2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源教案新人教版必修2主備人備課成員教材分析《2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用》第一節(jié)“開發(fā)利用金屬礦物和海水資源”新人教版必修2，本節(jié)內(nèi)容以我國(guó)豐富的金屬礦物和海水資源為背景，深入淺出地介紹了金屬礦物與海水的化學(xué)成分及其在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活領(lǐng)域的應(yīng)用。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握金屬礦物和海水資源的基本知識(shí)，了解其開發(fā)利用的價(jià)值和意義，培養(yǎng)資源節(jié)約與環(huán)保意識(shí)，將化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)、生活緊密結(jié)合，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合運(yùn)用能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)二、核心素養(yǎng)目標(biāo)：通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：科學(xué)探究與思維方法，能夠運(yùn)用化學(xué)知識(shí)對(duì)金屬礦物和海水資源進(jìn)行成分分析，理解其開發(fā)利用過(guò)程中的化學(xué)原理；實(shí)踐與創(chuàng)新意識(shí)，能夠結(jié)合實(shí)例，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的金屬礦物提取和海水淡化實(shí)驗(yàn)方案，提升解決實(shí)際問(wèn)題的能力；責(zé)任意識(shí)與可持續(xù)發(fā)展觀念，認(rèn)識(shí)資源開發(fā)對(duì)環(huán)境的影響，樹立綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的理念，培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)和資源節(jié)約習(xí)慣。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法：重點(diǎn)為金屬礦物提煉原理和海水資源的綜合利用，難點(diǎn)為金屬礦物提煉過(guò)程中化學(xué)原理的理解以及海水淡化技術(shù)的應(yīng)用。解決辦法與突破策略：通過(guò)多媒體演示和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合，形象直觀地展現(xiàn)金屬礦物提煉過(guò)程，如使用動(dòng)畫講解電解精煉銅的原理，幫助學(xué)生理解；針對(duì)海水淡化技術(shù)，設(shè)計(jì)小組實(shí)驗(yàn)，如反滲透實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)并掌握其原理。同時(shí)，結(jié)合實(shí)際案例分析，如介紹我國(guó)某大型海水淡化工程，使理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的理解和應(yīng)用能力。此外，通過(guò)設(shè)置課堂問(wèn)答、小組討論等形式，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生的疑惑，確保重難點(diǎn)的有效突破。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源1.硬件資源：多媒體教學(xué)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)儀器（電解裝置、反滲透裝置）、金屬礦物標(biāo)本、海水樣本。

2.軟件資源：教學(xué)PPT、化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作視頻、金屬礦物提煉與海水淡化過(guò)程動(dòng)畫。

3.課程平臺(tái)：學(xué)校局域網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)、班級(jí)學(xué)習(xí)交流群。

4.信息化資源：電子教材、在線化學(xué)教育資源、虛擬實(shí)驗(yàn)室。

5.教學(xué)手段：講授、實(shí)驗(yàn)演示、小組合作實(shí)驗(yàn)、案例分析、課堂問(wèn)答、討論交流。教學(xué)過(guò)程第一環(huán)節(jié)：導(dǎo)入新課

1.老師：同學(xué)們，我們生活在地球這個(gè)藍(lán)色星球上，擁有豐富的自然資源。今天我們將要學(xué)習(xí)的是如何開發(fā)利用金屬礦物和海水資源。請(qǐng)大家思考一下，為什么我們要開發(fā)利用這些資源呢？

2.學(xué)生：金屬礦物和海水資源在我們的生活中有著廣泛的應(yīng)用，例如，金屬礦物用于制造各種器具、建筑材料等，而海水則可以提供淡水資源，滿足人類生活需求。

第二環(huán)節(jié)：探究金屬礦物的開發(fā)利用

1.老師：金屬礦物是自然界中的一種重要資源，下面我們來(lái)學(xué)習(xí)一下金屬礦物的提煉原理。請(qǐng)同學(xué)們打開課本，翻到提煉金屬的部分。

2.學(xué)生：閱讀課本，了解金屬提煉的基本原理。

3.老師：現(xiàn)在我請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)分享一下他所學(xué)到的金屬提煉原理。

4.學(xué)生：金屬提煉原理主要是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，將金屬?gòu)牡V物中分離出來(lái)。例如，電解精煉銅就是利用電流將銅離子還原成銅金屬。

5.老師：很好，下面我們通過(guò)一個(gè)動(dòng)畫來(lái)直觀地了解電解精煉銅的過(guò)程。

6.學(xué)生：觀看動(dòng)畫，進(jìn)一步理解電解精煉銅的原理。

第三環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)探究金屬礦物提煉

1.老師：現(xiàn)在我們來(lái)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的金屬提煉實(shí)驗(yàn)，以電解精煉銅為例。請(qǐng)同學(xué)們分成小組，每組按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。

2.學(xué)生：分組進(jìn)行電解精煉銅實(shí)驗(yàn)。

3.老師：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大家要注意觀察現(xiàn)象，思考以下問(wèn)題：為什么要在電解質(zhì)中加入硫酸？電解過(guò)程中，陽(yáng)極和陰極分別發(fā)生什么反應(yīng)？

4.學(xué)生：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考并回答老師提出的問(wèn)題。

5.老師：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，請(qǐng)各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和觀察到的現(xiàn)象。

第四環(huán)節(jié)：探究海水資源的開發(fā)利用

1.老師：接下來(lái)，我們來(lái)學(xué)習(xí)一下海水資源的開發(fā)利用。同樣地，請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本，了解海水淡化的方法。

2.學(xué)生：閱讀課本，學(xué)習(xí)海水淡化的方法。

3.老師：海水淡化主要有兩種方法：蒸餾法和反滲透法。現(xiàn)在我們來(lái)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的反滲透實(shí)驗(yàn)。

4.學(xué)生：分組進(jìn)行反滲透實(shí)驗(yàn)。

5.老師：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大家要思考反滲透膜是如何實(shí)現(xiàn)海水淡化的？

6.學(xué)生：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考并回答老師的問(wèn)題。

第五環(huán)節(jié)：案例分析

1.老師：現(xiàn)在我們來(lái)看一個(gè)實(shí)際案例，了解一下我國(guó)在金屬礦物和海水資源開發(fā)利用方面的成果。

2.學(xué)生：閱讀案例，了解我國(guó)某大型海水淡化工程。

3.老師：通過(guò)這個(gè)案例，我們可以看到金屬礦物和海水資源開發(fā)利用的重要性。那么，如何實(shí)現(xiàn)這些資源的可持續(xù)利用呢？

4.學(xué)生：討論并發(fā)表自己對(duì)資源可持續(xù)利用的看法。

第六環(huán)節(jié)：總結(jié)與拓展

1.老師：今天我們學(xué)習(xí)了金屬礦物和海水資源開發(fā)利用的知識(shí)，希望大家能夠?qū)⑦@些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中，為我國(guó)的資源利用和環(huán)境保護(hù)作出貢獻(xiàn)。

2.學(xué)生：總結(jié)今天所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，思考如何將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中。

3.老師：課后，請(qǐng)大家完成我布置的作業(yè)，鞏固所學(xué)知識(shí)，并進(jìn)行一定的拓展閱讀。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-推薦閱讀：《金屬礦物學(xué)》、《海水資源的開發(fā)利用》等相關(guān)書籍，深入了解金屬礦物和海水資源的基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用。

-視頻資料：尋找與金屬提煉和海水淡化相關(guān)的科普視頻，如《現(xiàn)代金屬提煉工藝》、《海水淡化技術(shù)》等，幫助學(xué)生更直觀地理解相關(guān)技術(shù)。

-實(shí)地考察：組織學(xué)生參觀附近的金屬礦物開采和海水淡化工廠，讓學(xué)生實(shí)地了解生產(chǎn)過(guò)程，增強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系。

-學(xué)術(shù)論文：鼓勵(lì)學(xué)生查閱金屬礦物提煉和海水淡化方面的學(xué)術(shù)論文，了解行業(yè)最新研究成果和發(fā)展動(dòng)態(tài)。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以通過(guò)閱讀相關(guān)書籍和資料，對(duì)金屬礦物和海水資源有更深入的了解，為課堂學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

-觀看視頻資料，將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

-參觀實(shí)地工廠，讓學(xué)生親身體驗(yàn)金屬礦物提煉和海水淡化的生產(chǎn)過(guò)程，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力。

-閱讀學(xué)術(shù)論文，了解行業(yè)動(dòng)態(tài)和最新技術(shù)，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。典型例題講解例題一：

題目：簡(jiǎn)述電解精煉銅的原理，并寫出電解過(guò)程中的陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)。

答案：

電解精煉銅原理：通過(guò)電解質(zhì)中的銅離子在電流的作用下，分別在陽(yáng)極和陰極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)銅的提煉。

陽(yáng)極反應(yīng)：Cu-2e-=Cu2+

陰極反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu

例題二：

題目：解釋反滲透法海水淡化的基本原理。

答案：

反滲透法海水淡化的基本原理是利用半透膜，在壓力作用下，使水分子通過(guò)膜而溶質(zhì)（如鹽分）被膜所阻擋，從而實(shí)現(xiàn)海水中鹽分與水分的分離。

例題三：

題目：列舉三種金屬礦物提煉的方法，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其原理。

答案：

1.火法冶金：通過(guò)高溫加熱，使金屬礦物中的金屬氧化，然后還原得到純金屬。

原理：利用化學(xué)反應(yīng)，將金屬礦物中的金屬轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)，再通過(guò)還原反應(yīng)提煉出金屬。

2.濕法冶金：利用溶液中的化學(xué)反應(yīng)，從金屬礦物中提取金屬。

原理：通過(guò)溶劑將金屬礦物中的金屬離子溶解，然后通過(guò)置換或電解等方法提煉金屬。

3.現(xiàn)代提煉方法（如電解）：利用電流使金屬離子在電解質(zhì)中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)金屬的提煉。

原理：電流作用下，金屬離子在陽(yáng)極氧化，而在陰極還原，從而實(shí)現(xiàn)金屬的提煉。

例題四：

題目：簡(jiǎn)述海水淡化的兩種主要方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。

答案：

1.蒸餾法：

優(yōu)點(diǎn)：能夠處理不同鹽度的海水，不受海水成分的限制，淡化水質(zhì)較好。

缺點(diǎn)：能耗較高，運(yùn)行成本較大，設(shè)備復(fù)雜。

2.反滲透法：

優(yōu)點(diǎn)：能耗較低，運(yùn)行成本相對(duì)較低，設(shè)備簡(jiǎn)單，易于操作。

缺點(diǎn)：對(duì)海水預(yù)處理要求較高，膜污染和堵塞問(wèn)題需要解決。

例題五：

題目：結(jié)合實(shí)際案例分析，說(shuō)明金屬礦物和海水資源開發(fā)利用對(duì)環(huán)境的影響及應(yīng)對(duì)措施。

答案：

案例：某金屬礦山開采過(guò)程中，產(chǎn)生了大量的廢石、廢水，對(duì)周邊環(huán)境造成污染。

影響：金屬礦物開采過(guò)程中產(chǎn)生的廢石、廢水含有有害物質(zhì)，可能導(dǎo)致土壤、水源污染，影響生態(tài)環(huán)境。

應(yīng)對(duì)措施：加強(qiáng)礦山環(huán)境保護(hù)，采用環(huán)保的開采工藝，對(duì)廢石、廢水進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)廢物的資源化利用，減少對(duì)環(huán)境的影響。同時(shí)，對(duì)受影響的區(qū)域進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。板書設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-金屬礦物提煉原理

-電解精煉銅的反應(yīng)

-海水淡化的方法

-環(huán)境影響與應(yīng)對(duì)措施

②重點(diǎn)詞句：

-"電解精煉：Cu-2e-=Cu2+，Cu2++2e-=Cu"

-"反滲透法：半透膜，壓