高中化学人教版（2019）必修第二册第八章《自然资源的开发利用》教学设计

第八章《自然资源的开发利用》教学设计
　　一、教材分析
　　“自然资源的开发利用”是人教版高中化学必修第二册第八章《化学与可持续发展》第一节内容，具体包括金属矿物的开发利用，海水资源的开发利用，以及煤、石油和天然气的综合利用等相关知识在解决实际问题中的应用。
　　本节的内容以金属矿物、海水和化石燃料等为例，了解利用化学变化实现物质之间的转化，以及这些过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要应用。体会化学在综合利用自然资源中的作用，提升“宏观辨识与微观探析”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”等学科素养。同时，本章作为高中必修部分的结尾，不仅对于学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择未来的专业和就业方向，都可能会产生一定的影响。
　　《标准（2017版）》还指出，学生应通过实验探究和联系实际的方式学习上述知识。因此，从学科知识的角度，以前面学过的内容为基础，以已有的技能为背景，以解决综合问题为核心任务，有利于学科素养的整合培养，有助于教学目标的高效落实。
　　二、学情分析
　　在初中阶段学生已经学习过金属活动性顺序表，高中化学必修第一册也学习过氧化还原反应。但其认识水平较低，缺乏微观意识，难从微观的角度去理解金属冶炼的原理和海水资源的综合利用。因此学生需要建立一个新的认识视角，认识物质，认识反应，将原有的宏观、孤立、定性的认识角度提升至微观、联系、定量的层面。本节课以学生的已有经验为背景，以学生的已有知识为基础，设计符合其认知发展的教学过程，完成教学目标的落实。
　　三、教学目标
　　1．通过概括与总结，进一步完善学生对代表性金属冶炼方法和过程的认识，延伸到金属冶炼的一般过程与方法，培养学生从个别到一般的思维方式。
　　2．通过对海水组成的分析，海水中水资源、化学资源的开发利用，认识化学在自然资源开发利用方面的重要价值。
　　3．在认识物质间转化的基础上，体会氧化还原反应、离子反应的重要作用，并利用其分析解决真实复杂问题，形成一般的程序和思路。
　　四、教学重点
　　1．金属冶炼的原理、方法、规律。
　　2．海水中水资源、化学资源的开发利用。
　　3．形成分析问题的一般思路和方法，并能应用于分析和解决物质制备、分离提纯等相关实际问题。
　　五、教学难点
　　1．从氧化还原的角度理解金属冶炼的原理。
　　2．形成从资源到产品的一般思路和方法。
　　六、教学过程
　　（一）环节一
　　1．创设情境，从实际问题出发，引发学生思考。
　　教师引导：在现实生活中有很多的金属矿物，除了铂、金等极少数金属，绝大多数金属元素以化合物的形式存在于自然界。将金属从其化合物中还原出来，用于生产各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。结合初中已学，尝试列出金属冶炼的方法。
　　学生活动：以小组形式进行讨论，请小组代表总结回答。
　　设计意图：由生活情境引入，容易引起学生兴趣，应用所学解答实际中的问题，体现化学学科的价值。
　　（二）环节二
　　1．金属冶炼的方法——电解法
　　教师讲述：电解法的来源，从化学史的角度分析冶炼金属铝的过程。
　　学生活动：书写冶炼金属镁、铝、钠的化学方程式。
　　2．金属冶炼的方法——热还原法
　　教师实验：铝热反应，拓展其他的铝热反应，讲解其用途。
　　学生活动：观察实验现象，书写冶炼金属铜、铁的化学方程式，总结常见的还原剂。
　　3．金属冶炼的方法——热分解法
　　教师引导：热分解法的原理和适用的金属。
　　学生活动：书写冶炼金属汞、银的化学方程式，总结金属冶炼的方法。
　　设计意图：借用化学史料解答，让学生感受科学的发展不是一蹴而就的，需经历不断演变及完善的过程。通过分析实验现象培养学生“证据推理”的学科素养，训练学生用化学用语准确表达，设计针对性的练习，同时对之前的学习进行反馈评价。
　　（三）环节三
　　1．海水水资源的利用——海水淡化
　　教师引导：回顾蒸馏法的原理、装置和注意事项；介绍电渗析法和离子交换法。
　　学生活动：复习和强化蒸馏法的原理、装置和注意事项，认识和了解电渗析法和离子交换法。
　　2．海水化学资源的利用——提取溴单质
　　教师引导：海水的综合利用涵盖了生产和生活的方方面面，例如海水晒盐、海水提镁、海水提碘等等，溴元素是第一个从海水中发现并分离成功的元素。
　　学生活动：分组讨论，如何从海水中富集溴，从工艺流程中获得溴单质的原理和方法。
　　拓展思考：如何从海水中提取碘？
　　设计意图：通过此任务，让学生在分析工业流程的过程中，体会每一步操作的意义，感受化学学科的社会价值。
　　（五）环节四
　　1．煤和天然气的综合利用
　　教师引导：阅读教材，完成内容梳理。
　　学生活动：对比煤和天然气作为燃料的相同点和不同点。
　　2．石油的综合利用
　　教师引导：介绍石油的成分和炼制。
　　学生活动：了解石油的裂化和裂解。
　　设计意图：通过归纳总结，分析自然资源的开发利用，从不同的层面和角度形成解决相关问题的思维模型。
　　七、板书设计
　　自然资源的开发利用
　　一、金属冶炼的方法及规律
　　1. 本质：氧化还原反应
　　2. 方法：电解法、热还原法、热分解法、物理提取法
　　二、海水提溴
　　1. 工业生产流程图
　　2. 从资源到产品的方法
　　三、煤、石油和天然气的综合利用