.下下列叙述述中,正正确的是是(A)含含金属元元素的离离子不一一定都是是阳离子子(B)在在氧化还还原反应应中,非非金属单单质一定定是氧化化剂(C)某某元素从从化合态态变为游游离态时时,该元元素一定定被还原原(D)金金属阳离离子被还还原不一一定得到到金属单单质 2.在在冶金工工业上，均均不能用用通常化化学还原原剂值得得的金属属组是：(A).NaMgg ALL （B）.Na KK ZnnFe(C).ZnFeeCuAgg（D）.Mg AAL ZZnFeeFe元素素知识积积累   FFe 铁铁是一种种光亮的的银白色色金属。密密度7.86克克/厘米米3。熔点点15335，沸沸点27750。常见见化合价价+2和和+3，有有好的延延展性和和导热性性。也能能导电。纯纯铁既能能磁化，又又可去磁磁，且均均很迅速速。化学学性质比比较活泼泼，是一一种良好好的还原原剂。若若有杂质质，在潮潮湿的空空气中易易锈蚀；在有酸酸气或卤卤素蒸气气存在的的湿空气气中生锈锈更快。易易溶于稀稀酸。在在浓硝酸酸中能被被钝化。加加热时均均能同卤卤素.硫.硅.碳.磷等化化合。除除生成+2和+3价氧氧化物外外，还有有复合氧氧化物FFe3O4（是磁磁性氧化化物）生生成。铁铁是工业业部门不不可缺少少的一种种金属。    也是地壳主要组成成分之一。铁在自然界中分布极广，但是人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。这首先是由于天然单质状态的铁在地球上是找不到的，而且它容易氧化生锈，再加上它的熔点（1535）又比铜（1083）高得多，使它比铜难以熔炼。人类最早发现铁是从天空落下的陨石，陨石含铁的百分比很高（铁陨石中含铁90.85%），是铁和镍.钴的混合物。考古学家曾经在古坟墓中，发现陨铁制成的小斧；在埃及第五王朝至第六王朝的金字塔所藏的宗教经文中，记述了当时太阳神等重要神像的宝座是用铁制成的。铁在当时被认为是带有神秘性的最珍贵的金属，埃及人干脆把铁叫做“天石”。在古希腊文中，“星”和“铁”是同一个词。磁铁矿.赤铁矿矿.褐铁矿矿和菱铁铁矿是重重要的铁铁矿。单单体金属属常用焦焦炭.铁矿石石和石灰灰石为原原料炼得得。用氢氢气还原原纯氧化化铁可得得到纯铁铁。含碳碳在1.7%以以上的铁铁叫生铁铁（或铸铸铁）。含含碳量少少于0.2%的的铁熔合合体称为为熟铁或或锻铁。含含碳量介介于1.7-00.2之之间的铁铁熔体叫叫做钢。生生铁坚硬硬，但性性脆；钢钢具有弹弹性；熟熟铁易于于机械加加工，但但要比钢钢柔软。从从生铁炼炼钢，就就是减低低生铁内内的碳量量，以及及将硅.硫和磷磷杂质除除去。      铁的最最大用途途是用于于炼钢；也大量量用来制制造铸铁铁和煅铁铁。铁和和其化合合物还用用作磁铁铁.染料（墨墨水.蓝晒图图纸.胭脂颜颜料）和和磨料（红红铁粉）。还还原铁粉粉大量用用于冶金金。 19788年，在在北京平平谷县刘刘河村发发掘一座座商代墓墓葬，出出土许多多青铜器器，最引引人注目目的是一一件古代代铁刃铜铜钺，经经鉴定铁铁刃是由由陨铁锻锻制的，这这不仅表表明人类类最早发发现的铁铁来自陨陨石，也也说明我我国劳动动人民早早在33300多多年前就就认识了了铁并熟熟悉了铁铁的锻造造性能，识识别了铁铁和青铜铜在性质质上的差差别，并并且把铁铁锻接到到铜兵器器上，加加强铜的的坚利性性。由于陨石石来源极极其稀少少，从陨陨石中得得来的铁铁对生产产没有太太大作用用，随着着青铜熔熔炼技术术的成熟熟，才逐逐渐为铁铁的冶炼炼技术发发展创造造了条件件。我国国最早人人工冶炼炼的铁是是在春秋秋战国之之交的时时期出现现的，距距今大约约25000年。我我国炼钢钢技术发发展也很很早，119788年，湖湖南省博博物馆长长沙铁路路车站建建设工程程文物发发掘队从从一座古古墓出土土一口钢钢剑，从从古墓随随葬陶器器的器型型，纹饰饰以及墓墓葬的形形制断定定是春秋秋晚期的的墓葬。这这口剑所所用的钢钢经分析析是含碳碳量0.5%左左右的中中碳钢，金金相组织织比较均均匀，说说明可能能还进行行过热处处理。古代劳动动人民的的炼铁技技术也是是杰出的的，至今今竖立在在印度德德立附近近一座清清真寺大大门后的的铁柱，是是用相当当钝的铁铁铸成的的，当时时如何生生产这样样的铁，现现代人也也认为是是一个奇奇迹。有有人分析析了它的的成分，含含铁量大大于999.722%，其其余是碳碳0.008%，硅硅0.0046%，硫00.0006%，磷磷0.1114%。开创现代代炼钢新新纪元的的是一名名叫贝塞塞麦的浇浇铸工人人，他在在18556年88月111日宣布布了他的的可倾倒倒式转炉炉。随着着工业发发展，在在生产建建设和生生活中出出现大量量废钢和和废铁，这这些废料料在转炉炉中不能能使用，于于是出现现了平炉炉炼钢，是是由德国国西门子子兄弟以以及法国国马丁兄兄弟同时时创建的的，时间间是在119世纪纪60年年代初。