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第一节开发利用金属矿物和海水资源（第一课时）实习生张丹教学目标知识与技能：1．知道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。2.能够书写相关的化学方程式。过程与方法：1．自主学习，培养学生自学能力。2.活动探究，通过了解金属资源的开发，金属冶炼，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、变废为宝的意识。2.使学生热爱自然，热爱化学。教学方法分析比较法、实验演示法、讨论法……教学重难点冶炼金属的一般方法、铝热反应教学过程教师活动学生活动设计意图【引入】今天进入第四章化学与自然资源的开发和利用的学习，在之前学习有机化学中也涉及到对自然资源的开发和利用。【转折】在开发和利用煤和石油的过程中，化学起到了不可忽视的作用，那么今天我们就进一步以金属矿物和海水资源的开发利用为例来体会化学在物质转化过程中的意义和作用。首先是金属矿物的开发和利用。【板书】开发和利用金属矿物资源和海水资源一、金属矿物的开发和利用（一）存在【图片展示】以单质存在的金属（Pt、Au）以游离态存在的金属元素（Mg、Cu……）【设问】要得到金属单质怎么办？【设问】金属的冶炼的定义.【板书】（二）金属的冶炼1、定义【讲解】人类金属冶炼历史；我国人民炼铁和从石油和煤中提取到化工基本原料——乙烯和苯。自己阅读书本上相关的内容金属的冶炼金属的冶炼就是指将金属矿物中的金属元素还原出来。前后知识链接，有助学生过渡知识。学生自学，培养自学能力。一连串的设问设计，在于引导学生理解知识。炼铜的历史以及现代社会人们对金属的利用。【设问】金属资源是不可再生资源，我们应该怎样解决？【转折】怎样才能利用化学知识使金属矿物可持续发展呢？首先我们就应了解开发的过程。【讲解】金属开发的过程。【回忆】初中学习的炼铁方法：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温得电子得电子【设问】能否得出冶炼金属的实质？【板书】2、实质【思考】还原出金属的难易是由谁决定？【讨论】金属越活泼，越()失去电子，该金属离子就越（）得到电子，还原出金属就越（）。【结论】金属冶炼方法取决于金属活动性顺序。【板书】（三）一般方法KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu【讲解】对于游离态存在于自然界中的金属采用什么方法？也就是物理提取法。【观察】2HgO2Hg+O2↑△2HgO2Hg+O2↑△2Ag2O4Ag+O2↑△2Ag2O4Ag+O2↑△这种热分解法适用于位于氢之后的部分金属。【讲解】对于锌与铜之间的金属采用热还原法。【强调】热还原法的定义以及生成CO2或是CO取决于高温还是加热的条件。并举例：氢气还原法、CO还原法、C还原法以及各自的优缺点。【设问】1、活泼金属能像CO那样还原金属吗？2、若能，Fe2O3与Al高温生成什么？【探究实验4—1】演示实验，讲解实验步骤，引导学生观察实验现象。Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3高温分析该化学方程式。像这样金属氧化物和铝的反应叫做铝热反应。而金属氧化物和铝的混合物叫做铝热剂。可持续发展金属得到电子被还原金属得电子的能力决定讨论并回答写出金属活动性顺序表直接提取学生讨论并回答：活泼金属能还原金属；两者高温生成铁与Al2O3反应现象：镁条剧烈燃烧，放出大量的热，发出耀眼的白光，纸漏斗内剧烈反应，纸漏斗被烧穿，有熔融物落入沙中——铁。铝做还原剂，铁元素被还原。是氧化还原反应，也是置换反应。拓展课外知识，吸引同学的兴趣。学生自己总结出实质，比直接告诉要来得印象深刻，也体现了学生在课堂上的主体性。用金属活动性顺序表来讲，学生更容易接受知识。把书上的演示实验设计为探究实验，旨在让学生能理解教材设计此实验的目的与意义，而且顺理成章。【结论】一些活泼金属也可做还原剂。【强调】1、镁条作用是什么？2、氯酸钾作用是什么？3、为什么里层漏斗要润湿?撕小洞？4、生成铁的状态是什么？【讲解】铝热反应在生活中的特殊应用——野外作业。【练习】【转折】对于剩下的金属，由于找不到比它们更活泼的金属来还原它们，所以采用电解法。【举例】电解2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑思考：电解氯化钠溶液能制得钠吗？电解MgCl2(熔融)===Mg+Cl2↑思考：为何不用MgO?电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑冰晶石思考：为何不用AlCl3?【小结】冶金的一般方法：【思考】为何人类历史上使用铁器的时期比使用铜器的时期要晚？【化学小故事】门捷列夫获得奖杯——铝杯。因为当时的铝是由钠还原的，所以昂贵，现在却不是这样的。【化学资料】以铝为例，生产一吨原铝至少要引燃氯酸钾分解。引发铝热反应。防止迅速被烧穿，小洞便于生成的铁落下。液体状。学生练习。氯化钠溶液电解时是氢离子得电子生成氢气。氧化镁的熔点太高。氯化铝是共价化合物，熔融状态无铝离子。1、金属位置越靠后，越易被还原，用一般还原法。2、金属位置越靠前，越难被还原，用较强的还原法。越活泼的金属越难冶炼。学生阅读学生自己思考并回答，引导学生用所学的知识来解答，提高举一反三的能力。学生自己总结，更有利于对知识的把握。知识与人文相结合。门捷列夫的故3MnO2+4Al高温Cr2O3+2Al高温3Co3O4+8Al高温3Mn+2Al2O32Cr+Al2O39Co+4Al2O3消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。【讨论】我们每年数以亿吨计的向自然界索取金属资源，资源就会越来越少，直至有一天枯竭。怎样才能使金属资源可持续发展？【板书】（三）金属资源与可持续发展【图片展示】金属回收和资源保护【总结】【课堂练习】【布置作业】回收和再利用；提高金属矿物的利用率；减少金属的使用量；使用其他材料代替金属材料；……事过渡到可持续发展。板书设计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（一）存在（二）金属的冶炼1、定义2、实质3、一般方法（三）金属冶炼和可持续发展