資源簡介

第八章《自然資源的開發利用》教學設計
　　一、教材分析
　　“自然資源的開發利用”是人教版高中化學必修第二冊第八章《化學與可持續發展》第一節內容，具體包括金屬礦物的開發利用，海水資源的開發利用，以及煤、石油和天然氣的綜合利用等相關知識在解決實際問題中的應用。
　　本節的內容以金屬礦物、海水和化石燃料等為例，了解利用化學變化實現物質之間的轉化，以及這些過程和產物在我們日常生活和社會發展中的重要應用。體會化學在綜合利用自然資源中的作用，提升“宏觀辨識與微觀探析”“實驗探究與創新意識”“科學精神與社會責任”等學科素養。同時，本章作為高中必修部分的結尾，不僅對于學生總結復習很重要，而且對于學生進一步確定、學習后續的選修模塊乃至選擇未來的專業和就業方向，都可能會產生一定的影響。
　　《標準（2017版）》還指出，學生應通過實驗探究和聯系實際的方式學習上述知識。因此，從學科知識的角度，以前面學過的內容為基礎，以已有的技能為背景，以解決綜合問題為核心任務，有利于學科素養的整合培養，有助于教學目標的高效落實。
　　二、學情分析
　　在初中階段學生已經學習過金屬活動性順序表，高中化學必修第一冊也學習過氧化還原反應。但其認識水平較低，缺乏微觀意識，難從微觀的角度去理解金屬冶煉的原理和海水資源的綜合利用。因此學生需要建立一個新的認識視角，認識物質，認識反應，將原有的宏觀、孤立、定性的認識角度提升至微觀、聯系、定量的層面。本節課以學生的已有經驗為背景，以學生的已有知識為基礎，設計符合其認知發展的教學過程，完成教學目標的落實。
　　三、教學目標
　　1．通過概括與總結，進一步完善學生對代表性金屬冶煉方法和過程的認識，延伸到金屬冶煉的一般過程與方法，培養學生從個別到一般的思維方式。
　　2．通過對海水組成的分析，海水中水資源、化學資源的開發利用，認識化學在自然資源開發利用方面的重要價值。
　　3．在認識物質間轉化的基礎上，體會氧化還原反應、離子反應的重要作用，并利用其分析解決真實復雜問題，形成一般的程序和思路。
　　四、教學重點
　　1．金屬冶煉的原理、方法、規律。
　　2．海水中水資源、化學資源的開發利用。
　　3．形成分析問題的一般思路和方法，并能應用于分析和解決物質制備、分離提純等相關實際問題。
　　五、教學難點
　　1．從氧化還原的角度理解金屬冶煉的原理。
　　2．形成從資源到產品的一般思路和方法。
　　六、教學過程
　　（一）環節一
　　1．創設情境，從實際問題出發，引發學生思考。
　　教師引導：在現實生活中有很多的金屬礦物，除了鉑、金等極少數金屬，絕大多數金屬元素以化合物的形式存在于自然界。將金屬從其化合物中還原出來，用于生產各種金屬材料，這一過程在工業上稱為金屬的冶煉。結合初中已學，嘗試列出金屬冶煉的方法。
　　學生活動：以小組形式進行討論，請小組代表總結回答。
　　設計意圖：由生活情境引入，容易引起學生興趣，應用所學解答實際中的問題，體現化學學科的價值。
　　（二）環節二
　　1．金屬冶煉的方法——電解法
　　教師講述：電解法的來源，從化學史的角度分析冶煉金屬鋁的過程。
　　學生活動：書寫冶煉金屬鎂、鋁、鈉的化學方程式。
　　2．金屬冶煉的方法——熱還原法
　　教師實驗：鋁熱反應，拓展其他的鋁熱反應，講解其用途。
　　學生活動：觀察實驗現象，書寫冶煉金屬銅、鐵的化學方程式，總結常見的還原劑。
　　3．金屬冶煉的方法——熱分解法
　　教師引導：熱分解法的原理和適用的金屬。
　　學生活動：書寫冶煉金屬汞、銀的化學方程式，總結金屬冶煉的方法。
　　設計意圖：借用化學史料解答，讓學生感受科學的發展不是一蹴而就的，需經歷不斷演變及完善的過程。通過分析實驗現象培養學生“證據推理”的學科素養，訓練學生用化學用語準確表達，設計針對性的練習，同時對之前的學習進行反饋評價。
　　（三）環節三
　　1．海水水資源的利用——海水淡化
　　教師引導：回顧蒸餾法的原理、裝置和注意事項；介紹電滲析法和離子交換法。
　　學生活動：復習和強化蒸餾法的原理、裝置和注意事項，認識和了解電滲析法和離子交換法。
　　2．海水化學資源的利用——提取溴單質
　　教師引導：海水的綜合利用涵蓋了生產和生活的方方面面，例如海水曬鹽、海水提鎂、海水提碘等等，溴元素是第一個從海水中發現并分離成功的元素。
　　學生活動：分組討論，如何從海水中富集溴，從工藝流程中獲得溴單質的原理和方法。
　　拓展思考：如何從海水中提取碘？
　　設計意圖：通過此任務，讓學生在分析工業流程的過程中，體會每一步操作的意義，感受化學學科的社會價值。
　　（五）環節四
　　1．煤和天然氣的綜合利用
　　教師引導：閱讀教材，完成內容梳理。
　　學生活動：對比煤和天然氣作為燃料的相同點和不同點。
　　2．石油的綜合利用
　　教師引導：介紹石油的成分和煉制。
　　學生活動：了解石油的裂化和裂解。
　　設計意圖：通過歸納總結，分析自然資源的開發利用，從不同的層面和角度形成解決相關問題的思維模型。
　　七、板書設計
　　自然資源的開發利用
　　一、金屬冶煉的方法及規律
　　1. 本質：氧化還原反應
　　2. 方法：電解法、熱還原法、熱分解法、物理提取法
　　二、海水提溴
　　1. 工業生產流程圖
　　2. 從資源到產品的方法
　　三、煤、石油和天然氣的綜合利用

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