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        高一化學教案:《“用途廣泛的稀土元素”》教學設計(2)

        來源:網(wǎng)絡整理 2018-11-24 22:29:35

          5.教學過程

        教師活動

        學生活動

        設計意圖

        引課

        錄像放映:稀土之爭(鳳凰衛(wèi)視)

        解說:中國用約23%的稀土資源提供了全球約90%的稀土供應。作為世界最大的“離子型稀土礦”的贛州——我們的家鄉(xiāng),現(xiàn)在正以“土的價格”消耗比黃金還貴的資源。

        什么是稀土?它有哪些迷人的性質(zhì)以至于當年鄧小平會稱贊“中東有石油,中國有稀土”?

        觀看錄像

        獲取關于稀土資源的時事材料。

        了解稀土在現(xiàn)代科技中的重要地位。稀土已經(jīng)成為國家重要的戰(zhàn)略資源之一。

        通過“稀土之爭”錄像的片斷放映來激發(fā)學生的學習熱情。

        讓他們在對稀土的重要性及相關時事有一個基本的認識,從而增強社會責任感和學好科學技術建設秀美家鄉(xiāng)的使命感。

        閱讀指導

        一、 稀土元素

        1.稀土元素

        圖片和實物展示:單質(zhì)及氧化物

        閱讀課本:

        稀土元素:鑭(La)系及鈧(Sc)和釔(Y)17種元素。性質(zhì)相似,礦物共生、難分離。常用“RE”或“R”表示。

        獲取直觀感性知識。

        培養(yǎng)學生閱讀能力。通過閱讀了解稀土元素名稱來源,元素符號,元素種類。

        通過圖片和實物建立“第一認識”。

        講解

        2.單質(zhì)的化學性質(zhì)

        單質(zhì)比較活潑,與冷水反應稍慢與熱水反應快,反應生成堿和氫氣。

        在加熱條件下與氧氣反應,一般生成R2O3

        知識構建:單質(zhì)化學性質(zhì)及方程式書寫。

        2R+6H2O = 2R(OH)3+3H2

         2R+3O2 = R2O3

        了解稀土元素單質(zhì)基本的化學性質(zhì)。通過與所學CaMg的性質(zhì)進行比較從而增強認識。

        講解,指導實驗

        二、 稀土化合物

        1.氧化物:稀土氧化物主要以R2O3的形式存在,也有其它價態(tài)氧化物。通常難熔點高、溶于水、易溶于強酸,在空氣中易吸收水和CO2

        實驗一:觀察密封完好的La2O3,取少量溶于稀鹽酸。

        現(xiàn)象及反應:白色粉末,溶解。La2O3+6HCl = 2LaCl3+3H2O

        實驗二:觀察長時放置在空氣中的Nd2O3,取少量溶于稀鹽酸。

        現(xiàn)象及反應:棕色粉末,溶解伴有少量氣泡。

        小組討論:為什么有氣泡?

        結果: Nd2O3+3CO2Nd2(CO3)3

        Nd2(CO3)3+6HCl= 2NdCl3+3H2O+3CO2

        激發(fā)學生探究熱情。

        增強學生實驗操作能力。

        根據(jù)信息提示,小組“頭腦風暴”討論法分析實驗結果。

        練習反應方程式的書寫。

        CaO的性質(zhì)進行類比。

        講解,指導實驗

        2.氫氧化物R(OH)3

        3.稀土草酸鹽R2Y3和碳酸鹽R2(CO3)3

        稀土氫氧化物、草酸鹽和碳酸鹽均難溶于水,易溶于酸,不穩(wěn)定受熱易分解。工業(yè)可用來分離稀土和制備稀土氧化物。

        實驗三:把實驗一的溶液分成四份分別滴入氨水,氫氧化鈉溶液,碳酸鈉溶液,草酸溶液。觀察現(xiàn)象。

        現(xiàn)象:均產(chǎn)生白色沉淀

        思考并寫出前三個反應的離子反應方程式:

        La3++NH3·H2O= La(OH)3+NH4+

        La3++3OH- = La(OH)3

        2La3++3CO32-= La2(CO3)3

        激發(fā)學生探究熱情。

        增強學生實驗操作能力。

        練習離子反應方程式的書寫。

        Ca2+Mg2+的性質(zhì)進行類比。

        (在實驗中也可選擇實驗二的溶液,生成的粉色沉淀)

        介紹

        三、稀土的萃取分離提純

        圖片展示:工廠生產(chǎn)串級萃取分離車間。

        看圖了解稀土的萃取分離提純的方法。

        讓學生了解我國在稀土萃取分離領域創(chuàng)造的科技成果。

        介紹

        四、稀土的用途—神奇的金屬

        相關圖片展示

        說出你所知道稀土的用途。

        打火石、磁鐵、熒光燈、顯示器……

        激發(fā)學生對稀土材料的認識熱情。為學生進一步學習播下種子。

        作業(yè)布置

        1.     (福建高考題)稀土元素是寶貴的戰(zhàn)略資源,我國的蘊藏量居世界首位。(1)鈰(Ce)是地殼中含量最高的稀土元素,在加熱條件下CeCl3易發(fā)生水解,無水CeCl3,可用加熱CeCl3? 6H2ONH4Cl固體混合物的方法來制備。其中,NH4Cl的作用是___________

        2)在某強酸性混合稀土溶液中加入H2O2,調(diào)節(jié)pH ≈3 Ce3+通過下列反應形成Ce(OH)4沉淀得以分離。完成反應的離子方程式:

        Ce3+  +  H2O2+  H2O =   Ce(OH)4

        2.     根據(jù)所學知識設計實驗:從釹鐵硼磁鐵廢料中回收稀土氧化物。

        通過練習鞏固所學知識,突破心理局限。

        引導學生正確解答熱點題,信息題的方法。

          6.小結及說明

          本教設計以時事熱點新聞引出,以稀土單質(zhì)、氧化物、氫氧化物、鹽的性質(zhì)為主線進行學習。教學過程中通過觀看錄像圖片、實驗探究等教學手段,很大程度上激發(fā)了學生學習興趣,拓展元素及其化合物知識,提升運用化學知識解決實際問題的能力。學生為什么對一些與時事熱點相關的化學題目難以著手?認知識心理學認為“不是所有的信息都能進入高級分析而被識別”。如果學生對該知識沒有相關的知識記憶,必然會產(chǎn)生心理恐懼心理導致學生對信息的加工受到很大程度上的限制。通過對“科學視野”有效教學可讓學生有一定的知識貯備、突破心理的局限、提升解決分析實際問題的能力。

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