作业4传统文化和学科整合应用成果高中化学教学设计方案和对策.docx
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作业4传统文化和学科整合应用成果高中化学教学设计方案和对策.docx
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作业4传统文化和学科整合应用成果高中化学教学设计方案和对策
作业四:
传统文化与学科整合应用成果(教学设计方案)
作业题目:
通过课堂观察和研修学习,剖析优秀教师整合传统文件与学科教学的解决方法,完成一篇“优秀传统文化与学科整合教学设计”方案(含课件),并作为终结性成果以作业形式提交。
1.作业要求:
(1)教学设计方案请参照模板要求填写;要体现优秀传统文化与学科整合;
(2)作品必须原创,做真实的自己,如出现雷同,视为无效;
2.成果模板
(1)教学设计方案模板
教学设计方案
课题名称:
金属矿物的开发利用
姓名:
易定军
工作单位:
广南县第一中学
学科年级:
化学高一
教材版本:
人教版
一、教学内容分析(简要说明课题来源、学习内容、知识结构图以及学习内容的重要性)
该节内容来源于高一年级化学必修2第四章第一节第一课时,主要内容为认识金属冶炼的几种方法。
二、教学目标(从学段课程标准中找到要求,并具体化为本节课的具体要求,明晰(学生懂)、具体、可操作、可以依据练习测试题)重点及难点(说明本课题的重难点)
1、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
2、掌握金属冶炼的原理和方法
3、掌握铝热反应及其应用
三、学习者特征分析(学生对预备知识的掌握了解情况,学生在新课的学习方法的掌握情况,如何设计预习)
学生已经在初三和必修一学过金属及其化合物,对金属的性质有了一定的认识,在此基础上来学习各种金属的冶炼,学生应该是比较好奇并容易接受的。
四、教学过程(设计本课的学习环节,明确各环节的子目标,画出流程图)
一、创设情境,引入新课
导入:
观看PPT图片,了解金属广泛存在于生产生活中,过渡到现代金属的开发利用。
引出本堂课的内容:
讲解并质疑:
金属元素广泛存在于生产生活中,金属是否直接从自然界中获得?
那么金属元素在自然界中,如矿物或海洋中,是如何存在的呢?
这又与什么性质有关?
二、进入新课,科学探究
板书:
金属元素在自然界中的存在及金属的冶炼
1、金属的存在形式
游离态:
少数不活泼的金属;
化合态:
多数比较活泼的金属(用PPT放映实物图片,加深对金属在自然界中存在的形式的印象。
)
介绍:
我国金属矿产资源现状:
截至到2002年度,我国已发现的矿产有171种,已探明储量的矿产有157种。
已探明的矿产资源总量约占世界的12%,仅次于美国。
我国的稀土金属、钨、锌、锑和锡在世界各国的储量中名列前茅,其中稀土、钨、锑和锡仍是世界上的名牌矿种。
中国主要金属矿产资源储量较丰富,但人均占有量少,矿产资源禀赋差,采矿、选矿和冶炼难度大。
中国正处于工业化的中期,在矿产资源综合开发利用领域已取得很大的进展,但今后20~30年内矿产资源的供需矛盾将加剧。
因此,加大勘探力度,加强对矿产资源的开发利用和保护并实施全球化策略是重要的任务。
讲解:
我们日常使用的金属材料大多是金属单质或合金。
因此必须把化合态的金属转化为金属单质-金属的冶炼。
板书:
2、金属的冶炼的定义:
用化学的方法把化合态的金属变成游离态
板书:
3、金属冶炼的实质(原理):
是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。
原理:
Mn++ne-→M
设问:
我们该如何从矿石中提炼出金属单质呢?
根据什么原理?
板书:
1、基本步骤:
【学生活动】分组讨论、发言
讲解:
(正确评价学生的回答并复述)冶炼金属的根据是把金属矿石中的金属离子还原成单质,经过三个步骤。
(PPT放映)
第一步:
矿石的富集:
出去较大的杂质,提高矿石中有用的成分的含量
第二步:
冶炼:
利用氧化还原反应(很不活泼的金属除外),在一定的条件下还原出金属单质
第三步:
精炼:
采用一定的方法,提炼出纯净的金属
【分析探讨】金属离子的得电子能力是否全都相同?
这与什么有关?
讲解并用PPT演示:
金属的活动性不同,因此金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同,因此对于不同活性的金属离子就必须采取不同的还原方法进行冶炼,这就是金属冶炼的方法依据。
板书:
4、金属冶炼的方法依据
过渡:
对于不同活性的金属离子就必须采取不同的还原方法进行冶炼,接下来我们一起来学习常见的金属冶炼方法。
板书:
二、金属冶炼的方法
(1)物理方法
分析:
(用PPT演示)Pt、Au在自然界中主要以游离态存在,利用密度进行水洗法。
如:
淘金
(2)热分解法:
分析:
(用PPT演示)分析对于不活泼金属(活动顺序中,Hg及Hg以后)它们的阳离子得电子能力很强,所以其还原的条件比较容易达到,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
4Ag+O2↑
板书:
(3)电解法:
分析:
非常活泼的金属(活动顺序中:
K------Al)我们知道其还原性很强,容易失去电子,而对应的阳离子则氧化性很弱,很难得到电子,用一般的还原剂很难将它们还原出来,通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属,例如:
2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑
MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
评价:
电解法冶炼金属耗能较大,大多数金属我们可以用其他方法进行冶炼
板书:
(3)热还原法:
回顾知识:
大家常见的可用作还原剂的物质有哪些?
答:
氢气、一氧化碳、碳、
分析:
(用PPT演示)在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属(Zn-------Cu),其对应的离子得电子能力较强,其化合物又不能通过受热分解得到金属单质,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:
练习:
让学生写出一些常见的金属氧化物被还原的反应,写完后用PPT对照:
CuO+H2
Cu+H2O
2CuO+C
2Cu+CO2↑
Fe2O3+3CO
2Fe+CO2↑
点评并强调:
若金属以硫化物或碳酸盐形式存在,应先将其转化成氧化物。
过渡:
活泼金属也可以做还原剂,把相对不活泼的金属置换出来,例如:
铝
实验探究:
演示实验4—1:
(实验前用磁铁检查一下室温条件下有无铁存在;反应后再用磁铁检查有无铁生成)学生回答现象写出化学方程式并分析各试剂的作用。
I、现象:
镁条剧烈燃烧,放出大量热,发出耀眼白光,纸漏斗内剧烈反应,有火星喷射,纸漏斗被烧穿,有熔融物落入沙中。
待熔融物冷却后,除去外层熔渣(Al2O3),可以发现落下的是铁珠。
Ⅱ、反应方程式:
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3(铝热反应)(分析化合价升降)
【思考】铝热反应中镁条和氯酸钾的作用分别是什么?
镁条易燃烧且放出大量的热,就可以给铝热反应提供足够的热量引发反应,放出的热还能使氯酸钾发生分解放出氧气。
氯酸钾在镁条燃烧的情况下发生分解放出氧气,使插入到铝热剂内的镁条能够继续燃烧。
Ⅲ、铝热剂及应用:
(1)铝热剂:
铝粉与某些金属(比铝不活泼的金属)氧化物的混合物。
在高温下发生反应,放出大量的热,其混合物称为铝热剂;反应称为铝热反应。
(2)铝热反应的特点:
在高温下引燃后剧烈反应,放出大量的热,产生高温,使被还原出来的金属熔化,与熔渣分离。
体现铝的还原性、氧化铝熔点高的性质。
(3)铝热反应的应用:
①焊接钢轨;②冶炼高熔点金属:
V、Cr、Mn等。
(观看图片,体会化学在生产、生活中的实际应用,激发学生热受化学的情感)
小结:
金属活动顺序表中不同金属冶炼方法的选择(投影)
KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg
【表4—1】常见金属的冶炼原理
金属
冶炼原理
Fe
Fe2O3+3CO
2Fe+CO2↑
Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3(铝热反应)
Cu
Cu2S+O2
2Cu+SO2(火法炼铜)
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu(湿法炼铜)
Mg
MgO+C
Mg(g)+CO(g)
MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑
Al
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
Na
2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑
4NaOH(熔融)
4Na+O2↑+2H2O
过渡:
地球上的金属矿产资源是有限的,无法再生,而且随着金属的使用,金属会被腐蚀而污染环境,那么我们应该具体怎么做呢?
板书:
三、有效利用金属资源的途径1、提高金属矿物的利用率
2、减少金属的使用量
3、加强金属资源的回收和再利用
4、使用其他材料代替金属材料
阅读PPT放映的资料,思考金属的回收与环境、资源保护的方法,并回答。
讲述:
正确评价学生的回答并归纳,讲解有关金属回收再利用的好处。
总结:
指导学生归纳本节课的内容。
【课堂练习】(选讲)
1、下列关于金属冶炼的说法不正确的是()
A.金属冶炼是指用化学的方法将金属由化合态转变为游离态
B.天然矿藏很少只含有一种金属元素,往往含有较多杂质
C.金属的冶炼方法主要有热分解法,热还原法和电解法三种方法
D.金属冶炼一定要用到还原剂
2、下列对铝热反应的说法错误的是()
A.铝热剂中还原剂是铝粉
B.铝热剂是纯净物
C.铝与Fe2O3可组成铝热剂
D.铝热反应是放热反应
3、工业上冶炼金属通常有四种方法:
①热分解法②热还原法
③湿法冶金④电解法
请判断,工业上对下列金属常采用什么方法冶炼?
Na_Ag_W_Fe_Cu_
五、教学策略选择传统文化融合的设计(针对学习流程的设计的各流程,设计教与学的方式的变革,配置学习资源和数字化工具,设计传统文化融合点)
教师活动
预设学生活动
设计意图
展示图片,视频
学生观看视频
学生了解传统的冶金法
实验4——1
教师演示实验
亲眼目睹实验操作及现象
教师指导学生总结
学生总结
锤炼学生的语言归纳能力
六、教学评价设计(创建量规,向学生展示他们将被如何评价(来自教师和小组其他成员的评价)。
也可以创建一个自我评价表,这样学生可以用它对自己的学习进行评价)
七、教学板书(本节课的教学板书)
一、金属元素在自然界中的存在及金属的冶炼
1、金属的存在形式
游离态:
少数不活泼的金属化合态:
多数比较活泼的金属
2、金属的冶炼的定义:
用化学的方法把化合态的金属变成游离态
3、金属冶炼的实质(原理):
是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。
原理:
Mn++ne-→M
1、基本步骤:
(投影)
第一步:
矿石的富集:
出去较大的杂质,提高矿石中有用的成分的含量
第二步:
冶炼:
利用氧化还原反应(很不活泼的金属除外),在一定的条件下还原出金属单质
第三步:
精炼:
采用一定的方法,提炼出纯净的金属
二、金属冶炼的方法
(1)物理方法
(2)热分解法:
2HgO
2Hg+O2↑
2Ag2O
4Ag+O2↑
(3)电解法:
2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑
MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑
2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
(3)热还原法:
CuO+H2
Cu+H2O
2CuO+C
2Cu+CO2↑
Fe2O3+3CO
2Fe+CO2↑
Fe2O3+2Al
2Fe+Al2O3(铝热反应)
铝热剂及应用(投影)
(1)铝热剂:
铝粉与某些金属(比铝不活泼的金属)氧化物的混合物。
在高温下发生反应,放出大量的热,其混合物称为铝热剂;反应称为铝热反应。
(2)铝热反应的特点:
在高温下引燃后剧烈反应,放出大量的热,产生高温,使被还原出来的金属熔化,与熔渣分离。
体现铝的还原性、氧化铝熔点高的性质。
(3)铝热反应的应用:
①焊接钢轨;②冶炼高熔点金属:
V、Cr、Mn等
板书:
三、有效利用金属资源的途径
1、提高金属矿物的利用率
2、减少金属的使用量
3、加强金属资源的回收和再利用
4、使用其他材料代替金属材料
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- 作业 传统文化 学科 整合 应用 成果 高中化学 教学 设计方案 对策