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2019-2020年高一化學《開發(fā)利用金屬礦物和海水資源》教學設計 一、教學設計 本節(jié)教學的主要目標是幫助學生認識和體會化學在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用，揭示化學與可持續(xù)發(fā)展的重要關系，樹立資源保護意識及合理開發(fā)意識。因此，教學要圍繞這一教學目標展開。教材從金屬礦物以及海水資源的開發(fā)利用兩個專題，闡明化學在自然資源的合理開發(fā)和綜合利用上的作用，首先是因為在當今全球資源、能源供應緊張與人口迅速增長的矛盾日益突出的情況下，金屬礦物和海水資源同人類的生活有著日益緊密的聯(lián)系，同時學生在前面的學習中已經(jīng)了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬以及氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質，并且對金屬冶煉及海水資源也有一定的了解，這些都為本節(jié)學習創(chuàng)造了條件。 本節(jié)教學重點：了解化學方法在金屬礦物開發(fā)（主要是金屬冶煉）及海水資源開發(fā)中的作用。 本節(jié)教學難點：學生在掌握金屬冶煉的一般原理基礎上，了解適用于不同金屬的冶煉方法。 1.教學策略設計 為了揭示化學在資源開發(fā)和利用上的價值，拉近化學和學生的距離，教學中可以在教材的基礎上適當增加素材，盡可能地提供感性材料，便于學生體會。關于金屬冶煉以及海水蒸餾這部分知識可以采用多媒體提供材料，學生自己總結歸納的方法學習，也可以采用聯(lián)系已學知識和生活經(jīng)驗，以實例引導學生討論的方法展開。 （1）教學方法的選擇 設計教學策略時，應該考慮當?shù)睾捅拘５慕虒W條件。教學時都可以利用圖片、錄像、多媒體課件等為學生提供豐富的背景材料，以便形成豐富的感性認識，再結合已有知識對金屬冶煉、海水綜合利用等學習內(nèi)容進行討論、歸納使同學的認知向前發(fā)展。 （2）教學組織形式的選擇 教學活動是通過一定的組織形式實現(xiàn)的。根據(jù)各地、各學校的具體條件，結合本節(jié)課的教學目標，可以采用集體教學或小組教學兩種教學形式進行。 （3）教學媒體的選擇 雖然本節(jié)內(nèi)容學習難度不大，但是要使學生在有限的課時內(nèi)了解金屬礦物和海水資源開發(fā)利用的基本知識，就要有較大的信息量。所以選擇教學媒體時可以利用圖片、錄音、錄像材料以及多媒體動畫，或將它們有機結合，充分發(fā)揮其整體功能優(yōu)化教學過程。 （4）評價反饋 每節(jié)課學習結束，可以采用多種評價方式對學習效果進行反饋，例如可以利用多媒體呈現(xiàn)形成性練習、學生自我總結歸納所學知識、同學互相訪談、提問或分組開展研究性學習，最終形成研究性學習論文，等等。 （5）課時建議 “金屬礦物的開發(fā)利用”1課時；“海水資源的開發(fā)利用”1課時。 2.教學模式設計 針對不同的學生水平，可以采用不同的教學模式。對于金屬礦物的開發(fā)利用，可以參考以下教學流程： 多媒體展示多種金屬礦物及當代礦物開發(fā)水平→展示從金屬礦石中提煉金屬的步驟→引導學生回顧所學有關金屬制備的知識，由具體到一般進行歸納總結（或多媒體呈現(xiàn)后學生歸納）→學生討論歸納金屬的活動順序與金屬冶煉的關系、歸納幾種常用金屬冶煉方法→錄像：合理開發(fā)金屬資源→活動探究：開發(fā)海底金屬資源設想或回收廢舊金屬的意義（可做為研究性學習課題）。 對于第二部分海水資源的開發(fā)利用，可以參考以下教學流程： 【教學設計I 】 錄像（或幻燈片）：海水資源介紹→提出問題：利用海水資源，要解決哪些問題？→呈現(xiàn)錄像（或幻燈片）：海水淡化裝置→實驗演示（原理分析）→多媒體呈現(xiàn)：海水化學資源概況→問題探究：海水提溴、海帶中I-檢驗→實驗→研討：自然資源的開源節(jié)流。 【教學設計II 】 課前布置任務，搜集海水資源開發(fā)資料→小組匯報→提出海水淡化裝置設想（包括原理分析）、海水提溴、海帶中I-檢驗→相互評價→研討：自然資源的開源節(jié)流。 當然，教學時還可以采取比較靈活的其他方法，不必為教材所限，例如可以開展協(xié)作學習，讓學生自學教材內(nèi)容，上課時組織學生觀看相應的科普錄像，然后就金屬冶煉、海水淡化、海水綜合利用等問題進行討論，并就化學和開發(fā)利用自然資源的關系進行研討，等等。 二、活動建議 1.開展協(xié)作學習 提出課題，例如，金屬元素在自然界中的存在、分布；金屬資源的開發(fā)；金屬冶煉；人類冶煉和使用金屬的歷史；金屬資源的回收和再利用；海洋資源的類型；海水資源的開發(fā)及利用現(xiàn)狀；海水淡化的現(xiàn)狀及前景；自然資源和可持續(xù)發(fā)展的關系，這些課題為廣大同學提供了豐富的研究性學習的機會，完全可以讓學生在課余就以上全部或部分問題開展研究性學習，通過查找資料、進行專家訪談或進行研討等活動，既有利于達成本節(jié)學習目標，又調動了學生學習的主動性、積極性，同時還鍛煉了能力并增強了學生的社會意識和社會責任感。 2.組織科學探究 （1） 為什么不同金屬的冶煉方法不同？ 冶煉金屬的實質是用還原的方法使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子。由于不同的金屬離子的電子的能力不同，所以冶煉的方法不同。 （2） 金屬活動順序與金屬冶煉 金屬活動性序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原，用一般的還原方法就能使金屬還原；金屬的位置越靠前，越難被還原，最活潑金屬只能用最強的還原手段來還原。 金屬的活動順序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金屬原子失電子能力 強 → 弱 金屬離子得電子能力 弱 → 強 主要冶煉方法 電解法 熱還原法 熱分解法 （3）為什么人類使用鐵器比使用銅器晚？ 金屬使用的先后與金屬冶煉的難易有關。 （4）海水提溴和海帶中I-檢驗 海水提溴只要原理符合即可；I-檢驗，提出問題討論：很多氧化劑都可以氧化I-，用H2O2有什么好處？（顏色變化明顯） 【實驗4-1】 注意事項：實驗時要注意安全，反應裝置應遠離易燃物；鋁粉要細（200目以上），最好用鋁銀粉（商業(yè)名稱）；預先擦去鎂帶的氧化膜，長度約需10 cm（過短熱量不夠，影響實驗效果。 三、問題交流 【思考與交流】 1.目前海底礦藏資源的勘探和開采技術還不夠成熟， 要投入實用更面臨許多課題。除了成本比陸地高以外，還存在破壞生態(tài)環(huán)境等問題。有資料表明，開采海底礦藏作為一個產(chǎn)業(yè)將在xx年至2030年才能形成。 2.廢舊金屬資源的再生利用肩負著提供新資源、改善環(huán)境和保護人類生存條件等任務，是一項利在當代、功在千秋的社會性公益事業(yè)。通過查閱有關資料，幫助學生樹立節(jié)約資源、愛護環(huán)境、變廢為寶等意識。 四、習題參考 2. 2[2CuCO3Cu(OH)2]+3C=6Cu+7CO2↑+2H2O；氧化還原反應 3. （1）NaOH ， 過量 （2）過濾（3）鹽酸 （4）MgCl2Mg+Cl2↑ 4. 55.0%