开发利用金属矿物和海水资源教案(人教必修2)

第四章第1节开发利用金属矿物和海水资源（第一课时）-------金属矿物的开发利用一、教材分析本节课内容属于人教版高中化学必修二第四章第一节第一课时的内容---金属矿物的开发利用，主要包括金属在自然界中的存在形式、一般金属的冶炼方法及其与金属活动性的关系、铝热反应的原理及实验操作等内容。

本节课内容与生活、社会紧密联系，有效地利用生活实际可以调动学生的积极性，降低学生的学习难度，通过本节课的学习可以使学生认识和体会化学在自然资源开发和利用的重要意义与作用。

二、学情分析本阶段的学生已经了解了金属在自然界中的存在形式，部分金属的冶炼方法和氧化还原反应的本质，这些都是学习本节课的内容基础，因而在教学过程中适当的引用前面学习的知识，有利于降低他们的学习难度；同时该阶段的学生对实验非常感兴趣，所以课堂的铝热反应可以通过与学生一起完成，这样既满足学生的需求，也发展了他们的实践能力，发展他们的智力。

三、教学目标〈一〉知识与技能：1、了解一般金属的冶炼方法。

2、了解铝热反应的原理及实验材料的作用。

〈二〉过程与方法：1、通过铝热反应的实验演示及分析，培养学生的观察、分析与总结能力。

2、通过金属活泼性的引入，使学生更好地理解各金属的冶炼方法的差异缘由。

〈三〉情感态度与价值观1、使学生认识和体会化学在自然资源开发和利用的重要意义与作用。

2、培养学生的分析归纳能力，发掘其潜力，促进其全面发展。

四、教学重难点〈一〉重点：1、一般金属的冶炼方法。

2、铝热反应的原理及实验操作。

〈二〉难点：1、铝热反应的原理。

2、一般金属的冶炼方法选择的原理。

五、教学方法实验演示与小组谈论相结合六、教学时数1七、教学用具多媒体、实验仪器及药品八、教学过程四、练习巩固练固，及时反馈九、板书设计十、教学反思本节课的思路是：生活实例引入→金属冶炼的原理→选用合适的方法→金属冶炼对环境产生的危害→呼吁学生关系爱护环境的意识。

反思本节课，主要在以下几方面做得好：1.课前准备充分，了解学生的学情，满足学生的实验欲望。

开发利用金属矿物和海水资源（第2课时）知识与技术1、帮助学生认识和领会海水资源开发和利用中的意义和作用。

2、揭露化学与可连续发展的重要关系。

3、建立资源保护意识及合理开发意识。

4、初步培育自主查阅资料的能力过程与方法1、自主学习，培育学生自学能力。

2、活动动研究，经过认识大海资源的种类；海水资源的开发及利用现状，培育学生概括能力、比较能力。

感情态度与价值观1、帮助学生建立节俭资源、爱惜环境、变废为宝等意识。

2、经过金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学。

教课要点认识化学方法在海水资源开发中的作用。

教课难点海水资源合理开发综合应用教具准备多媒体、投影仪、电教器械：视频展现台（包含录象），实物投影仪挂图、标本等课时安排1课时教课过程[ 新课导入 ]二、海水资源的开发利用1.海水水资源的利用：海水中水的储量约占全世界总水量的97％。

海水中水资源的利用，主要包含海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却。

海水淡化的方法：主要有蒸馏法、电渗析法、离子互换法等。

海水蒸馏原理表示图太阳能蒸发原理表示图2.海水中的化学资源的开发利用：（1）大海是一个远未开发的巨大化学资源宝库：大海资源中，利用潜力最大的是海水中的化学资源。

因为与岩石、大气、生物的互相作用，海水中溶解和悬浮有大批的无机物和有机物，当前，在陆地上发现的１００多种化学元素，在海水中已找到８０多种（包含超出总量 99%的 H、O、CL、Br 、Na、K、Mg、Ca、 S、C 等 11 种元素和其余微量微量元素）此中７０多种可供提取。

如，氯化钠（即食盐）有４亿亿吨，镁约有１８００万亿吨，钾有５００万亿吨，溴约有９０万亿吨，核燃料约４０亿吨－５０亿吨。

（ 2）海水中含有的各样元素的特色：种类多，总储量大，富集程度低。

所以，从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。

（3）从海水中提取物质的方法I.从海水中提取食盐的主要工艺流程：从海水中制取盐的方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。

第四章第一节开发利用金属矿物和海水资源【教学背景】在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，金属矿物和海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系，教材从金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用。

本节教学的主要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。

【教学目标】★知识与技能目标1、了解金属元素在自然界的存在形态。

2、掌握金属冶炼的原理和方法。

3、掌握铝热反应及其应用。

4、了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。

★过程与方法目标1、培养学生的自学能力和查阅相关资料进行分析概括的能力。

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。

3、通过对案例探究，激发学生学习的主动性和创新意识，从而悟出学好化学的科学方法。

★情感态度与价值观目标1、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。

2、通过化学史的教学，使学生认识并欣赏化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。

3、介绍我国古代在金属冶炼方面的成就，激发学生的爱国主义情感。

4、认识化学在环境保护钟的作用，树立绿色化学的观念。

【教学重点、难点】教学重点：了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。

教学难点：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。

【教学方法】多媒体辅助教学：利用图片、录像、多媒体课件等为学生提供丰富的背景材料，以便形成丰富的感性认识。

探究式教学：创设问题情景、结合演示实验，充分调动学生的积极性，进行探究式教学。

【教学过程】第一课时【引言】金属在自然界中的分布很广，但金属元素一般分布在什么区域？【讲解】（正确评价学生的回答，并补充）金属元素广泛分布于矿物中，动植物体内及海洋等区域中。

开发利用金属矿物和海水资源要点掌握金属冶炼的原理，熟习金属冶炼的步骤以及方法。

三知识与认识海水中主要元素的种类和含量。

维技术掌握海水淡化的常用方法，明确海水资源的利用形式。

目过程与自主学习，培育学生自学能力。

标方法活动研究，经过认识金属资源的开发，金属冶炼，培育学生归纳能力，比较能力。

情感态帮助学生建立节约资源、珍爱环境、变废为宝的意识。

度与价使学生热爱自然，热爱化学。

值观讲课要点认识化学方法在金属矿物开发及海水资源开发中的作用讲课难点学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上，认识合用于不一样样金属的冶炼方法讲课方法多媒体辅助讲课和实验研究法相联合。

讲课媒体多媒体、讲课内容更正建议【学习研究】金属矿物的开发利用1. 除了等很少许金属外，绝大多数金属元素学生自学以的形式存在于自然界。

在地壳中含量最高的金研究属元素是，其次是。

人们平常应用的金属资料，多为合金或纯金，这就需要冶炼金属。

工业上金属的冶炼是指。

2. 金属的冶炼阅读课本P82-83，完成以下内容：金属的活动性不一样样，可采纳不一样样的冶炼方法。

冶炼的实质。

热分解法在金属活动序次中，位于汞此后的不开朗金属可以直接用方法总结的方法从其化合物中还原出来。

比方：热分解法氧化汞分解：氧化银分解：热还原法热还原法对于金属活动序次表中Zn-Cu 段的金属的冶炼可以经过电解法来完成，常用的还原剂有、、等。

比方：氧化铁和一氧化碳反应：氧化铜和氢气反应：对于一些高熔点的金属如铁、铬、锰、钨等可以用冶炼。

观察〖试验4-1 〗，完成以下表格现象铝与氧化铁反应的化学方程式议论：⑴在实验中为何要在铝与氧化铁混杂粉末的上边加少许的氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁条？⑵这个实验说明什么？电解法对于金属活动序次表中Zn 前方特别开朗的金属，采纳一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常用冶炼，比方：电解熔融的氯化镁：增强意会电解熔融的氯化钠：电解熔融的氧化铝：阅读课本P83最后一自然段，完成3。

小结板书：
1、金属的冶炼方法
设问：不同的金属冶炼方法是否一样呢？为何有些金属利用出现的时间较晚？
归纳总结：
（1）热还原法
（2）热分解法
（3）电解法
在金属冶炼过程中，有的需要吸收能量，有的释放能量，有的会产生污染性的气体，如何才能使工厂的效率达到最高呢？
多媒体展示冶炼厂的综合利用，矿物资源的有限性
享受金属材料的利用给我们生产生活带来便利的同时，要注意哪些问题？什么叫可持续发展？
教师活动
板书设计
4.1 开发利用金属矿物和海水资源
一、金属矿物的利用开发
1、冶炼方法：
M n+
M
2、金属资源的回收和利用
（1）、金属回收的意义
（2）回收废旧金属的利用
(3)金属资源利用的可持续发展。

第一节开发利用金属矿物和海水资源（第2课吋）【教学目标】《知识与技能》1.帮助学生认识和体会海水资源开发和利用中的意义和作用。

2.揭示化学与可持续发展的重要关系。

3.树立资源保护意识及合理开发意识。

4.初步培养自主查阅资料的能力。

《过程与方法》1.自主学习，培养学生自学能力。

2.活动探究，通过了解海洋资源的类型、海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力，比较能力。

《情感、态度与价值观》1.帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。

2.通过金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学。

【教学重点】【教学难点】【教具准备】标本等【教学过程】了解化学方法在海水资源开发中的作用。

海水资源的合理开发及综合应用多媒体、投影仪、电教器材：视频展示台（包括录像）、实物投影仪、挂图、第一节开发利用金属矿物和海水资源【导入新课】放映录像（或幻灯片）：海水资源介绍一一＞提出问题：利用海水资源，要解决哪些问题?呈现录像（或幻灯片）：海水淡化装置一-实验演示（原理分析）；多媒体呈现：海水化学资源概况问题探究：海水提澳、海带中厂检验一T实验一-研讨：自然资源的开源节流。

阅读课本，归纳、总结课前布置任务，搜集海水资源开发资料一-小组汇报一一＞提出海水淡化装置设想（包插原理分析）、海水提澳、海带中厂检验一-相互评价一-研讨：自然资源的开源节流。

思考问题，归纳整理。

原理分析。

【板书】二、海水资源的开发利用海水中的资源：海水资源的广阔性：海洋占地球表面积的71% ；海水屮的储量约为1.3xl09亿吨；海水约占地球总淡水暈的97% ；还含有多种常暈元素和微量元素。

海水资源的多样性：海水中含有丰富的水资源；海水中溶解和悬浮有大量的无机物和有机物;H,O,Cl,Na,K,Ca,S,C,F,B,Br,Sr 等11种元素超过总量的99%；微量元素计80多种。

1. 海水水资源的利用（1） 海水淡化：蒸係法；电渗析法；离子交换法（2） 循环利用2. 海水化学资源的开发利用（1） 制盐申解 （2） 制镁 MgCl 2（熔融）Mg+Cl 2|浓缩后的海水中含有MgCI 2,提纯结晶后，电解熔融MgCb 可以得到金属镁；副产物 是C12,这是目前制金属镁的主要方法。

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/难点教学重难点【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. 标签教学过程教学过程【情景创设】通过钓鱼岛事件的新闻，创设情景，引出本节课的内容。

（一）海水水资源的开发利用1、海水淡化的方法—蒸馏法【实验探究一】海水的蒸馏实验实验内容：（1）蒸馏水的制备（兴趣小组汇报实验）；2、海水淡化的其他方法（二）海水化学资源的开发利用：1、海水制盐—生产 NaCl（提示：海水中主要的杂质离子有Ca2+、Mg2+、SO42-。

）根据海水制盐的流程图，写出相应的离子反应方程式：①②③、④、2、海带中碘的提取【实验探究二】海带中碘的提取实验内容：（1）海带滤液的制备（兴趣小组汇报实验）3、海水中镁的提取根据实验的流程图，写出相应的化学反应方程式：①②③④⑤4、海水中溴的提取如何实现从海水中提取溴单质? （阅读课本91页的资料卡片）课堂小结开发利用海水资源练习【课堂检测】1．下列不是海水淡化主要方法的是A．电解法B．离子交换法C．电渗析法D．蒸馏法2．海带中含碘元素。

从海带中提取碘有如下步骤：①在滤液中通入足量Cl2；②将海带焙烧成灰后加水搅拌；③加CCl4振荡；④用分液漏斗分液；⑤过滤。

合理的操作顺序是A．①②③④⑤ B．②⑤①③④ C．①③⑤②④ D．②①③⑤④答案：1.A 2.B【课后巩固】1．许多国家十分重视海水资源的综合利用。

不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是A．氯、溴、碘B．钠、镁、铝C．烧碱、氢气D．食盐、淡水2．下列有关海水综合利用的说法正确的是A．利用电解的方法可以从海水中获取淡水B．海水中含有钾元素，只需经过物理变化可以得到钾单质C．海水蒸发制海盐的过程只发生了化学变化D．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl23．从海水中可以提取溴，但得到的液溴中常常溶有少量氯气，除去氯气应该采用的方法是A．加入适量的NaBr溶液 B．通入溴蒸气C．加入适量的NaOH溶液 D．加适量的KI溶液4.碘是人体必须的元素之一，海洋植物如海带、海藻中含有丰富的、以碘离子形式存在的碘元素。

第一节开发利用金属矿物和海水资源（第2课吋）知识与技能1、帮助学生认识和体会海水资源开发和利用中的意义和作用。

2、揭示化学与可持续发展的重要关系。

3、树立资源保护意识及合理开发意识。

4、初步培养自主查阅资料的能力过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力。

2、活动动探究，通过了解海洋资源的类型；海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力、比较能力。

悄感态度与价值观1、帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。

2、通过金屈矿物以及海水资源的开发利用两个七题，使学生热爱自然，热爱化学。

教学重点了解化学方法在海水资源开发中的作用。

教学难点海水资源合理开发综合应用教具准备多媒体、投影仪、电教器材：视频展示台（包括录彖），实物投影仪挂图、标木等课时安排1课时教学过程［新课导入］二、海水资源的开发利用1・海水水资源的利用：海水中水的储量约占全球总水量的97%。

海水中水资源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却。

海水淡化的方法：主要有蒸饰法、电渗析法、离子交换法等。

海水蒸锚原理示意图太阳能蒸发原理示意图2 •海水中的化学资源的开发利用：（1）海洋是一个远未开发的巨大化学资源宝库：海洋资源中，利用潜力最大的是海水中的化学资源。

由于与岩石、大气、生物的相互作用，海水中溶解和悬浮有大量的无机物和有机物，目前，在陆地上发现的1 0 0多种化学元素，在海水中已找到8 0多种（包括超过总量99%的H、0、CL、Br、Na、K、Mg、Ca、S、C等11种元素和其他微量微量元素）其中7 0多种可供提取。

女口，氯化钠（即食盐）有4亿亿吨，镁约有1 8 0 0万亿吨，钾有5 0 0万亿吨，澳约有9 0万亿吨，核燃料约4 0亿吨一5 0亿吨。

（2）海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。

因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。

（3）从海水中提取物质的方法I.从海水中提取食盐的主要工艺流程：从海水中制取盐的方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。

第一节《开发利用金属矿物和海水资源》第一课时“开发利用金属矿物”教学设计一、教学内容分析本节课是高中化学必修2（人教版）第四章《化学与自然资源的开发利用》第一节《开发利用金属矿物和海水资源》第一课时的教学内容。

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。

化学研究和应用的一个重要的目标就是开发和利用自然界中可能的物质资源和能源资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时，应注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路。

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，树立资源保护意识和合理开发意识。

二、学生情况分析学生在必修1中已学习了氧化还原反应的基本理论，掌握了钠、铝、铁、铜等金属元素及其重要化合物的性质，并且对金属冶炼知识也有了一定的了解，通过元素化合物知识的学习，已经掌握了化学学科的基本思想，以及比较、分类、归纳、推理等基本方法，在此前提下进一步系统学习工业上金属冶炼的方法。

三、教学策略与设计本节课的教学拟采用“问题引领，思考归纳”；“观看音像资料、阅读课本、思考、比较、讨论、总结”；“实验呈现”等方法；首先通过PPT课件创设问题情境，引导学生发现问题，形成认知冲突。

然后通过思考归纳，完成“冶炼的定义及原理”的学习任务；再通过提出问题、观看音像资料、阅读课本和观察实验，尽可能多的提供学生参与教学互动的活动空间，引导学生分析归纳，得出结论，完成“金属冶炼的方法与选择”的学习任务；四、教学目标及重、难点知识与技能（1）知道金属元素在自然界的存在形态；（2）了解金属冶炼的原理和方法；（3）知道铝热反应及其应用。

过程与方法（1）通过铝热反应的实验，学会金属冶炼的原理；（2）学会运用氧化还原概念归纳一般金属冶炼的实质和方法。

情感态度与价值观（1）通过了解金属回收的意义，培养学生的资源环保意识（2）通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对化学学科的兴趣热爱教学重点：了解化学方法在金属矿物开发及海水资源开发中的作用。

第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源（第1课时）【导入】人们通常将化学物质进行分类，在原子、分子乃至超分子等不同的结构层次上研究物质及其发生化学变化的规律，认识物质在变化过程中表现出的性质。

所有这些都是人类利用自然资源、丰富物质世界的重要科学依据。

本节课我们主要以金属矿物和海水资源的充分利用为例，认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。

※超分子：通常是指由两种或两种以上的分子依靠分子间作用力结合在一起的具有一定结构和功能的聚集体。

【资料卡片】自然资源与可持续发展1.自然资源：指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。

2.可持续发展：包括经济的可持续发展，社会的可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展和全球可持续发展。

一.金属矿物的开发和利用1.金属元素在自然界存在的形态：（1）游离态：极少数的不活泼金属（金、铂等）以游离态存在（单质的形式）（2）化合态：绝大多数金属在自然界中是以化合态（化合物的形式）存在，如铝以铝土矿形式存在，铁以铁矿石形式存在。

2.金属的冶炼：金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。

（1）金属冶炼的一般方法：金属的活动性不同，冶炼的方法不同。

①热分解法：对于不活泼金属（活动顺序中，Hg及Hg以后）可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，例如：2HgO △2Hg+O2↑2Ag2O △2↑②热还原法：在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属（Zn-------Cu), 通常是在高温下用还原剂（C、CO、H2、活泼金属等）将金属从其化合物中还原出来，例如：Fe2O3+3CO 高温2Fe + CO2↑WO3 + 3H2高温W +3H2OZnO + C 高温Zn + CO↑Fe2O3+2Al 高温2Fe + Al2O3（铝热反应）Cr2O3+2Al 高温2Cr+ Al2O3（铝热反应）第1页【实验4—1】铝热反应I.操作：(1)把两张滤纸分别折叠成漏斗状套在一起（内层滤纸底 部剪一小孔，用水湿润）架在铁架台上，下面放置一 盛沙子的蒸发皿。