第四章 第一节开发利用金属矿物和海水资源 第一课时
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第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》教案
第一课时
一、教学目标
（一）知识与技能
（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；
（5）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，了解金属回收和资源保护的意义。
（二）过程与方法
（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。
（三）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，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中的作用，树立绿色化学的观念。
二、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。
三、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。
四、教学过程
【思考与交流】
1.金属冶炼指什么？
2.为什么不同金属的冶炼方法不同？
3.金属活动顺序与金属冶炼有什么关系？
【板书】一、金属矿物的开发和利用
师：请同学们列举出常见金属的名称？
这些金属以何种形式存在于自然界中？
师：金属元素种类多，分布广，活动性差别大，在自然界的存在形式各异，少数不活泼金属以游离态存在（如金和铂等），多数金属以化合态存在。人们在生活和生产中使用的金属材料多是合金或纯金属，这就需要把金属从矿石中提炼出来，提炼的过程就是金属的冶炼过程。
【指导阅读】看课本相关内容
生：学生阅读教材，展开讨论，并用自己的语言加以概括回答
【板书】一、金属矿物的冶炼
（一）金属矿物的冶炼步骤：矿石富集——金属冶炼——金属精炼
（二）冶炼的化学方法实质：利用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。
（三）金属冶炼的一般方法：
1．热分解法
2．热还原法
3．电解法
【讲解】不活泼的金属汞和银的氧化物不稳定，受热易分解生成金属单质和氧气；较活泼的金属如铁等和不活泼金属铜的氧化物较稳定，受热不易分解，需用还原剂（焦炭、一氧化碳、氢气、铝）来还原；活泼金属如钠、铝等氧化物非常稳定，加热或热还原剂均无法使其分解，只能用最强的还原手段即电解法使其氯化物、氧化物还原。（板书有关化学方程式）
师组织讨论：请结合金属活动性顺序表总结金属冶炼方法的一般规律。
生：领会，思考
1.热分解法
适用于金属活动性顺序表中氢以后的金属冶炼。
2HgO = Hg+O2↑ 2Ag2O = 4Ag+O2↑
2.电解法
适用于钾、钠、钙、铝等非常活泼金属的冶炼。
2NaCl（熔融）= 2Na+Cl2↑
2Al2O3（熔融）= 4Al+3O2↑
MgCl2（熔融）= Mg+Cl2↑
3.热还原法
适用于金属活动性顺序表中部的金属冶炼
原理：在高温下发生氧化还原反应，常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。以及一些活泼金属也可做还原剂。
【板书】
K Ca Na Mg Al || Zn Fe Sn Pb (H) Cu || Hg Ag || Pt Au
电解法 热还原法 热分解法 物理提炼法
生：讨论，总结，归纳。
【过渡】设问：（1）地球上的金属矿产资源是有限的，而且是不能再生的，随着人们的不断开发利用，矿产资源将会日渐减少，如何解决这一难题呢？
（2）金属制品在使用过程中会被腐蚀或损坏，同时由于生产的发展，新的产品要不断替代旧的产品，因而每年就有大量废旧金属产生。废旧金属是一种固体废弃物，会污染环境，应该怎样解决这类问题？
生：看课本相关内容，讨论后，自由发表意见，并进行交流。
【实验探究】
【演示实验】铝热反应
1．把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起，取出内层滤纸，在其底部剪一小孔后用水润湿，再套回原处，并架在铁圈上，下面放置一盛沙子的蒸发皿。
2．将5 g干燥的氧化铁粉末和2 g铝粉均匀混合后放入纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体，中间插一根用砂纸打磨过的镁带。
3．用燃着的小木条点燃镁带，观察现象（反应时会产生高温，发出强光，观察时请注意安全不要直视）。
注意事项：实验时要注意安全，反应装置应远离易燃物；铝粉要细（200目以上），最好用铝银粉（商业名称）；预先擦去镁带的氧化膜，长度约需10 cm（过短热量不够，影响实验效果。
【板书】二、金属的回收和资源的保护：
把废旧金属作为一种资源，加以回收利用，既减少了垃圾量，防止 ，又缓解 的 矛盾。
【提问】（1）请看插图并联系生产和生活实际，说说金属回收再利用的意义？
（2）你认为本节课的重点应该是什么？
【小结】 本节课的重点是掌握金属冶炼的一般原理及常见的金属冶炼的三种方法，并能利用金属冶炼的一般规律正确书写有关化学方程式，标出电子转移数目和方向。同时，要充分认识金属回收利用和资源保护的重要意义，牢固树立环境保护意识和开发、节约资源的观念。
布置作业：1．复习本节课的内容 2．完成本节的同步练习。
五、板书设计
开发利用金属矿物和海水资源
一、金属矿物的冶炼
（一）金属矿物的冶炼步骤：矿石富集——金属冶炼——金属精炼
（二）冶炼的化学方法实质：利用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。
（三）金属冶炼的一般方法：
1．热分解法
2．热还原法
3．电解法
K Ca Na Mg Al || Zn Fe Sn Pb (H) Cu || Hg Ag || Pt Au
电解法 热还原法 热分解法 物理提炼法
二、金属的回收和资源的保护：
六、课堂练习
1．查找资料，了解我国主要有那些钢铁基地？并以其中的2个工厂为例，完成下表：
×××钢铁厂 ×××钢铁厂
产量（万吨/年）
原料
原理
主要设备
