資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 化學 年級 高一 學期 春季
課題 自然資源的開發利用（第一課時）
教學目標
1.了解金屬冶煉與金屬活潑性的關系,了解金屬冶煉的常見方法，培養學生證據推理與模型認知的化學核心素養。 2.以海水資源的開發利用為例，了解海水水資源的利用方法和從海水中獲得化學物質的方法,培養學生的科學精神與社會責任的化學核心素養。
教學內容
教學重點： 1. 金屬的冶煉方法 2. 從海水中提取化學物質的方法。 教學難點： 1. 金屬冶煉的方法及原理。 2. 海水中提取化學物質的方法。
教學過程
一、新課導入 自然資源是人類社會發展不可或缺的自然物質基礎，包括土地與土壤資源、礦產資源、生物資源、水資源、能源資源、環境資源等，根據其能否再生可以分為可再生資源和不可再生資源。化學是人類利用自然資源和應對環境問題的重要科學依據，本節我們將以金屬礦物、海水資源和化石燃料的綜合利用為例，認識化學的應用價值，了解與此有關的環境與發展問題。 在自然界中，除了金、銀這樣的貴金屬外，絕大多數的金屬都是化合態，但我們往往需要的是金屬的單質。大自然沒有給我們準備好現成的金屬單質，所以，要想使用它們，第一步就是先要將它們從化合態變成游離態，即以金屬礦物為原料冶煉金屬。 二、新課教學 活動一：觀看視頻，討論金屬元素的存在與金屬冶煉的實質。 【思考】自然界中的金屬是以什么形式存在的呢？地殼中含量最高和次高的金屬元素是什么？回憶人類使用鋁鐵銅三種金屬的順序是什么？地殼中鋁的含量比鐵和銅高，但是鋁使用的時間卻遠遠晚于銅和鐵，這是為什么呢？不同活動性順序的金屬，提取的方法一樣嗎？ 學生活動：閱讀教材，了解金屬在自然界的存在。金屬冶煉的定義及實質。 活動二：探討金屬的活動性與金屬的冶煉方法。 【思考】金屬的冶煉方法與金屬的活動性有什么關系？為什么不同金屬的冶煉方法不同？ 學生活動: 1.討論不同金屬離子得電子的能力，思考是活潑的金屬容易冶煉還是不活潑的金屬容易治煉。 不同金屬離子的氧化性不同，越不活潑的金屬，其離子的得電子能力越強，即氧化能力越強，其金屬冶煉越容易;而越活潑的金屬，其離子得電子能力越弱，治煉也越難。 金屬的活動順序: K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 在金屬活動性順序表中，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。 學習金屬冶煉的方法與金屬活動性之間有什么關系？ ①物理方法：適用于極不活潑的金屬，如 Pt、Au； ②熱分解法：對一些不活潑金屬，可以直接用加熱分解的方法將它們從其化合物中還原出來。 ③電解法:適用于一些非常活潑的金屬，采用一般的還原劑很難將它們從其化合物中還原出來，工業上常用電解法冶煉。 ④熱還原法：大部分金屬的冶煉都是通過在高溫下發生的氧化還原反應完成的。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au； 常用還原劑：碳、一氧化碳及氫氣。高溫下，某些活潑金屬也可以作還原劑，例如，金屬鋁通過鋁熱反應也可以冶煉金屬。 歸納總結金屬冶煉的方法。 活動三：海水資源的開發利用。 從太空觀察地球，會看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍色的海洋之中。海洋約占地球表面積的71%。海洋中水的儲量約為1.3×1018噸，約占地球上總水量的97%。由于與巖石、大氣和生物的相互作用，海水中溶解和懸浮著大量的無機物和有機物。海水中主要含有H、O元素，還含有豐富的Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B、F等多種元素。【思考】怎樣利用海水水資源？從海水中可以獲得哪些化學物質？怎樣從海水中提取溴？ 學生活動：1.閱讀教材，學習海水水資源的利用，討論海水水資源的利用方法。海水水資源的利用，主要包括海水的淡化和直接利用海水進行循環冷卻等。海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等。其中慕留法的歷史最久，技術和工藝也比較成熟，但成本較高。 2.學習海水中化學資源的開發利用。復習、討論從海水中獲得粗鹽再得到精鹽的方法；思考怎樣從食鹽中制取其他化工產品，如燒堿、純堿、鈉、氯氣、鎂等。 海水制食鹽的方法：把海水引到鹽灘上，利用日光和風力使水分蒸發，得到食鹽。 海水制食鹽的原理：蒸發海水，使食鹽濃縮結晶。食鹽的用途：氯堿工業制取燒堿、侯氏制堿法制得純堿、制鈉和氯氣。 討論教材第101 頁“思考與討論”，學習從海水中提取溴的原理和流程。 ①氧化2Br- + Cl2═ Br2+ 2Cl- ②吹出2H2O+SO2+Br2═H2SO4+2HBr ③吸收2Br-+Cl2═ Br2+2Cl- 吹出法的工藝流程圖：

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