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必修２第四章第一节《开发利用金属矿物和海水资源》教学设计黑龙江省实验中学:于勇一、本节教学目标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。因此，教学要围绕这一教学目标展开。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，首先是因为在当今全球资源、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，同时学生在前面的学习中已经了解钠、铝、铁、铜等金属以及氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，并且对金属冶炼及海水资源也有一定的了解，这些都为学习创造了条件。二、本节在教材中所处的地位及作用化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时,应该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。这是贯穿本节始终的核心观念。本节作为高中必修模块的结尾部分，不仅对学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己未来升学和就业方向都可能会产生一定的影响。从科学知识的角度，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。１．功能和地位①突出主题：通过金属矿物的开发，海洋资源的开发为例，突出“化学与可持续发展”的两个方面，一是利用化学变化不断提供人类生存和发展的物质条件(主要包括获得有用物质和获得能量)，从而使生活更加方便、舒适；二是在开发自然资源的过程中，必须深刻地认识到保护周围环境、维护生态和平的重要性，建立可持续发展的观念。2．内容的特点知识与技能:紧紧围绕金属矿物、海水资源这些人类重要自然资源的综合利用中的化学基本原理和基础知识。过程与方法:通过比较、分类、归纳等方法来梳理从而较系统掌握学科的基础知识。情感与价值:利用金属矿物、海水资源这些人类重要自然资源的综合利用中过程的利弊来感受人与社会的和谐发展。②体现基础三、本节课时安排及教学重难点本节教学重点：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。本节教学难点：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。金属矿物的开发利用1课时；海水资源的开发利用1课时；四、本节内容的新旧对比分析及与选修的关系１．新旧课程标准的对比及分析:本章的内容要求在新的《高中化学课程标准》中是属于必修2的主题3《化学与可持续发展》。内容标准活动与探究建议以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。查阅资料：海水资源及其利用。旧教材的大纲要求：教学内容教学要求卤族海水资源及其综合利用选学金属的通性金属冶炼的一般原理金属的回收和资源保护B知道“是什么”。能够记住学习过的知识的要点，能够根据提供的材料识别是什么。A对所学知识有大致的印象。新教材中第四章第一节,金属矿物资源的开发在新教材中主要介绍冶炼金属的三种不同方法，还介绍了铝热反应。而这部分在旧教材中是高二化学第四章《几种重要的金属》，《镁和铝》及《金属的冶炼》中介绍的。《海水资源及其综合利用》是旧教材高一化学第四章《卤素》中的选学内容，而在新教材中这一部分不但作为正文介绍，而且还加了海水提溴及海带含碘的科学探究，并且在介绍海水淡化的方法时再次巩固（必修1）第一章学习的蒸馏操作及原理。２．新旧教材内容的对比及分析3．本节相关内容与选修课的联系选修位置内容选修２化学与技术第三单元化学与材料的发展课题2《金属材料》钢铁的冶炼和铝的冶炼选修２化学与技术第二单元化学与资源开发利用课题1《获取洁净的水》蒸馏法、电渗析法选修２化学与技术第二单元化学与资源开发利用课题2《海水的综合利用》海水提溴。选修６实验化学第二单元物质的获取课题1物质的分离和提纯实验2-2海水的蒸馏选修６实验化学第二单元物质的获取课题1物质的分离和提纯实验2-3从海带中提取碘五、本节在本单元的内部结构关系、知识线索网六、本节的教学要求基本要求①根据金属的活动性不同，可分别采用加热、电解、还原剂还原等方法冶炼金属。并能从能量的角度选择金属的冶炼方法。能够书写相关的化学方程式。②知道海水淡化的几种方法；掌握海水蒸馏的原理。③知道从海水中提取溴、碘的原理。了解非金属置换反应。④能参照海水提取镁过程的化学原理写出有关的化学方程式。（通过上述要求让学生体会、认识海水资源的广阔前景）弹性要求学会梳理无机物之间的转化不宜拓展金属冶炼及海水综合利用的化工工艺技术。七、本节课的教学流程及建议1．紧抓化学学科基础：参考教学目标提到的基本要求。教学过程紧扣学科的基本概念和基础理论。如金属的冶炼原理可与氧化还原理论结合，不同金属冶炼方法不同可与能量联系起来。又如金属及其化合物之间的转化可与物质的分类挂上钩。教学要达成的目标是最基础的学科内容。最具代表性的内容。本节是一个大课题，内涵丰富，知识面广。该教材只用2课时进行教学。我们必须解决内容多、时间短这一矛盾。2．资源展现形式多样：本章教学的信息量需求很大。要激发学生的兴趣提高获取信息的效度。信息的呈现方式适宜采用多样化。如：海洋资源的丰富性的信息可通过有关的数据以表格形式展现。1．第一课时教学流程①多媒体展示多种金属矿物及矿物开发水平②展示从金属矿石中提炼金属的步骤③引导学生回顾所学有关金属制备的知识，由具体到一般进行归纳总结（或多媒体呈现后学生归纳）④学生讨论归纳金属的活动顺序与金属冶炼的关系、归纳几种常用金属冶炼方法⑤录像：合理开发金属资源⑥活动探究：开发海底金属资源设想回收废旧金属的意义⑧研讨：自然资源的开源节流2．第二课时教学流程①录像：海水资源介绍②提出问题：利用海水资源，要解决哪些问题？③海水淡化装置④实验演示（原理分析）⑤多媒体呈现：海水化学资源概况⑥问题探究：海水提溴、海带中碘离子检验⑦实验设计1．你家中有哪些金属物品？它们的使用寿命如何？失去使用价值的废旧金属制品是如何处理的？2．利用假日查阅资料：海水资源及其利用情况？八、本节综合探究活动