金属钠的冶炼方法范文

时间:2023-11-16 17:50:59

导语:如何才能写好一篇金属钠的冶炼方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

金属钠的冶炼方法

篇1

1. 钛是一种活泼金属,具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛,用以冶炼钛,主要有以下五个反应,下列叙述错误的是( )

①FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O

②TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4

③H2TiO3[]TiO2+H2O

④TiO2+2C+2Cl2[]TiCl4+2CO

⑤TiCl4+2Mg[]2MgCl2+Ti

A. 反应①是非氧化还原反应

B. 反应②生成了两种酸

C. 反应④中的TiO2是氧化剂

D. 反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强

2. 氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列方法不正确的是( )

A. 冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等,其中石灰石的作用是除去铁矿石中的脉石(二氧化硅)

B. 湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应

C. Mg可由电解熔融的MgO制取,Na可由电解熔融的NaCl制取

D. 铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化

3. 我国城市环境中的大气污染物主要是( )

A. CO2、Cl2、N2、酸雨

B. SO2、NO2、CO、可吸入颗粒物

C. NH3、CO2、NO2、雾

D. HCl、SO2、N2、可吸入颗粒物

4. 下列金属的工业制法正确的是( )

A. 制钛:用金属钠置换出氯化钛(TiCl4)溶液中的钛

B. 炼铁:用焦炭和空气反应生成的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁

C. 制钠:用海水作原料制得精盐,再电解纯净氯化钠溶液得到金属钠

D. 炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜

5. 工业上制取硫酸铜不是直接用浓硫酸与铜反应,而是将铜丝浸入稀硫酸中并不断地从容器下部吹入细小的空气泡,这样做的优点是( )

①节省能源 ②不产生污染大气的SO2 ③提高了H2SO4的利用率 ④提高了Cu的利用率

A. ①② B. ②③④ C. ①②③ D. 全部

6. 从海带中提取碘单质,工艺流程如下,下列关于海水制碘的说法,正确的是( )

干海带[灼烧]海带灰[沸水浸泡]悬浊液[过滤]滤液[H+H2O2]碘水[CCl4]I2的CCl4溶液[蒸馏]I2

A. 实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌

B. 含I-的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生还原反应

篇2

关键字:解读文本;教学设计;金属;化学反应

文章编号: 1005–6629(2012)5–0030–04 中图分类号: G633.8 文献标识码: B

本文所说的“文本”包括课程标准、教材、教师用书、依据教材衍生出的教辅用书以及其他一切可以参考的书面文字资料。课程标准是教学的纲领性文件,是教学过程中必须把握的方向。新课程提倡“用教材教”而不是“教教材”。不提倡“教教材”并不等于不重视教材,教材依然还是最重要的文本之一。只有了解课标,吃透教材,才能心中有谱,在此基础上的设计和创新才不会离谱。教学设计之前,首先要研读课标、教材等文本,深入挖掘文本中所蕴含的价值。下面以“金属与酸和水的反应”为例,谈谈解读文本对于课堂教学设计的重要性。

1 教学定位需要深度解读文本

不少教师在设计一节课前,习惯于先博采众长,到处搜集资料、素材,从网上下载现成的PPT,浏览已有的教学设计,然后东拼西凑,做一个“集大成者”。设计出来的课,表面上看内容丰富,但仔细推敲起来,却没有“内核”,缺乏灵魂。要想设计出条理清晰,富有特色的好课,一定要静下心来,仔细分析一节内容在教材中的地位,与前后知识的逻辑关系,教材编写者的意图,先给本节课进行准确的定位。

“金属元素及其化合物”位于人教版化学必修1第三章。必修1共四章内容:从实验学化学;化学物质及其变化(包括物质的分类、离子反应、氧化还原反应);金属及其化合物;非金属及其化合物。教材为什么这样安排呢?笔者的理解是:化学实验是化学研究中最重要的手段;物质分类、离子反应、氧化还原是学习物质性质和物质反应的有力工具。前两章学习的手段和工具应该贯穿在后两章元素化合物的学习当中。“金属与酸和水的反应”处于教材的第三章。第三章又包含三节内容:第一、二节是从化学学科的角度学习金属及其化合物的性质;第三节“用途广泛的金属材料”则是从材料角度体现金属在生产生活中的应用。“金属与酸和水的反应”是第一节第二课时的内容。

关于“金属元素及其化合物”,课程标准要求“根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质”[1]。同时还强调“认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用”[1]。可见,元素化合物的教学不仅应体现“从生活走进化学,从化学走向社会”的新课程理念,还要注重科学的学习和研究方法。

那么,学习“金属与酸和水的反应”有什么价值呢?从学科视角看,笔者认为主要价值有两点:第一点是从物质分类的角度完善学生的知识结构。本节内容第一课时学习了金属与非金属反应(主要介绍了钠、铝与氧气),第2课时学习金属与酸和水的反应,第3课时还要学习特殊金属铝与碱的反应。金属单质、非金属单质、氧化物、酸、碱、盐,这个过程体现了物质分类的思想;第二点价值是金属与酸和水的反应都是氧化还原反应,可以运用第二章学习的氧化还原工具,从得失电子的层面上,更加本质地认识金属还原性的强弱。总之,学习金属的化学性质,不能单纯从知识角度学习金属,更重要的是帮助学生建立研究元素化合物的一般程序和方法。

再来说社会价值。我们都知道,金属材料在人类社会发展史上曾起到过划时代的意义,人类经历了青铜时代、铁器时代,感受了年轻金属铝与我们生活的密切联系,正享受着钢铁时代。教材第三节“用途广泛的金属材料”专门从材料角度体现金属的价值。那么,“金属与酸和水的反应”这一课时能否挖掘出一定的社会价值呢?我想到了稳坐金属材料第一把交椅的铁,铁是日常生活中最常见的金属。铁与水的反应能否在生活中找到应用的实例?钠和水的反应是不是也能在生产生活中有所体现?我决定寻找相应的素材,让学生体会金属与水的反应与我们息息相关。值得注意的是:要先给教学进行定位,然后再去寻找素材,教学素材要服务于教学定位。

通过对“金属与酸和水的反应”在教材中的地位、作用、价值分析,笔者给本节课进行了定位(图1),运用前两章所学的工具作为指导,重在帮助学生建立学习元素化合物的方法,并体现化学知识与生产、生活的联系。

图1 “金属与酸和水的反应”教学定位

2 目标制定需要深度解读文本

三维目标是新课程标准提出的,从三个维度立体地规定了通过一定的教学活动要达到的目标,它集中体现了课程内容的教育价值。三维目标的设计不是“摆设”,一定要切合实际,具有可操作性。金属与酸的反应学生在初中已经有了一定的了解,他们知道金属活动顺序表中排在氢前面的金属都能从盐酸、稀硫酸中置换出氢气,而且金属排位越靠前,与酸反应越剧烈。考虑到学生认知发展的阶段性,此处“酸”也仅限于非氧化性酸,而不宜扩展到氧化性酸如硝酸。所以,金属与酸的反应只需要简单复习,目的是体现物质分类思想,完善学生的知识结构,这节课重点应放在金属与水的反应上。在学习钠与水、铁与水的反应过程中,要体现氧化还原这个重要工具,从化合价升降、得失电子角度让学生预测生成物。因此,本节课我设定的“知识与技能”目标是:“掌握钠与水、铁与水蒸气的反应,能够运用所学知识分析并预测生成物”。化学实验是化学研究中必不可少的手段。戴安邦先生曾经说过:“化学实验是实施全面化学教育的一种最有效的教学形式”。在元素化合物学习过程中,笔者认为凡是能用实验说明问题的一定要设计实验。本节课我设计了“经历实验探究过程,促进观察能力、分析判断能力和动手操作能力的提高”的“过程与方法”目标。这个目标将通过学生对铁与水蒸气、金属钠与水反应过程的体验来实现。观察铁粉反应前后的变化,金属钠在水中的行为,分析产生这种变化的原因。亲自组装仪器,增强动手操作能力。让学生经历实验过程的目的,不是仅“满足于追求某一具体问题的答案,让学生停留在对知识的简单加工、机械记忆的浅层次认知水平上[2]”,而是想“以此激发学生的高级思维,把握知识的规律,形成科学的思维和方法”[2]。如设计钠与水反应的实验,不仅仅为了总结出“浮、熔、游、嘶、红”的特点,更是为了让学生体会钠在水中“不安分”,激发他们能够设计出钠与水反应收集氢气的合理创新装置。“情感态度与价值观”目标的达成是一个长期的渐进过程,这节课需要学生“积极参与实验探究,在合作中彼此分享智慧,体验学习的乐趣”,同时“感受金属材料在生产和生活中的重要应用,增强服务社会的责任感和使命感”。这三个维度的目标(图2)是经过对文本的深刻解读以后制定的,符合学生的现阶段特点和认知发展规律。

图2 “金属与酸和水的反应”三维教学目标

3 线索梳理需要深度解读文本

一节好课一定要有一条清晰的教学主线,体现出环节之间的逻辑关系,一环扣一环,层层推进。本节课教学重点金属与水的反应,主要是钠与水、铁与水蒸气的反应。教材关于钠与水的反应安排了“实验3-3”[3]让学生观察现象,分析原因,总结金属钠的物理、化学性质。铁与水蒸气的反应,教材设计了“科学探究”,让学生设计反应装置。紧接着提示:设计的装置应该包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体等部分。随后教材呈现了改进过的装置(与旧教材比)“图3-8”[3]。

根据金属活动顺序表,学生很容易理解铁与水反应比钠困难。生活经验也告诉他们铁既不能和冷水也不能和热水反应,如果可能反应那只能是和水蒸气反应。但是,设计铁与水蒸气反应的装置,对于高一学生难度较大,有提示又容易限制学生的思维。以往教学实践也证明,此环节很不流畅。要么,学生设计不出可行的方案,要么总是被“提示”牵着鼻子走。于是,我产生了一个大胆的想法,教材呈现顺序是先钠后铁,我能否来一个先铁后钠呢?如果能找到合适的生活实例,让学生看到铁在一定条件下能与水反应,那么这个素材就成了一个“先行组织者”,为后面的学习提供了一个固定点和落脚点。铁与水在一定条件下能发生反应,那么钠与水反应就更加顺理成章,条件更宽松。最后在钠与水反应上设计“科学探究”,既同样培养了学生设计方案的能力,还适当降低了难度,符合高一学生现阶段的能力水平。深思熟虑之后,确定了本节课的教学主线。

图3 “金属与酸和水的反应”教学主线

4 素材选择需要深度解读文本

俗话说:“巧妇难为无米之炊”,丰富且贴近生活的素材是教学的源头活水。为体现新课程“从生活走进化学,从化学走进社会”的理念,教学设计常常需要在教材之外寻找合适的素材,去承载相应的教学目标。关于铁与水蒸气的反应,首先想到的素材是“烤蓝”和“淬火”。资料表明,淬火主要通过改善钢铁结构而获得具有特种性能的钢材料。烤蓝虽然所用反应液不同,但主要还是包含了铁与水蒸气的反应。烤蓝工艺在实际生活中也非常普遍,赛车排气管、各种枪支、锯条等都采用了该工艺防腐。另外,由于铁与水蒸气发生反应,导致国内外已经发生过多起爆炸事故。工业上熔铸模具时铁水包也要严格保证无水。这些都可以作为铁与水蒸气反应在实际中的应用,从而体现化学知识的价值。

钠是学生的“新朋友”,用小刀切着橡皮泥似的钠单质,感觉十分美妙。钠与水的反应更是令学生兴趣盎然,终身难忘。如何辅助钠与水反应的教学?我想到了钠的发现史,想到了金属钠的冶炼,想到了发现6种活泼金属元素的英国化学家戴维。课堂可以借助这段生动的化学史,教给学生科学方法的同时增强学生的人文素养。经过筛选,最终选用的素材及功能顺利确定下来。

经过教学定位、线索梳理、选择素材,我确定了本节课的教学环节(图4)。按照教学主线逐步展开,三个学生实验、一个实验方案设计如同教学主线的两翼,帮助和促进学生完成本节内容的学习。

图4 “金属与酸和水的反应”教学环节之间的关系

5 高效课堂取决于基于文本的教学设计

教学设计过程中,对文本理解越深刻,教学定位越准确,目标越合理。丰富的素材和以学生为主体的教学策略能够保证课堂教学的顺利进行。本节课由学生模拟“烤蓝”实验引入:用砂纸打磨一条光亮的铁丝,点燃酒精灯,将铁丝在酒精灯上灼烧至红热,迅速将红热的铁丝伸入盛有冷水的烧杯中,浸入水中的部分马上镀上一层烤蓝,本实验约2分钟。教师告诉学生烤蓝的主要成分是Fe3O4,引导学生运用氧化还原原理预测出另外一个生成物H2。接下来学生分组实验验证自己的预测。铁与水蒸气的反应是高中化学一个难点实验,新教材的实验方法虽然克服了老教材装置复杂、操作难度大的缺点,但是实验成功率仍然不高。主要是棉花中水量不好控制,水太少产生蒸气量少,水太多则容易炸裂试管。这节课我设计这个实验的目的主要是让学生顺利取得证据,证明他们的预测是正确的,所以保证实验的成功尤为重要。笔者提供给学生的装置是笔者所在教研组改进并实践多年的装置(图5),这个装置简单、安全、从组装仪器、添加药品到收集到氢气验纯,只需5-6分钟时间。考虑到学生对装置陌生,我预设的时间为10分钟。

图5 铁与水蒸气反应实验改进装置

钠与水反应包括记录现象,课堂汇总,约5分钟。在刚刚“领教”了金属钠在水中的“不安分”后,设计钠与水反应收集氢气的装置,意犹未尽的学生可能会产生很多灵感。设计仪器、画装置图,交流、评价,预留10分钟。此环节重在培养学生设计实验方案的能力,设计是主要的,课堂不对方案进行实施。

教学实践证明:教学设计的水平直接决定了课堂效率的高低。本节课实施过程中环节流畅,学生深度参与。在知识的学习中贯穿了研究元素化合物的一般程序和方法:模拟“烤蓝”,从生活中提炼出铁与水在一定条件下能发生反应。运用氧化还原原理预测产物,进行实证研究。运用金属活动顺序表由铁类比迁移到钠,再预测产物,实验验证、方案设计。张弛有度的课堂节奏保证了三维教学目标的有效达成。意料之外的是铁与水蒸气反应分组实验,为了保证每个小组取得成功,实际比预设延长了5分钟。说明习惯了试管实验的学生动手组装复杂装置的能力有待进一步提高,更加坚定了今后要让学生多动手实验的信念。

新课程提倡教师对教学要进行“设计”,教学设计是一项创造性的工作。教学设计的过程中,不仅要重视素材选取、教学策略这些“战术”性的因素,更要重视教学定位、三维目标这样“战略”性的要素。战略性要素是教学设计的方向,战术性要素是实现方向的手段。希望我们每一位教师都能够深度解读文本、精心设计课堂,创造出一节又一节有思想、有内涵、能充分体现新课程理念的优质课,将课程改革推向深入。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.

篇3

关键词: 魅力化学课堂 元素化合物 教学模式

元素化合物知识是中学化学学习的主干内容,是学生学习化学基本概念、基本理论、化学实验的基础与素材,这部分知识内容从表面上看比较零碎、分散,难于记忆,使有些学生感觉花了较多时间还是难于掌握,造成学习效率下降。因此在元素化合物新授课时,“三”维目标一个都不能少。夯实基础,强记理论,每一节课都要用元素化合物的相关理念指引学生。化学学习是从宏观到微观的分析,宏观是微观的具体表现。在教授《金属的化学性质》时应重视实验教学,确定本课的重点是元素化合物的化学性质,围绕重、难点内容设计和优化实验,引导学生思考。本文以人教版必修1《金属的化学性质》第1课时的教学设计为例,谈谈元素化合物教学模式在教学中的应用问题。

一、清晰的教学思路和幽默的语言,彰显教师的人格魅力

课堂是最能体现教师人格魅力的地方,教师清晰的教学思路、幽默的语言表达,对课堂内容的熟练把握及与学生的和谐互动,都体现了教师很强的亲和力和课堂调控能力。课堂导入语设计可以使用拟人、比喻的修辞,如金属通常用来做工具、盛水容器等。大家族中总有个别成员具有很强的个性,钠便是其中的“不羁少年”,要使它安分守己必须把它装进瓶子里,且淹埋在煤油底下。一旦把它取出,它不羁的个性就表露无遗。

二、发掘学科思想,感悟化学内在魅力

用前面所学的分类观、氧化还原反应、离子反应等指导元素化合物的学习,通过类比、推断,让学生逐步体会学习元素化合物知识的一般方法。金属的性质是由结构决定的,用金属的共性和个性指导学习,通过回忆初中的几个反应分析金属的共性:金属与氧气反应,金属与酸反应,金属与盐反应。通过氧化还原反应分析,这些金属都是化合价升高,都是还原剂。为什么是这样的结论呢?接下来分析它的原子结构示意图,他们的共性是最外层易失去电子,从化学方程式分析都是化合价升高,变成阳离子。从而让学生发现钠的最外层只有一个电子,很容易失去。让学生思考是否钠会表现出不一样的性质呢?从通性到个性,从抽象到具体的过程,从氧化还原角度推断反应物生成产物的实质。有理有据地给学生展示思维的过程,利用理论的指导,强调结构决定性质、性质反映结构的学习规律。

三、演示实验灵活做,感悟化学外在魅力

元素化合物是以实验为基础的课型,所以要结合学生的具体情况和环境客观条件安排演示实验或分组实验。钠能和氧气反应,让学生上黑板仿写钠和氧气反应的化学方程式,估计有些学生会写点燃或者加热作为反应条件,学生果然写了加热条件,这也在老师的预计范围之内。通过实验验证,老师切开钠之后观察,钠的切口处露出银白色光泽,然后逐渐变暗,说明有新物质生成。Na能与O2在常温下迅速发生反应,而镁燃烧时反应剧烈,产物是MgO,如果用Na加热的方式演示这实验,那么产物是否类似呢?金属Na放在坩埚中加热请学生进行实验验证。钠和水的反应,如果直接让学生做,就很简单了。但是通过实验的形式,钠和少量盐酸溶液变成了碱,就很精彩。学生就会思考酸和钠的反应,测pH值的变化过程,同时利用多媒体把现象直观地展示给学生,让学生感知变化前后的现象,亲身体会这个变化过程。激发学生的学习兴趣、引发学生对实验的思考,以及锻炼学生的推理观察能力,是很好的探究启发性教学。

四、联系生活实际,彰显化学学科魅力

元素化合物教学应与实践相联系,发挥学以致用的功能。通过今天的学习,现在回归到试验开始的一个细节:钠为什么要保存在煤油中而不保存在空气中或其他溶液中?化学是一门来自于生活的学科,生活中有许多物质或现象都与化学有关,所以在课堂教学中应多联系生活实际,让化学变得神秘而简单。金属钠主要用于冶炼钾及钛、锆、铌、钒、钽等稀土金属;制生氧剂及制钾、钠合金;钠蒸气可作黄色光源,高压钠灯现在已大量应用于道路和广场的照明。

五、注重化学史教育,领略化学家人生之美

探寻化学家的足迹,我们在慨叹其成功历程之艰辛的同时,又不得不为其坚韧不拔的非凡毅力、不畏艰险探索科学真理的进取精神所折服。戴维出生在一个木器雕刻匠家庭,父亲的突然去世,小戴维只能中断学习,在一家药店里当学徒,但他勤奋自学,23岁即被评为大学教授,29岁用电解法制出了钠,被称为世界上最神奇的金属。

专家们在多次教研活动中都指出学生的思维没有得到充分拓展,因为老师所教的内容没有真正触动学生,没有运用启发性教学,教学内容和教学方式没有围绕目标展开。魅力化学课堂元素化合物教学模式,让学生积极参与讨论交流,实验探讨,课堂教学气氛活跃。学生既学到了与生活实际密切联系的化学知识,又构建了合理的知识结构,并培养了学生的创新精神和实践能力,让学生感受到了化学课堂的魅力。

参考文献:

篇4

【关键词】浅谈 化学 愉悦教学

现代教学理论认为,课堂教学的重点应放在促进受教育者全面发展和综合素质的全面提高以及注重人的创新精神和创新能力的培养上,那么,如何把现代教学的观点、理论及措施传授给受教育者,使受教育者心理得到有效升华?如何让愉悦在化学教学中多飞一会――愉快教学作为一种积极的教学原则,受到也应当受到广大教育者的普遍重视。近年来,笔者对如何“发挥化学教学过程中的愉悦功能,实施素质教育”这一课题方向进行了初步探索与实践,感慨颇深。

首先,师生关系融洽是愉快教育的基础和前提。马卡连柯曾说:“我确信,我们的教育目的并不是仅仅在于培养能够有效地来参加国家建设的那种具有创造性的公民,我们还要把我们所教育的人变成幸福的人。”人非草木,熟能无情?哪里有成功的教育,哪里就有爱的火焰在燃烧,炽热的情感在升华,教学既是知识技能的传授,又是师生情感交流的过程,其中蕴含着来自师生双方的极其丰富复杂的情感因素。作为教学对象的学生,他们有着自己丰富的内心世界。教学过程中,教师对学生充满尊重和期待,以一颗爱心去包容学生,积极的情感回报,当这种情感达到一定程度时,会产生情感的迁移,从而“亲其师,信其道,乐其学”,促进情感的健康发展和健全人格的形成。

其次,尊重学生的主体地位是愉快教育的根本与保证。

“施教之法,重在启导。”要充分发挥学生的主体作用,当然离不开教师的教学指导,而激发学生的学习兴趣则是“导”的关键。

1.巧妙质疑,激发兴趣。化学是一门初中应用性较强的实验科学,科学家为之奋斗的故事不胜枚举。根据教材实际巧妙设计实验质疑、实验应用质疑、科普故事质疑等提纲,有利于激发学生学习兴趣,如学习“钠”内容时,就要观察钠与水的反应,当学生看到一系列实验现象后,产生了强烈的求知欲,抓住时机,投影并提出问题:(1)金属钠为什么会浮在水面上,而且熔成光亮小球?(2)小球为什么会在水面上不停地四处游动,还会发出“嘶嘶”的声音?(3)滴入酚酞溶液后“水”又为什么变红?此时,学生一定充满了好奇,从而驱使其自觉、主动地去探究。

2.语言要生动、形象,富于感染力,具有启发性。教师生动形象的语言,会使学生有“身临其境,如见其物”的感觉,给学生以美的享受。富有启发性的语言不能引起学生的积极思维,激发学生探求知识的欲望。如讲《铝》一节时,就可以这样导入新课:“铝是地壳中含量最多的金属,有人说铝是20世纪的金属,它确实当之无愧。然而你可知道仅仅在100年前,铝是多么昂贵?门捷列夫因发现元素周期律的卓着成就而获得了一个铝制的奖杯,拿破仑在宫廷盛宴中一人独享使用铝制餐具的殊荣。几十年后,铝的身价暴跌,一下子涌入寻常百姓家,这一令人膛目的变化归于一位年仅22岁的大学生霍尔。他因发明了电解法冶炼铝的可行性工艺而受到赞誉,至今,霍尔的母校仍耸立着他的全身塑像,激励着后人去奋斗探索。为什么铝的藏量在金属中首屈一指,而广泛使用的时期却姗姗来迟呢?这正是铝的化学性质决定的。我们今天就讨论使霍尔大伤脑筋的问题是什么。”这段趣味性的语言引起了学生的极大的兴趣,激发了学生的求知欲,同时也使学生了解了学习的内容和任务,从而自然地在教师设计的思路上开始了思维活动。

再次,生动形象的化学实验和电化教学的恰当使用是愉快教学的手段。化学实验中,各种生动、鲜明的变化现象,可以引起学生对化学直接兴趣,使他们积极主动地观察实验,获得丰富的感性知识。学生亲自动手进行实验操作,使化学变化重现出来,这有助于培养他们的实验操作兴趣,进而对化学实验现象产生原因的探究,更有利于培养学生稳定性兴趣和概括性兴趣,从而调动学生学习的主动性和积极性。

不断发展和丰富的电教媒体参与课堂教学活动,有效地改进了教和学的活动方式,使教学信息传递更加生动活泼。学生或在提供的事实、过程中积极讨论思维;或在创设的情境中受到陶冶、净化。这样,可使教学重点、难点易于突破,教学方法变得灵活多样,教学环境轻松和谐,教学气氛民主、活跃,教学目标便容易实现。例如,在讲授“电镀”一节内容时,采用了“二个阶段”教学法。第一,预习准备阶段。提前发给学生实验用品。第二,知识传授阶段。把课前录制好的演示实验录象带适时插播,通过放大慢镜头、反复放等方法,使实验现象更加明显,操作更加规范。加上教师生动形象的语言,使学生个个跃跃欲试。在此基础上,指导学生完成演示实验,并写出电镀原理及条件,绘出装置图。然后,及时反馈,引导学生讨论、归纳和整理,再通过投影展示重要知识点原理。参观学习阶段。播放电镀厂镀锌车间录像片段,这里学生情绪又高涨起来,于是,趁机设问:你们镀的锌与工人师傅的锌有什么不同?指出电镀工艺是十分复杂,镀层质量要受溶液酸碱度、电流密度、电压高低、温度高低、电镀液的配制等方面的影响,并展望了今后电镀工艺前景,使学生受到了劳动技术教育,从而内化升华,暗下决心为报效祖国而发奋学习。整堂课,学生一直处于愉快的积极活动中,培养了学生的各种素质。

最后,开展科技活动,展现与培养创新能力。创新活动的基础是科技活动,科技活动的开展状况深刻地左右着创新活动。为此,在工作中必须千方百计、想方设法开展科技活动。从课外兴趣小组开始,建立初步的创新活动的基础。通过教师的指导,充分发挥学生的创新能力,利用现有条件,想方设法开展课外科技活动。比如,让学生设计“家庭化学小实验”,利用现有的物品完成某一个化学小实验;利用现有的物品完成某一个化学实验;或结合校情、乡情,让学生考察周围环境在近几年来所发生的变化;指导学生通过上网、看电视、查资料等方法查找与生产、生活相关信息等;通过调查、观察、讨论与动手检测等方法;培养学生敏锐的观察力与发现力。

愉快能使学生“乐学”,有利于大面积提高教学质量;愉快有利于减轻学生的精神负担,促进学生的精神健康和身心发展;愉快有利于丰富学生的情感生活,发展各种高级情感;愉快有利于学生形成乐观、开朗的人格特征。这些正是时代所需要的,实施愉快教育,培养高素质人才,也正是我们每位育人者的努力方向。

让愉悦在化学教学中再飞一会儿,现实作为化学教师的理想追求!

【参考资料】

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关键词:高中化学;问题;对策

《普通高中化学课程标准》指出:“高中化学课程应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能,进一步了解化学学科的特点,加深对物质世界的认识;有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,增强创新精神和实践能力;有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系,逐步树立可持续发展的思想。”所以,在高中化学教学中,教师要分析新课程下高中化学课堂教学中的突出问题,立足于新课程的基本理念,找出解决问题的对策,激发学生的学习热情,最终让学生在掌握基本的化学知识的同时,也促使学生的情感、素质、能力等得到培养和发展。

问题一:教师教学思想的局限

目前,新课程改革正在如火如荼地开展,但一些教师的化学教学模式依然没有转变,再加上长期受到传统教学模式的影响,教师的思想依然不能完全转变成新的教学观点,因此,在教学过程中,课堂依旧延续着以往的教学模式,教师过于注重理论知识的传授,填鸭式的教学模式仍然存在于化学教学过程中,学生被动地学习根本看不到化学的价值和作用,找不到探究化学的积极性,导致化学课堂的效率严重受损。

策略1:联系生活实际,拉近学生与教材之间的距离

化学在日常生活中随处可见,它与我们的生活息息相关,它在人们生活和生产中起着非常重要的作用。所以,在教学过程中,教师要根据教材内容的需要,有意识地将与化学教学有关的生活实际引入课堂,不仅可以调动学生的学习积极性,而且,还可以活跃课堂气氛,使学生在轻松的学习氛围中学习。

例如,在教学《生产生活中的含氮化合物》时,本节课的教学目标是让学生了解氮及其重要化合物的主要性质,让学生认识其在生产生活中的应用和对生态环境的影响。所以,在授课的时候,我借助多媒体向学生出示了三则材料,材料一:伦敦烟雾事件;材料二:洛杉矶光化学烟雾事件;材料三:氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐,硝酸是酸雨的成因之一。三则材料的分析可以让学生感受化学就在我们身边,化学对我们的生态环境的危害及防治措施,从而让学生掌握基本的含氮化合物的知识,也使学生树立珍惜美好大自然,爱护环境的意识。

问题二:教学目标的片面

在素质教育的影响下,我们的教学目标已经不再是简单的知识传授,但一些教师为了应对高考,为了让学生在学习的过程中取得好的成绩,在设置教学目标的过程中过于注重知识点的掌握,忽视了情感目标、能力目标等方面的提高和培养,这将不利于学生的全面发展。因此,在授课的时候,教师要认真分析教材,完善教学设计,促使学生的综合素质得到大幅度提高。

策略2:精心备课,完善教学目标

充分备课是上好课的前提,提高课堂教学质量和效果,首先要抓好备课这一环。而且,在备课的环节中,教学目标的设计是备课的开始,本节课教学方法的选择,课堂模式的选择都是建立在明确教学目的的基础上的。因此,在授课的时候,教师要在充分理解教材内容的过程中,设立完善的教学目标。

例如,在教学《铁、铜的获取及应用》时,我进行了这样的设计,知识目标:(1)了解自然界中铁、铜的存在形式及常见的冶炼方法,掌握高炉炼铁的化学原理。(2)学习铁、二价铁、三价铁三者之间的相互转化关系,能运用有关的氧化还原反应知识分析转化过程,掌握铁离子及亚铁离子的检验方法。情感目标:(1)通过对我国铜铁业的成就,激发学生的爱国主义热情,从而,调动学生的求知欲。(2)通过对二价铁和三价铁的相互转化和各种实验现象的预测,增强学生的学习信心和兴趣。能力目标:借助探究式教学模式,提高学生的问题意识和创新能力。

需要注意的是,教学目标的设定是在为教师的教学方向确定基调,教师不能将其成为形式和摆设,要认真贯彻落实到实际教学过程中。

问题三:盲目跟风,错误地理解新课改理念

在新课改基本理念的指导下,一些教师不能对基本的教学理念做出正确的理解,过于追求面上的形式,因此,导致基本的课程理念根本不能切实贯彻到教学过程中。而且,盲目的理念贯彻还会严重影响学生的学习效率。如,在一些教师的化学课堂上,充斥着一些关于是与非,对与错的问题,课堂上师生也有了互动,但是,这样的问题思考只能是浪费时间,根本不能调动学生的探究欲望。又如,一些教师在倡导自主学习的过程中,经常是一上课就让学生以小组的形式进行自学,学生就像没头苍蝇一样瞎撞不知道该从何处学起,使得学生根本找不到自主学习的乐趣,学生的学习效率也得不到提高。所以,下面就对上述两种情景的解决策略进行简单介绍。

策略3:有效提问,分组学习

(1)创设有效问题情境,提高探究能力

问题是探究的基础,是创新的前提,所以,在授课的过程中,教师要立足于教材,使学生体验科学研究的过程,激发学生学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,充分发挥实验的作用,从而培养学生的创新精神和实践能力。

例如,在教学《钠、镁及其化合物》时,在学习有关金属钠的性质与应用时,在课堂上我按照教材中“钠与水的反应”的实验步骤进行了演示实验。在直观的实验展示之后,为了提高学生的学习效率,在实验结束之后,我给学生提出了这样一些问题,引导学生进行思考:①为什么金属钠要保存在煤油里?②根据对实验现象的分析,你能确定钠与水反应的生成物吗?请将你的分析与同学讨论,写出钠与水反应的化学方程式。而且,通过这样的教学活动,学生的探究能力也会得到提高,学生在形象的实验展示中学习的探究欲望也会被激发。

(2)开展小组自主学习,凸显课堂主体性

“以人为本”是新课程改革的基本理念,学生是课堂的真正主人,在授课的时候,教师要根据教材内容的需要,充分发挥学生的主体性,使学生积极地参与到课堂教学活动当中。

例如,在教学《食品中的有机化合物》时,我采取的是小组自主学习的模式,为了提高学生自主学习的目的性,在授课的时候,我首先让学生明白本节课的教学重难点,教学重点:①从物质组成上识别有机物和无机物。②知道怎样的有机物是有机高分子化合物。③了解淀粉、油脂、蛋白质和维生素是食物中的主要有机营养成分。教学难点:①理解有机物和无机物在组成上并没有严格的区分标准。②知道自然界中有机物占绝大多数,种类繁多,性质各异。之后,让学生以小组的形式结合教材内容和课外一些资料理解并掌握本节课的重难点内容。最后,教师再针对学生的学习情况进行有针对性的讲解,这样将大大缩短学习时间,大大提高学习效率。

问题四:评价机制不完善

对于高中生来说,时间紧任务重,教师和学生的教与学的任务都在围着高考进行,所以,一些教师忽略了评价在这一时间段中的价值,总认为现阶段的学生已经知道自己想要什么,已经有了一定的自主性了,所以,不需要教师对其进行过多的评价。还有一些教师采用的依然是终结式的教学模式,评价学生的好与坏还是主要依靠学生的成绩。然而,在实际教学过程中,这两种思想都不能体现出评价的价值,都不能调动学生的学习积极性。

策略4:倡导自我评价,完善评价机制

新的教学理念指导下,我们不仅要采用形成性评价,还要充分发挥学生的主动性,让学生自我评价、互相评价,并在自评、互评的过程中扬长避短,既可以明确自己的优缺点,正确地认识自己,又可以借鉴别人的优点,弥补自身的缺点。而且,在这样的过程中,也有助于教师和家长多角度、多层次、更全面地了解学生。当然,全面、客观、准确地评价学生,有助于学生自我反思、自我激励、自主发展。所以,在素质教育的影响下,教师要倡导自我评价,完善评价机制,使学生在自我评价的过程中正确地认识自己,重拾学习的信心,并以一个良好的心态走向考场。

上述几点简单介绍的便是新课程理念下在高中化学教学中存在的问题及我们的应对措施,所以,在新课程理念的指导下,教师要准确地分析教学过程中存在的问题,并针对教学内容的需要,以学生为切入点,充分调动学生的学习积极性,从而使学生在高中化学教学中获得综合性的发展。

参考文献:

[1]黄浙君.新课程背景下高中化学课堂教学中有效提问的策略初探[J].数理化解题研究:高中版,2011(05).

篇6

关键词:电解池;实验观;微粒观;教学设计

一、教学思路分析

本节教学内容选自人教版选修4《化学反应原理》第四章《电化学基础》第三节《电解池》第一部分。电解原理是无机化学中重要的理论知识之一,是氧化还原反应的延伸应用,同时又与物理学科中的电学、能量转换有密切联系,属于学科的交叉范畴。电解原理在日常生活、工农业生产、科技等领域用途很广。学习电解知识能培养学生将化学知识应用于日常生活实践中的能力。

本节课采取的教学设计思路是:从化学史引入教师演示电解氯化铜溶液分析实验现象、交流结论(依据实验现象归纳得出电解装置的模型)分析电解水的原理(巩固电极方程式书写)学生动手探究电解氯化钠溶液(改变电解质溶液)归纳放电顺序利用结论解决实际问题,落实知识(次氯酸钠消毒液的制取)。这样的设计过程符合学生的认知规律,体现了以学生为主体的设计思想,把课堂还给学生,通过层层递进,不断激发学生探究热情,感受学习的乐趣。

二、学习目标

(一)知识与技能

通过电能转变为化学能的探究活动,了解电解池工作原理,能正确书写简单电解池阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。

(二)过程与方法

在探究电解实验中,教师通过设疑、释疑来调动学生学习的积极性,通过分析、推理实验现象,归纳、总结基本规律,让学生掌握电解装置的分析方法。

(三)情感态度与价值观

通过了解戴维发明电解法的化学史,感受科学家不畏艰难、勇于探索的科学精神。

三、教学重、难点

重点:电解的原理及其应用。

难点:电解质种类和状态对电极反应的影响。

四、教学准备

仪器材料:直流电源、J型管、注射器、碳棒、导线、鳄鱼夹、棉签若干。

药品试剂:精制饱和食盐水、氢氧化钠溶液、氯化铜溶液、淀粉碘化钾试纸、洗涤剂、酚酞试剂。

五、教学方案设计

(一)视频引入

【课堂导入】电解法在元素发现过程中的重要地位。

【投影1】科学史话

伏打电池发明的简单历程及戴维制得多种活泼金属。

设计意图:通过强烈的视觉、听觉感受和化学史实的介绍将学生的注意力迅速引入课堂,激发学生的求知欲。

(二)通过电解氯化铜溶液实验探究电解原理

【教师讲述】电解法不仅在元素的发现过程中起过重要作用,在如今的日常生活和工业生产中也扮演着及其重要的角色。如金属的冶炼、氯碱工业等。目前工业上获得金属钠只能通过电解熔融氯化钠获得,你知道这些工业生产是如何实现的吗?反应的基本原理是什么?今天就让我们一起来揭开电解的秘密。请同学们观察一组实验。

设计意图:通过电解在日常生活中的广泛应用,让学生体会到化学学科的学习与生活密切相关,突出化学的生活化信息,产生认知方面的需求。

【学生】倾听(板演电解熔融氯化钠的方程式)

【教师讲述】从直流电源连出两极,与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极。J形管低端注射器内装有湿润的淀粉碘化钾试纸,注意观察阴阳两极电极上的现象以及注射器内淀粉-KI试纸颜色的变化。

【演示实验】电解氯化铜溶液[2]

设计意图:通过演示实验,让学生处于思考问题、探索问题的情境中,培养学生逻辑思维能力。通过实验现象来分析电解原理,符合学生的认知过程,让学生从宏观上体会电解过程中的物质变化。

【投影2】整理汇报

(1)电解池的构成要素有哪些?

(2)电解池的工作原理。

①写出CuCl2溶液中存在的电离方程式:_______

②通电前溶液中离子的运动情况:________

(3)通电后离子的移动方向:________向阴极移动_______向阳极移动,试写出电极方程式________

设计意图:通过整理讨论汇报培养学生概括总结能力及口头表达能力,并让学生对电解原理有一个整体清晰的认识,从而理解电解池的构成要素及工作原理。

【动画演示】

设计意图:通过动画演示帮助了学生理解微观粒子(电子、阴阳离子)的移动情况,从宏观现象到微观本质,提升学生从微观角度来分析反应的本质的能力,帮助学生形成微粒观,让学生对电解原理有进一步的认识。

【师生小结】电解池的工作原理

(三)分析电解水原理,巩固电极方程式的书写

【过渡】电解水对于我们同学来讲并不陌生,这个实验有什么现象?现在你能运用已学知识分析为什么会在阴极产生H2,而阳极产生O2吗?试写出电极方程式。

【投影3】投影电解水装置

【学生】交流、讨论、完成

设计意图:让学生在回顾已有知识的同时,补充新的知识,有利于学生认知结构的构建,同时也锻炼学生书写电极方程式的能力。

【过渡】实际上在电解水的过程中,如果用的是纯水,速率是非常慢的,为什么?(学生:水是弱电解质,导电能力弱),为了增强溶液的导电能力,可以加什么呢?

【学生】学生七嘴八舌(有说硫酸,有说氢氧化钠,还有说酸碱盐)

(四)探究电解质溶液不同对电解反应的影响

【教师引导】是不是任何电解质加入水中都不会影响电极反应呢?请同学们自己动手完成电解饱和氯化钠的实验。在实验之前完成学案中的思考题(略)并交流。

设计意图:让学生产生新的认知冲突,进一步引发学生积极思考,让学生在问题解决中建构新知识。

【实验探究】用碳棒做电极,电解饱和氯化钠溶液。

【投影4】实验注意事项

①按如图装置连接仪器,在倒置的针头上涂上洗涤剂;

②待J型管低端液面下降约1cm后,关闭电源,缓慢拉动注射器,观察注射器内湿润淀粉碘化钾试纸颜色变化。

设计意图:让学生自己动手实验,体验电解氯化钠的过程,通过学生动手做、动眼看、动脑思的基础上,记录实验现象,培养合作学习的意识。通过探究实验,让学生进一步探究电解质溶液的不同对电解反应的影响,为引出放电顺序做好铺垫。(影响放电顺序的因素较多,如:离子浓度,电离环境,极化作用等,不能绝对化,中学阶段无需做过于详细的讲解)

【师生小结】放电顺序:阴极放电顺序为Cu2+>H+>Na+;阳极放电顺序为Cl- > OH-。

【问题拓展】

①电解质溶液导电的过程就是电解质溶液电解的过程,你同意这一说法吗?

②应用本节课的知识请你设计次氯酸钠消毒液的制取。

设计意图:通过学生对关键问题的讨论、交流,进一步提高学生对电解原理的认识,让学生感受到化学来源于生活,也必将服务于生活。

【拓展延伸】用铁钉、碳棒做电极,电解氯化钠溶液探究电极材料的变换对电极反应有何影响?

设计意图:一节课的时间是有限的,不可能把所有问题讲全,电极材料的不同对电解也会产生影响,通过拓展延伸让学生课后进行研究性学习,且为下节课的学习埋下伏笔。

【学生质疑】鼓励学生从前面的探究实验中发现新问题,并提出来大家共同研究,

设计意图:学生在实验过程中可能会发生一些“异常”现象,比如:淀粉-KI试纸颜色一段时间后蓝色褪去了等。重视学生提出来的问题,培养学生科学严谨的作风。

【结语】电解给世界带来了太多的精彩,它为我们人类新产品的开发和研制提供了广阔的前景,电解不仅在过去和现在发挥了巨大作用,将来也必将发挥它的更大的作用。

六、教学反思与体会

(一)实验――化学教学的主旋律

著名化学家傅鹰教授曾说过,“实验是化学的最高法庭”。化学是一门实验科学,在课堂上合理使用实验,不管是演示实验还是学生实验,在化学课堂教学中都起着至关重要的作用,有效利用实验能使课堂教学达到事半功倍的效果。本节课最大的亮点就是把课本实验进行了改进。如果按照课本实验装置进行,检验氯气时整个教室都会弥漫氯气的味道,不可避免地对学生的身心健康造成伤害,而且氢气的检验较为麻烦。但是按照改进后的装置进行实验不仅有效地检验了氯气,而且通过点燃肥皂泡检验氢气,可操作性强,符合绿色化学理念。

(二)精心设计――凸显化学知识的形成过程

本节课以建构主义理论为指导,一改以往以知识讲授为中心的教学模式,学生通过自主、合作、探究方式进行新知识的学习。教师在实验设计、操作的过程中起指导作用,突出核心知识的教学,即重点研究电解氯化铜溶液、电解氯化钠溶液的电极上离子放电情况,这样,既从学生的认知基础――氧化还原反应出发,关注学生的认知发展,又大大地激发了学生探究热情,在轻松的课堂氛围中获取新知识,加强了重点知识与方法的学习。

(三)充分发挥多媒体在化学教学中的作用

学生用肉眼是看不见微观粒子的运动的,中学阶段实验室设备又达不到要求,所以要充分发挥多媒体的作用,通过观看氯化铜溶液电解过程的电脑动画了解离子的移动情况,物质的生成情况,把微观的内容宏观化,让学生更直观地理解电解原理。

[参 考 文 献]

篇7

关键词:矿产资源 总量调控 结构调整 内蒙古

一、“十二五”矿产资源开发利用目标

“十一五”期间,矿产资源开局和矿业结构进一步优化,矿产资源集约、节约利用水平明显提高,以大型煤炭矿区开发为代表的具有明显循环经济特征和清洁生产特征的矿山格局基本形成,重要矿产品产量平稳上升,矿产资源持续供给能力不断增强,为“十二五”期间进一步调整矿产资源结构奠定了坚实基础。

(一)提高新建矿山准入条件

新建井工煤矿不得低于120万吨/年,露天煤矿不得低于300万吨/年,铁矿山不得低于6万吨/年,铅锌等有色金属矿不得低于6万吨/年,金银等贵金属矿山不得低于3万吨/年,铜等自治区急缺矿种矿山建设规模可适当放宽。以铁、铜、铅锌、金、银等优势矿种为重点,新建一批大中型矿产资源重点基地,发展一批大型矿山企业。

(二)加大已建矿山及采矿权的整合力度

通过企业重组和改造,实现规模开采、布局合理,推进矿产资源向大企业、现代化企业和下游加工企业集中。重点加强已设探矿权的整合工作,对于历史上设置的零星分布的探矿权,凡具备探矿权相邻、探明矿种相近、位于一个矿床、矿带或异常区等整合条件的,均要通过经济、政策和必要的行政手段,推进和完成探矿权整合工作,为优化后续矿山开局,提高规模化、集约化开发利用水平打好基础。

(三)调整产业结构,拉长产业链

以煤炭开发为重点,兼顾其他矿山开发,强化并严格执行煤炭资源向煤电煤化工等转化项目、煤机整车等大型装备制造项目、高新技术项目配置的政策,实施煤炭开发、就地转化、后续产品精深加工等煤炭产业化发展,建设一批超大型矿山企业,提高煤矿机械化生产、安全生产、清洁生产水平,力促煤炭资源经济结构和产业结构调整。改善非煤矿产资源采选冶结构,推进采选冶一体化发展,稳定主要金属矿产选冶能力,推进稀土专营和开发稀土金属下游产品,增强非金属矿产深加工能力,整体提高全区矿产品技术水平和附加值。

(四)主要矿产品产能目标

到2015年,全区非油气矿山企业采矿生产能力达15亿吨, 矿业产值达2000亿元以上,生产能力和矿业产值年均各增长10%,主要矿产资源区内和国内保证程度均有所提高。石油产量达400万吨,天然气产量达600亿立方米,煤炭资源产量力争达12亿吨左右。积极扶持煤层气资源的勘查与开发,全区煤层气资源产量达10亿立方米。铁、铜、铅锌等重要金属矿产矿石产量保持平稳增长,到2015年,分别达到5000万吨、1200万吨、1500万吨以上。完全扭转矿山企业“多、小、散”的状况,全区大中型矿山产能所占比例达到81%以上,能源矿产和主要金属矿产开采集中化、企业大型化进程明显推进。

按照国家宏观调控政策,优化资源开发利用布局,加强稀土和钨等优势矿产资源开采总量的调控力度,实现矿产资源供需总量基本平衡。控制稀土氧化物(REO)和钨等保护性开采矿种产量,到2015年,稀土氧化物(REO)和钨矿产(以钨精矿65%计)产量分别控制在8.4万吨和1400吨。全区采矿权设置数量(不含砂石粘土等普通建筑材料)控制在4800个以内。

二、“十二五”期间矿产资源总量调控

随着全区新型工业化、城镇化进程的加快和人口的增长,资源供需形势更为复杂。实现资源与社会经济的协调发展,加强对矿产资源总量调控十分必要。为了达到我区矿产资源开采总量与市场需求总量相适应的目标,进一步优化生产要素配置,促进矿产品供需总量保持平衡,整顿和规范矿产资源一发秩序,不断提高矿产资源开发利用水平。“十二五”期间,仍以结构调整作为重点,通过规模结构、产品结构、技术结构调整,提高矿产品质量和附加值,提高整体竞争力,适应经济结构调整和可持续发展的需要。

(一) 矿产资源总量调控的矿种选择

根据国民经济发展的需要及我区优势矿种,规划期内鼓励开采石油、天然气、煤层气、油砂、油页岩、铜、铅锌、金、银、钽、铌等国民经济发展急需矿产。鼓励矿山企业合理开采与自治区建设密切相关的非金属矿产,鼓励企业依靠科技进步,研究开发新型非金属矿产品,扩大非金属矿应用领域。

限制市场供过于求、开采或利用过程中对环境产生较大影响和国家实行保护性开采、目前还不能经济开发利用的大中型低品位贫矿、难选冶的矿产,以及开采条件差、易产生严重浪费的矿产的开采。为了严格控制产能过剩、环境污染和降低能耗,对钨、锡、锑、稀土和重晶石、萤石、石墨、菱镁矿、滑石、砂金、硫铁矿、砂铁、高铝粘土以及其他重砂矿物和湿地泥炭、水泥灰岩等非金属矿产,实行限制性开采;限制开采高硫煤、高灰煤,有计划地开采钼矿,对铟、锗、锆等稀散稀有金属矿产要加强保护。由于水泥属国家进行宏观调控的高耗能、高污染的资源性产品,严格控制新建扩建水泥用灰岩矿山企业。钨和稀土是我国优势矿产资源,在国际、国内市场有着举足轻重的地位。根据国际、国内市场需求、国家经济发展和宏观调控的需要,规划期内,按照国家有关政策对自治区钨、稀土以及锡等矿种实行保护性限量开采,严格实行年度开采总量指标控制和出口产品配额总量计划。对我区主要优势矿产煤炭实行总量调控。

根据国家政策,禁止开采蓝石棉、可耕地砖瓦用粘土等,禁止将优质白云岩、石灰岩等作为普通碎石建筑材料开采。禁止新建对生态环境产生不可恢复的破坏性影响的矿产资源开采项目,杜绝禁止开采矿种开发项目的建设。

(二) 重要矿产资源开发利用总量调控指标的研究

煤、钨、锡、锑、钼、稀土、铅、锌、铝、重晶石、萤石及高铝粘土矿产是我国重要的优势矿产资源。煤是我国经济发展所必须的主要能源;铝、铅、锌是我国国民经济持续发展必需的有色金属矿产;钨、锡、锑、钼、稀土矿产除国内需要外,可以控制国际市场并涉及国家安全与高新技术发展的重要矿产;重晶石、萤石是重要的非金属矿产,在工业现代化中将成为重要矿物原料,其中萤石在许多发达国家作为重要战略物资进行储备。这12种矿产资源在我国都有相当规模的开采和利用,除保证国内需求外,都不同程度地参与了国际矿产品贸易,有一些矿产品在国际市场中还占有相当重要的地位,它既可控制和调剂市场产品的紧缺程度,又可左右国际市场中的产品价格。根据国家对上述12种矿产资源开发利用总量调控的原则要求及我区矿产资源开发利用现状,规划期内,自治区调控开采总量的主要矿种是煤、稀土、钨、高铝粘土和萤石等。

1. 煤炭是我区最主要优势矿产资源,查明资源储量居全国第一位

贯彻落实国务院关于促进煤炭工业健康发展的精神,重点扶持煤炭资源开发利用的重大项目,加快煤炭行业结构调整,有效调整煤炭开采总量,到2015年,全区煤炭总产量控制在12亿吨左右。严格执行煤炭新建矿井、矿山的准入,通过强化煤炭资源管理,逐步解决历史遗留的大矿小开和布局不合理的问题。

2. 稀土矿是我区极优势矿产资源,查明资源储量居全国第一位

“十二五”期间,继续限制开采稀土矿,彻底解决分散开发等小而散等问题,实现包钢对白云鄂博矿区的专营。在解决环境保护和资源保护等问题的前提下,合理开发利用白云鄂博主、东矿的铁矿资源,逐步提高西矿的开采规模。控制稀土氧化物的开采和销售,大力开展稀土下游产品研发,提高稀土产品科技含量和附加值。规划期内,按照国家宏观调控政策,全区稀土氧化物(REO)2015年控制在8.4万吨,稀土氧化物年度生产总量按国家政策执行。坚决贯彻《国土资源部关于开展全国稀土等矿产开发秩序专项整治行动的通知》(国土资发[2010]68号)精神,切实保护和合理开发利用我区稀土资源。

3. 我区钨矿资源储量居全国第十位

钨、钼等矿产在当前国内、国际市场上供大于求,按照国家宏观调控政策,实行限产总量控制。鼓励钨矿生产企业加大科研投入,改进工艺装备,控制初级产品的配额比例。2015年生产总量控制指标为1400吨(三氧化钨65%)。规划期内,钨矿年度开采总量按照国家调控政策执行。

4. 高铝黏土矿和萤石矿是我国重要的矿产资源,对保障国民经济发展具有重要作用

国土资源部《2010年高铝黏土矿萤石矿开采总量控制指标的通知》,是我国第一次对高铝黏土矿和萤石矿实行开采总量控制管理并分年度下达开采总量控制指标,不再受理新的高铝黏土矿和萤石矿的勘查、开采登记申请。我区萤石矿属优势矿产资源,2010年,生产总量控制指标为190万吨(矿石量),全区高铝粘土矿生产总量控制指标为80万吨(矿石量)。

严格执行国家规定的开采总量控制责任状和合同书制度、内部管理制度、信息通报制度。依据国家经济发展和宏观调控政策,限制性开采矿种的开采总量和出口产品配额总量要按计划执行,严禁超计划开采和计划外出口。做好矿山储量动态监测和矿业权核查工作,为科学调控矿产资源开采总量提供基础支撑。

三、“十二五”期间矿产资源开发利用结构调整

矿产资源总体规划明确要求“规划期内矿产资源勘查、开发利用结构得到调整、优化;大、中、小型开采规模结构进一步优化;矿山开采规模必须与矿区的矿产储量规模相适应;严禁大矿小开、一矿多开、乱采滥挖;勘查、采矿、选矿、冶炼、加工结构严重失调的状况得到初步改善;优质矿产品、高技术含量、高附加值的矿产品比例进一步提高;进出口结构得到改善。”为此,自治区国土资源厅在矿产资源开发利用管理中,严格限制规模小、资源利用率低、破坏环境的矿山,对生产矿山和在建矿山开采规模达不到标准的进行了清理整顿。

(一)矿山企业规模调整

随着矿产资源整合工作的稳步推进,煤炭资源整合取得重大成果。煤矿山结构趋于合理。整合扩大了单个矿山的生产规模,优化了产业结构,改善了生产条件,减少了对资源的浪费和对环境的破坏。但非煤矿山小型矿山企业居多的状况还未明显改变。我区除了煤炭和钼矿中型以上生产规模的矿山较多以外,其它非煤矿山的生产规模多以小型为主。小型矿山企业的生产技术、装备和管理水平落后,矿产资源开采和综合利用水平低下。此外,多数小型矿山地质工作程度低,以普查阶段为主。小型矿山企业的大量存在,是造成我区资源浪费的主要原因。还需要特别注意的是,城市建设所需要以砂石、粘土为主的普通建筑材料用非金属矿产资源的开发存在诸多问题,小矿多而分散,缺乏统一开发规划,给城市及周边环境带来很大的负面影响,对其规划和整合的力度更是需要加大。

1. 严格新建矿山准入条件

新建矿山要符合国家和自治区产业政策,符合矿产资源规划。本着做大、做强、现代化、高起点的要求,严格审查新建矿山企业的资质条件。严格新建矿山企业的准入,依照矿产资源和主要矿区(山)最低开采规模要求,实现新建矿山规模与占用储量规模相适宜,从源头制止低水平重复建设。

需要新建矿山的矿产地必须进行综合勘查、综合评价,并对其共伴生矿产进行综合利用或有效性保护。对于共伴生多种矿产的矿产地,在探矿权出让以及划定开采范围时,要进行主要开采矿种的合理性论证,并根据国家政策、开采条件以及矿产资源的重要程度确定开采顺序。

2. 现有矿山企业结构调整

依靠体制创新和企业改制,提高现有矿山企业开采规模和科技含量,坚持“大矿兼并小矿、小矿联合大矿、下游加工企业整合上游矿山企业”的原则,通过改组、联合、兼并、转让和控股等形式,组建矿产开发和加工的矿业集团,提升矿山企业的整体素质和竞争力,实现产业升级。

按区域、矿种建立矿山企业淘汰退出机制,弃小扶大,弃弱扶强。对于规模特小、生产技术落后、能源和资源消耗严重、污染环境、存在安全隐患和开采规模与占用储量不相适应矿山,要限期改造和整顿。对资源枯竭、严重污染环境、浪费和破坏资源以及长期亏损的矿山企业,予以关闭或依法破产。对无合法矿石来源、规模达不到产业政策要求、非法建设的选矿厂及矿产品加工企业要依法实施关闭整合。

不符合产业政策、产能落后的小铁矿、小煤矿等,要分类整改或重组;达不到产业准入标准的企业,在国家规定的期限内坚决关闭或停产。规划期内,要逐步淘汰年产30万吨以下的小煤矿,逐步淘汰入选矿石量6万吨/年以下的铁选厂、3万吨/年以下的铜铅锌选矿厂、金矿露天氰化堆浸场、混汞法选金场。

(二)技术结构调整

矿山企业的开采生产技术应与当代社会经济的发展水平相适应。推广有利于提高资源利用效率、有利于环境保护和节能减排、有利于安全生产、有利于减轻矿工体力劳动的先进采矿技术和装备。矿山企业应当采取科学的开采方式和选矿工艺,淘汰落后生产能力,制止手工采矿和穿硐式巷采等落后开采方法,减少尾矿、矸石、废石的产生量和贮存量。鼓励矿山企业通过技术改造,实现采矿和选冶设备的更新换代和机械化生产,促进产业升级,提高市场竞争力。坚决取缔浪费资源、污染环境、生产工艺和设备落后的小选冶、土法炼焦、小氰化池和土法炼油等非法生产。规划期末,全部淘汰传统的房柱式开采工艺,煤矿机械化程度不低于80%,非煤矿的机械化程度不低于50%,实现采矿和选冶设备的更新换代和机械化生产,促进产业升级,提高市场竞争力。按照科技创新的要求,积极引进国内外先进技术,加快科技成果转化,提高选冶企业的工艺技术及装备水平,促进产品升级,增强企业的盈利能力和参与市场的竞争能力。

(三)矿产品结构调整

遵循国家对矿产资源开发利用的宏观调控,以市场为导向,以效益为中心,优化能源产业、有色金属产业、稀土产业和非金属产业的矿产品结构,推动自治区能源、冶金、化工、建材等循环经济产业链和新型工业化的进程。

能源矿产。加大煤炭产品结构调整力度,发展煤炭洗选加工转化技术和洁净煤生产,使煤炭洗选比重达到60%,就地加工转化率达到50%以上。加强优质煤开采,以洁净煤气化为龙头,积极发展煤制油、煤电化、煤焦化和煤液化等煤-电-化工一体化的新型煤化工深加工产品。鼓励石油、天然气、煤层气开采,发展具有高附加值的天然气化工产品。

金属矿产。重点发展黑色和有色金属产业。通过实施扩能改造等重点工程,实现钢铁产品结构的优化,提高中厚板、汽车板、特种钢、稀土钢的比重。扩大有色金属产业生产规模,有序发展氧化铝和铝系列合金材料,适度发展铜、铅、锌等有色金属采选、冶炼及深加工产品,使有色金属开发逐步成为我区另一支柱产业。

稀土金属矿产要在稳定发展上中游产品的基础上,突出发展稀土新材料、元器件和应用产品等下游产品。加快稀土永磁材料、储氢材料、净化催化材料、发光材料等稀土功能材料的发展步伐,实现从原材料出口为主到以功能材料及相关最终产品出口为主的转变,延长产品链。积极组织力量开展铌、钽、铍等稀有分散金属的矿产品开发应用研究。

非金属矿产。开拓非金属矿产的开发应用领域。适度发展盐碱化工,扩大烧碱、纯碱、PVC等产业规模;稳步发展金属钠、氯丁橡胶、甲烷氯化物等氯碱产品。建材工业以水泥、玻璃为主,发展新型干法水泥,扩大浮法平板玻璃生产规模。充分利用高岭土、风积沙等资源,发展节能环保的新型建筑材料。规划期内,促进芒硝、石膏、膨润土、沸石等其他优势非金属矿产的开发应用。

四、保障措施

1. 科学设置矿业权,提高准入门槛,有效控制过剩产能

继续严格执行国土资源部《关于对稀土等八种矿产暂停颁发采矿许可证的通知》、《国土资源部关于继续对稀土等八种矿产暂停颁发采矿许可证的通知》及《稀土等矿产开发秩序专项整治行动实施意见》等要求,对稀土、钨、锡、锑、钼、高铝耐火粘土、萤石等八种产能过剩矿产,严格控制新设矿业权。提高准入门槛,控制采矿权投放数量。根据矿产资源供需情况,结合矿业经济增长速度和矿业产值目标,合理确定探矿权、采矿权的投放数量和布局。进一步规范煤炭、铅锌行业投资行为,加快结构调整,采取措施应对产能过剩。

2. 强化总量控制指标的执行力

首先明确总量调控计划指标,依据规划调控,控制出口,加强对开采总量配额指标执行情况的监督管理及国家经济发展和宏观调控政策,限制性开采矿种的开采总量和出口产品配额总量要严格按计划执行,严禁超计划开采和计划外出口。针对当前全国钨、锡等矿产开采总量仍然过大的情况,进一步加强钨、锡、锑行业管理,完善准入制度,严格准入管理,对达不到准入条件的单位和个人,严禁从事钨、锡、锑的勘查、开采、冶炼、加工、销售和出口等活动。在国家规定的总量调控期间,钨和稀土矿山不得擅自改变开发利用方案、扩能改造或扩大开采规模,严格执行国家规定的开采总量控制责任状和合同书制度、内部管理制度、信息通报等制度,对采矿总量调控实施情况进行定期调查与监测,同时形成矿山储量动态监测机。鼓励钨和稀土生产企业加大科研投入,改进工艺装备,提高高附加值产品的出口配额比例。

3. 科学制订矿产资源勘查开发规划,加快资源整合步伐

依照重点成矿区带集中开采政策,科学规划开采布局,划定鼓励开采区、限制开采区、禁止开采区。鼓励开采区内优势矿产和国内紧缺及市场需求的矿产,限制开采供大于求、质量低劣、污染严重的矿产。对大宗出口的优质矿产实行限产保值。本着“大矿大开、整装开发”和“大矿兼并小矿、小矿联合做大、下游加工企业整合上游矿山企业”的原则,合理设置采矿权。严格矿产资源开采管理。严禁圈占矿产资源不按期开工和大矿小开、整矿零开、滥采乱挖,杜绝对资源的掠夺性、投机性开采和垄断性勘探。

4. 建立矿产资源开采最低开采规模和矿山企业矿产资源利用效率指标,加快发展循环经济

调整矿业生产结构,提高矿山企业准入标准,严格控制矿山企业总数。对勘查区内已发现的矿体要进行全面的评价,其中煤炭地质勘查程度原则上要达到勘探,非煤矿种地质勘查程度要达到详查,资源储量及建设规模原则上达到国家、自治区确定的最低规模要求,方可申请探矿权转采矿权。

主要参考文献

1.《矿产资源总体规划》(2008-2020年).国土资源厅,2010.12

2. 《2010年矿产资源年报》.国土资源厅.2010.11

3. 《2009年矿产资源年报》.国土资源厅.2010.6

4. 《2009年度矿产资源开发利用年报》.国土资源厅,2010.5

5. 《2008年度矿产资源开发利用年报》.国土资源厅,2009.12

6. 《国土资源部关于开展全国稀土等矿产开发秩序专项整治行动的通知》国土资发[2010]68号

7. 国土资源部《2010年高铝黏土矿萤石矿开采总量控制指标的通知》国土资涵[2010]187号

8. 国土资源部《关于对稀土等八种矿产暂停颁发采矿许可证的通知》(国土资发[1999]104号)