金屬鈉的冶煉方法范文

時間:2023-11-16 17:50:59

導語:如何才能寫好一篇金屬鈉的冶煉方法,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

金屬鈉的冶煉方法

篇1

1. 鈦是一種活潑金屬,具有密度小、熔點高、可塑性強、機械強度高等性能。工業上常用硫酸分解鐵鈦礦石來制備二氧化鈦,用以冶煉鈦,主要有以下五個反應,下列敘述錯誤的是( )

①FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O

②TiOSO4+2H2O=H2TiO3+H2SO4

③H2TiO3[]TiO2+H2O

④TiO2+2C+2Cl2[]TiCl4+2CO

⑤TiCl4+2Mg[]2MgCl2+Ti

A. 反應①是非氧化還原反應

B. 反應②生成了兩種酸

C. 反應④中的TiO2是氧化劑

D. 反應⑤表現了金屬鎂比金屬鈦的還原性強

2. 氧化還原反應廣泛應用于金屬的冶煉。下列方法不正確的是( )

A. 冶煉鐵的主要原料有鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等,其中石灰石的作用是除去鐵礦石中的脈石(二氧化硅)

B. 濕法煉銅與火法煉銅的反應中,銅元素都發生還原反應

C. Mg可由電解熔融的MgO制取,Na可由電解熔融的NaCl制取

D. 鋁熱法還原鐵的反應中,放出的熱量能使鐵熔化

3. 我國城市環境中的大氣污染物主要是( )

A. CO2、Cl2、N2、酸雨

B. SO2、NO2、CO、可吸入顆粒物

C. NH3、CO2、NO2、霧

D. HCl、SO2、N2、可吸入顆粒物

4. 下列金屬的工業制法正確的是( )

A. 制鈦:用金屬鈉置換出氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦

B. 煉鐵:用焦炭和空氣反應生成的一氧化碳在高溫下還原鐵礦石中的鐵

C. 制鈉:用海水作原料制得精鹽,再電解純凈氯化鈉溶液得到金屬鈉

D. 煉銅:用黃銅礦經電解精煉得到純度為99.9%的銅

5. 工業上制取硫酸銅不是直接用濃硫酸與銅反應,而是將銅絲浸入稀硫酸中并不斷地從容器下部吹入細小的空氣泡,這樣做的優點是( )

①節省能源 ②不產生污染大氣的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. 從海帶中提取碘單質,工藝流程如下,下列關于海水制碘的說法,正確的是( )

干海帶[灼燒]海帶灰[沸水浸泡]懸濁液[過濾]濾液[H+H2O2]碘水[CCl4]I2的CCl4溶液[蒸餾]I2

A. 實驗室在蒸發皿中灼燒干海帶,并且用玻璃棒攪拌

B. 含I-的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后,碘元素發生還原反應

篇2

關鍵字:解讀文本;教學設計;金屬;化學反應

文章編號: 1005–6629(2012)5–0030–04 中圖分類號: G633.8 文獻標識碼: B

本文所說的“文本”包括課程標準、教材、教師用書、依據教材衍生出的教輔用書以及其他一切可以參考的書面文字資料。課程標準是教學的綱領性文件,是教學過程中必須把握的方向。新課程提倡“用教材教”而不是“教教材”。不提倡“教教材”并不等于不重視教材,教材依然還是最重要的文本之一。只有了解課標,吃透教材,才能心中有譜,在此基礎上的設計和創新才不會離譜。教學設計之前,首先要研讀課標、教材等文本,深入挖掘文本中所蘊含的價值。下面以“金屬與酸和水的反應”為例,談談解讀文本對于課堂教學設計的重要性。

1 教學定位需要深度解讀文本

不少教師在設計一節課前,習慣于先博采眾長,到處搜集資料、素材,從網上下載現成的PPT,瀏覽已有的教學設計,然后東拼西湊,做一個“集大成者”。設計出來的課,表面上看內容豐富,但仔細推敲起來,卻沒有“內核”,缺乏靈魂。要想設計出條理清晰,富有特色的好課,一定要靜下心來,仔細分析一節內容在教材中的地位,與前后知識的邏輯關系,教材編寫者的意圖,先給本節課進行準確的定位。

“金屬元素及其化合物”位于人教版化學必修1第三章。必修1共四章內容:從實驗學化學;化學物質及其變化(包括物質的分類、離子反應、氧化還原反應);金屬及其化合物;非金屬及其化合物。教材為什么這樣安排呢?筆者的理解是:化學實驗是化學研究中最重要的手段;物質分類、離子反應、氧化還原是學習物質性質和物質反應的有力工具。前兩章學習的手段和工具應該貫穿在后兩章元素化合物的學習當中。“金屬與酸和水的反應”處于教材的第三章。第三章又包含三節內容:第一、二節是從化學學科的角度學習金屬及其化合物的性質;第三節“用途廣泛的金屬材料”則是從材料角度體現金屬在生產生活中的應用。“金屬與酸和水的反應”是第一節第二課時的內容。

關于“金屬元素及其化合物”,課程標準要求“根據生產、生活中的應用實例或通過實驗探究,了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質”[1]。同時還強調“認識實驗、假說、模型、比較、分類等科學方法對化學研究的作用”[1]。可見,元素化合物的教學不僅應體現“從生活走進化學,從化學走向社會”的新課程理念,還要注重科學的學習和研究方法。

那么,學習“金屬與酸和水的反應”有什么價值呢?從學科視角看,筆者認為主要價值有兩點:第一點是從物質分類的角度完善學生的知識結構。本節內容第一課時學習了金屬與非金屬反應(主要介紹了鈉、鋁與氧氣),第2課時學習金屬與酸和水的反應,第3課時還要學習特殊金屬鋁與堿的反應。金屬單質、非金屬單質、氧化物、酸、堿、鹽,這個過程體現了物質分類的思想;第二點價值是金屬與酸和水的反應都是氧化還原反應,可以運用第二章學習的氧化還原工具,從得失電子的層面上,更加本質地認識金屬還原性的強弱。總之,學習金屬的化學性質,不能單純從知識角度學習金屬,更重要的是幫助學生建立研究元素化合物的一般程序和方法。

再來說社會價值。我們都知道,金屬材料在人類社會發展史上曾起到過劃時代的意義,人類經歷了青銅時代、鐵器時代,感受了年輕金屬鋁與我們生活的密切聯系,正享受著鋼鐵時代。教材第三節“用途廣泛的金屬材料”專門從材料角度體現金屬的價值。那么,“金屬與酸和水的反應”這一課時能否挖掘出一定的社會價值呢?我想到了穩坐金屬材料第一把交椅的鐵,鐵是日常生活中最常見的金屬。鐵與水的反應能否在生活中找到應用的實例?鈉和水的反應是不是也能在生產生活中有所體現?我決定尋找相應的素材,讓學生體會金屬與水的反應與我們息息相關。值得注意的是:要先給教學進行定位,然后再去尋找素材,教學素材要服務于教學定位。

通過對“金屬與酸和水的反應”在教材中的地位、作用、價值分析,筆者給本節課進行了定位(圖1),運用前兩章所學的工具作為指導,重在幫助學生建立學習元素化合物的方法,并體現化學知識與生產、生活的聯系。

圖1 “金屬與酸和水的反應”教學定位

2 目標制定需要深度解讀文本

三維目標是新課程標準提出的,從三個維度立體地規定了通過一定的教學活動要達到的目標,它集中體現了課程內容的教育價值。三維目標的設計不是“擺設”,一定要切合實際,具有可操作性。金屬與酸的反應學生在初中已經有了一定的了解,他們知道金屬活動順序表中排在氫前面的金屬都能從鹽酸、稀硫酸中置換出氫氣,而且金屬排位越靠前,與酸反應越劇烈。考慮到學生認知發展的階段性,此處“酸”也僅限于非氧化性酸,而不宜擴展到氧化性酸如硝酸。所以,金屬與酸的反應只需要簡單復習,目的是體現物質分類思想,完善學生的知識結構,這節課重點應放在金屬與水的反應上。在學習鈉與水、鐵與水的反應過程中,要體現氧化還原這個重要工具,從化合價升降、得失電子角度讓學生預測生成物。因此,本節課我設定的“知識與技能”目標是:“掌握鈉與水、鐵與水蒸氣的反應,能夠運用所學知識分析并預測生成物”。化學實驗是化學研究中必不可少的手段。戴安邦先生曾經說過:“化學實驗是實施全面化學教育的一種最有效的教學形式”。在元素化合物學習過程中,筆者認為凡是能用實驗說明問題的一定要設計實驗。本節課我設計了“經歷實驗探究過程,促進觀察能力、分析判斷能力和動手操作能力的提高”的“過程與方法”目標。這個目標將通過學生對鐵與水蒸氣、金屬鈉與水反應過程的體驗來實現。觀察鐵粉反應前后的變化,金屬鈉在水中的行為,分析產生這種變化的原因。親自組裝儀器,增強動手操作能力。讓學生經歷實驗過程的目的,不是僅“滿足于追求某一具體問題的答案,讓學生停留在對知識的簡單加工、機械記憶的淺層次認知水平上[2]”,而是想“以此激發學生的高級思維,把握知識的規律,形成科學的思維和方法”[2]。如設計鈉與水反應的實驗,不僅僅為了總結出“浮、熔、游、嘶、紅”的特點,更是為了讓學生體會鈉在水中“不安分”,激發他們能夠設計出鈉與水反應收集氫氣的合理創新裝置。“情感態度與價值觀”目標的達成是一個長期的漸進過程,這節課需要學生“積極參與實驗探究,在合作中彼此分享智慧,體驗學習的樂趣”,同時“感受金屬材料在生產和生活中的重要應用,增強服務社會的責任感和使命感”。這三個維度的目標(圖2)是經過對文本的深刻解讀以后制定的,符合學生的現階段特點和認知發展規律。

圖2 “金屬與酸和水的反應”三維教學目標

3 線索梳理需要深度解讀文本

一節好課一定要有一條清晰的教學主線,體現出環節之間的邏輯關系,一環扣一環,層層推進。本節課教學重點金屬與水的反應,主要是鈉與水、鐵與水蒸氣的反應。教材關于鈉與水的反應安排了“實驗3-3”[3]讓學生觀察現象,分析原因,總結金屬鈉的物理、化學性質。鐵與水蒸氣的反應,教材設計了“科學探究”,讓學生設計反應裝置。緊接著提示:設計的裝置應該包括水蒸氣發生、水蒸氣與鐵粉反應、檢驗產生的氣體等部分。隨后教材呈現了改進過的裝置(與舊教材比)“圖3-8”[3]。

根據金屬活動順序表,學生很容易理解鐵與水反應比鈉困難。生活經驗也告訴他們鐵既不能和冷水也不能和熱水反應,如果可能反應那只能是和水蒸氣反應。但是,設計鐵與水蒸氣反應的裝置,對于高一學生難度較大,有提示又容易限制學生的思維。以往教學實踐也證明,此環節很不流暢。要么,學生設計不出可行的方案,要么總是被“提示”牽著鼻子走。于是,我產生了一個大膽的想法,教材呈現順序是先鈉后鐵,我能否來一個先鐵后鈉呢?如果能找到合適的生活實例,讓學生看到鐵在一定條件下能與水反應,那么這個素材就成了一個“先行組織者”,為后面的學習提供了一個固定點和落腳點。鐵與水在一定條件下能發生反應,那么鈉與水反應就更加順理成章,條件更寬松。最后在鈉與水反應上設計“科學探究”,既同樣培養了學生設計方案的能力,還適當降低了難度,符合高一學生現階段的能力水平。深思熟慮之后,確定了本節課的教學主線。

圖3 “金屬與酸和水的反應”教學主線

4 素材選擇需要深度解讀文本

俗話說:“巧婦難為無米之炊”,豐富且貼近生活的素材是教學的源頭活水。為體現新課程“從生活走進化學,從化學走進社會”的理念,教學設計常常需要在教材之外尋找合適的素材,去承載相應的教學目標。關于鐵與水蒸氣的反應,首先想到的素材是“烤藍”和“淬火”。資料表明,淬火主要通過改善鋼鐵結構而獲得具有特種性能的鋼材料。烤藍雖然所用反應液不同,但主要還是包含了鐵與水蒸氣的反應。烤藍工藝在實際生活中也非常普遍,賽車排氣管、各種槍支、鋸條等都采用了該工藝防腐。另外,由于鐵與水蒸氣發生反應,導致國內外已經發生過多起爆炸事故。工業上熔鑄模具時鐵水包也要嚴格保證無水。這些都可以作為鐵與水蒸氣反應在實際中的應用,從而體現化學知識的價值。

鈉是學生的“新朋友”,用小刀切著橡皮泥似的鈉單質,感覺十分美妙。鈉與水的反應更是令學生興趣盎然,終身難忘。如何輔助鈉與水反應的教學?我想到了鈉的發現史,想到了金屬鈉的冶煉,想到了發現6種活潑金屬元素的英國化學家戴維。課堂可以借助這段生動的化學史,教給學生科學方法的同時增強學生的人文素養。經過篩選,最終選用的素材及功能順利確定下來。

經過教學定位、線索梳理、選擇素材,我確定了本節課的教學環節(圖4)。按照教學主線逐步展開,三個學生實驗、一個實驗方案設計如同教學主線的兩翼,幫助和促進學生完成本節內容的學習。

圖4 “金屬與酸和水的反應”教學環節之間的關系

5 高效課堂取決于基于文本的教學設計

教學設計過程中,對文本理解越深刻,教學定位越準確,目標越合理。豐富的素材和以學生為主體的教學策略能夠保證課堂教學的順利進行。本節課由學生模擬“烤藍”實驗引入:用砂紙打磨一條光亮的鐵絲,點燃酒精燈,將鐵絲在酒精燈上灼燒至紅熱,迅速將紅熱的鐵絲伸入盛有冷水的燒杯中,浸入水中的部分馬上鍍上一層烤藍,本實驗約2分鐘。教師告訴學生烤藍的主要成分是Fe3O4,引導學生運用氧化還原原理預測出另外一個生成物H2。接下來學生分組實驗驗證自己的預測。鐵與水蒸氣的反應是高中化學一個難點實驗,新教材的實驗方法雖然克服了老教材裝置復雜、操作難度大的缺點,但是實驗成功率仍然不高。主要是棉花中水量不好控制,水太少產生蒸氣量少,水太多則容易炸裂試管。這節課我設計這個實驗的目的主要是讓學生順利取得證據,證明他們的預測是正確的,所以保證實驗的成功尤為重要。筆者提供給學生的裝置是筆者所在教研組改進并實踐多年的裝置(圖5),這個裝置簡單、安全、從組裝儀器、添加藥品到收集到氫氣驗純,只需5-6分鐘時間。考慮到學生對裝置陌生,我預設的時間為10分鐘。

圖5 鐵與水蒸氣反應實驗改進裝置

鈉與水反應包括記錄現象,課堂匯總,約5分鐘。在剛剛“領教”了金屬鈉在水中的“不安分”后,設計鈉與水反應收集氫氣的裝置,意猶未盡的學生可能會產生很多靈感。設計儀器、畫裝置圖,交流、評價,預留10分鐘。此環節重在培養學生設計實驗方案的能力,設計是主要的,課堂不對方案進行實施。

教學實踐證明:教學設計的水平直接決定了課堂效率的高低。本節課實施過程中環節流暢,學生深度參與。在知識的學習中貫穿了研究元素化合物的一般程序和方法:模擬“烤藍”,從生活中提煉出鐵與水在一定條件下能發生反應。運用氧化還原原理預測產物,進行實證研究。運用金屬活動順序表由鐵類比遷移到鈉,再預測產物,實驗驗證、方案設計。張弛有度的課堂節奏保證了三維教學目標的有效達成。意料之外的是鐵與水蒸氣反應分組實驗,為了保證每個小組取得成功,實際比預設延長了5分鐘。說明習慣了試管實驗的學生動手組裝復雜裝置的能力有待進一步提高,更加堅定了今后要讓學生多動手實驗的信念。

新課程提倡教師對教學要進行“設計”,教學設計是一項創造性的工作。教學設計的過程中,不僅要重視素材選取、教學策略這些“戰術”性的因素,更要重視教學定位、三維目標這樣“戰略”性的要素。戰略性要素是教學設計的方向,戰術性要素是實現方向的手段。希望我們每一位教師都能夠深度解讀文本、精心設計課堂,創造出一節又一節有思想、有內涵、能充分體現新課程理念的優質課,將課程改革推向深入。

參考文獻:

[1]中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學課程標準(實驗)[S].北京:人民教育出版社,2003.

篇3

關鍵詞: 魅力化學課堂 元素化合物 教學模式

元素化合物知識是中學化學學習的主干內容,是學生學習化學基本概念、基本理論、化學實驗的基礎與素材,這部分知識內容從表面上看比較零碎、分散,難于記憶,使有些學生感覺花了較多時間還是難于掌握,造成學習效率下降。因此在元素化合物新授課時,“三”維目標一個都不能少。夯實基礎,強記理論,每一節課都要用元素化合物的相關理念指引學生。化學學習是從宏觀到微觀的分析,宏觀是微觀的具體表現。在教授《金屬的化學性質》時應重視實驗教學,確定本課的重點是元素化合物的化學性質,圍繞重、難點內容設計和優化實驗,引導學生思考。本文以人教版必修1《金屬的化學性質》第1課時的教學設計為例,談談元素化合物教學模式在教學中的應用問題。

一、清晰的教學思路和幽默的語言,彰顯教師的人格魅力

課堂是最能體現教師人格魅力的地方,教師清晰的教學思路、幽默的語言表達,對課堂內容的熟練把握及與學生的和諧互動,都體現了教師很強的親和力和課堂調控能力。課堂導入語設計可以使用擬人、比喻的修辭,如金屬通常用來做工具、盛水容器等。大家族中總有個別成員具有很強的個性,鈉便是其中的“不羈少年”,要使它安分守己必須把它裝進瓶子里,且淹埋在煤油底下。一旦把它取出,它不羈的個性就表露無遺。

二、發掘學科思想,感悟化學內在魅力

用前面所學的分類觀、氧化還原反應、離子反應等指導元素化合物的學習,通過類比、推斷,讓學生逐步體會學習元素化合物知識的一般方法。金屬的性質是由結構決定的,用金屬的共性和個性指導學習,通過回憶初中的幾個反應分析金屬的共性:金屬與氧氣反應,金屬與酸反應,金屬與鹽反應。通過氧化還原反應分析,這些金屬都是化合價升高,都是還原劑。為什么是這樣的結論呢?接下來分析它的原子結構示意圖,他們的共性是最外層易失去電子,從化學方程式分析都是化合價升高,變成陽離子。從而讓學生發現鈉的最外層只有一個電子,很容易失去。讓學生思考是否鈉會表現出不一樣的性質呢?從通性到個性,從抽象到具體的過程,從氧化還原角度推斷反應物生成產物的實質。有理有據地給學生展示思維的過程,利用理論的指導,強調結構決定性質、性質反映結構的學習規律。

三、演示實驗靈活做,感悟化學外在魅力

元素化合物是以實驗為基礎的課型,所以要結合學生的具體情況和環境客觀條件安排演示實驗或分組實驗。鈉能和氧氣反應,讓學生上黑板仿寫鈉和氧氣反應的化學方程式,估計有些學生會寫點燃或者加熱作為反應條件,學生果然寫了加熱條件,這也在老師的預計范圍之內。通過實驗驗證,老師切開鈉之后觀察,鈉的切口處露出銀白色光澤,然后逐漸變暗,說明有新物質生成。Na能與O2在常溫下迅速發生反應,而鎂燃燒時反應劇烈,產物是MgO,如果用Na加熱的方式演示這實驗,那么產物是否類似呢?金屬Na放在坩堝中加熱請學生進行實驗驗證。鈉和水的反應,如果直接讓學生做,就很簡單了。但是通過實驗的形式,鈉和少量鹽酸溶液變成了堿,就很精彩。學生就會思考酸和鈉的反應,測pH值的變化過程,同時利用多媒體把現象直觀地展示給學生,讓學生感知變化前后的現象,親身體會這個變化過程。激發學生的學習興趣、引發學生對實驗的思考,以及鍛煉學生的推理觀察能力,是很好的探究啟發性教學。

四、聯系生活實際,彰顯化學學科魅力

元素化合物教學應與實踐相聯系,發揮學以致用的功能。通過今天的學習,現在回歸到試驗開始的一個細節:鈉為什么要保存在煤油中而不保存在空氣中或其他溶液中?化學是一門來自于生活的學科,生活中有許多物質或現象都與化學有關,所以在課堂教學中應多聯系生活實際,讓化學變得神秘而簡單。金屬鈉主要用于冶煉鉀及鈦、鋯、鈮、釩、鉭等稀土金屬;制生氧劑及制鉀、鈉合金;鈉蒸氣可作黃色光源,高壓鈉燈現在已大量應用于道路和廣場的照明。

五、注重化學史教育,領略化學家人生之美

探尋化學家的足跡,我們在慨嘆其成功歷程之艱辛的同時,又不得不為其堅韌不拔的非凡毅力、不畏艱險探索科學真理的進取精神所折服。戴維出生在一個木器雕刻匠家庭,父親的突然去世,小戴維只能中斷學習,在一家藥店里當學徒,但他勤奮自學,23歲即被評為大學教授,29歲用電解法制出了鈉,被稱為世界上最神奇的金屬。

專家們在多次教研活動中都指出學生的思維沒有得到充分拓展,因為老師所教的內容沒有真正觸動學生,沒有運用啟發性教學,教學內容和教學方式沒有圍繞目標展開。魅力化學課堂元素化合物教學模式,讓學生積極參與討論交流,實驗探討,課堂教學氣氛活躍。學生既學到了與生活實際密切聯系的化學知識,又構建了合理的知識結構,并培養了學生的創新精神和實踐能力,讓學生感受到了化學課堂的魅力。

參考文獻:

篇4

【關鍵詞】淺談 化學 愉悅教學

現代教學理論認為,課堂教學的重點應放在促進受教育者全面發展和綜合素質的全面提高以及注重人的創新精神和創新能力的培養上,那么,如何把現代教學的觀點、理論及措施傳授給受教育者,使受教育者心理得到有效升華?如何讓愉悅在化學教學中多飛一會――愉快教學作為一種積極的教學原則,受到也應當受到廣大教育者的普遍重視。近年來,筆者對如何“發揮化學教學過程中的愉悅功能,實施素質教育”這一課題方向進行了初步探索與實踐,感慨頗深。

首先,師生關系融洽是愉快教育的基礎和前提。馬卡連柯曾說:“我確信,我們的教育目的并不是僅僅在于培養能夠有效地來參加國家建設的那種具有創造性的公民,我們還要把我們所教育的人變成幸福的人。”人非草木,熟能無情?哪里有成功的教育,哪里就有愛的火焰在燃燒,熾熱的情感在升華,教學既是知識技能的傳授,又是師生情感交流的過程,其中蘊含著來自師生雙方的極其豐富復雜的情感因素。作為教學對象的學生,他們有著自己豐富的內心世界。教學過程中,教師對學生充滿尊重和期待,以一顆愛心去包容學生,積極的情感回報,當這種情感達到一定程度時,會產生情感的遷移,從而“親其師,信其道,樂其學”,促進情感的健康發展和健全人格的形成。

其次,尊重學生的主體地位是愉快教育的根本與保證。

“施教之法,重在啟導。”要充分發揮學生的主體作用,當然離不開教師的教學指導,而激發學生的學習興趣則是“導”的關鍵。

1.巧妙質疑,激發興趣。化學是一門初中應用性較強的實驗科學,科學家為之奮斗的故事不勝枚舉。根據教材實際巧妙設計實驗質疑、實驗應用質疑、科普故事質疑等提綱,有利于激發學生學習興趣,如學習“鈉”內容時,就要觀察鈉與水的反應,當學生看到一系列實驗現象后,產生了強烈的求知欲,抓住時機,投影并提出問題:(1)金屬鈉為什么會浮在水面上,而且熔成光亮小球?(2)小球為什么會在水面上不停地四處游動,還會發出“嘶嘶”的聲音?(3)滴入酚酞溶液后“水”又為什么變紅?此時,學生一定充滿了好奇,從而驅使其自覺、主動地去探究。

2.語言要生動、形象,富于感染力,具有啟發性。教師生動形象的語言,會使學生有“身臨其境,如見其物”的感覺,給學生以美的享受。富有啟發性的語言不能引起學生的積極思維,激發學生探求知識的欲望。如講《鋁》一節時,就可以這樣導入新課:“鋁是地殼中含量最多的金屬,有人說鋁是20世紀的金屬,它確實當之無愧。然而你可知道僅僅在100年前,鋁是多么昂貴?門捷列夫因發現元素周期律的卓著成就而獲得了一個鋁制的獎杯,拿破侖在宮廷盛宴中一人獨享使用鋁制餐具的殊榮。幾十年后,鋁的身價暴跌,一下子涌入尋常百姓家,這一令人膛目的變化歸于一位年僅22歲的大學生霍爾。他因發明了電解法冶煉鋁的可行性工藝而受到贊譽,至今,霍爾的母校仍聳立著他的全身塑像,激勵著后人去奮斗探索。為什么鋁的藏量在金屬中首屈一指,而廣泛使用的時期卻姍姍來遲呢?這正是鋁的化學性質決定的。我們今天就討論使霍爾大傷腦筋的問題是什么。”這段趣味性的語言引起了學生的極大的興趣,激發了學生的求知欲,同時也使學生了解了學習的內容和任務,從而自然地在教師設計的思路上開始了思維活動。

再次,生動形象的化學實驗和電化教學的恰當使用是愉快教學的手段。化學實驗中,各種生動、鮮明的變化現象,可以引起學生對化學直接興趣,使他們積極主動地觀察實驗,獲得豐富的感性知識。學生親自動手進行實驗操作,使化學變化重現出來,這有助于培養他們的實驗操作興趣,進而對化學實驗現象產生原因的探究,更有利于培養學生穩定性興趣和概括性興趣,從而調動學生學習的主動性和積極性。

不斷發展和豐富的電教媒體參與課堂教學活動,有效地改進了教和學的活動方式,使教學信息傳遞更加生動活潑。學生或在提供的事實、過程中積極討論思維;或在創設的情境中受到陶冶、凈化。這樣,可使教學重點、難點易于突破,教學方法變得靈活多樣,教學環境輕松和諧,教學氣氛民主、活躍,教學目標便容易實現。例如,在講授“電鍍”一節內容時,采用了“二個階段”教學法。第一,預習準備階段。提前發給學生實驗用品。第二,知識傳授階段。把課前錄制好的演示實驗錄象帶適時插播,通過放大慢鏡頭、反復放等方法,使實驗現象更加明顯,操作更加規范。加上教師生動形象的語言,使學生個個躍躍欲試。在此基礎上,指導學生完成演示實驗,并寫出電鍍原理及條件,繪出裝置圖。然后,及時反饋,引導學生討論、歸納和整理,再通過投影展示重要知識點原理。參觀學習階段。播放電鍍廠鍍鋅車間錄像片段,這里學生情緒又高漲起來,于是,趁機設問:你們鍍的鋅與工人師傅的鋅有什么不同?指出電鍍工藝是十分復雜,鍍層質量要受溶液酸堿度、電流密度、電壓高低、溫度高低、電鍍液的配制等方面的影響,并展望了今后電鍍工藝前景,使學生受到了勞動技術教育,從而內化升華,暗下決心為報效祖國而發奮學習。整堂課,學生一直處于愉快的積極活動中,培養了學生的各種素質。

最后,開展科技活動,展現與培養創新能力。創新活動的基礎是科技活動,科技活動的開展狀況深刻地左右著創新活動。為此,在工作中必須千方百計、想方設法開展科技活動。從課外興趣小組開始,建立初步的創新活動的基礎。通過教師的指導,充分發揮學生的創新能力,利用現有條件,想方設法開展課外科技活動。比如,讓學生設計“家庭化學小實驗”,利用現有的物品完成某一個化學小實驗;利用現有的物品完成某一個化學實驗;或結合校情、鄉情,讓學生考察周圍環境在近幾年來所發生的變化;指導學生通過上網、看電視、查資料等方法查找與生產、生活相關信息等;通過調查、觀察、討論與動手檢測等方法;培養學生敏銳的觀察力與發現力。

愉快能使學生“樂學”,有利于大面積提高教學質量;愉快有利于減輕學生的精神負擔,促進學生的精神健康和身心發展;愉快有利于豐富學生的情感生活,發展各種高級情感;愉快有利于學生形成樂觀、開朗的人格特征。這些正是時代所需要的,實施愉快教育,培養高素質人才,也正是我們每位育人者的努力方向。

讓愉悅在化學教學中再飛一會兒,現實作為化學教師的理想追求!

【參考資料】

篇5

關鍵詞:高中化學;問題;對策

《普通高中化學課程標準》指出:“高中化學課程應有助于學生主動構建自身發展所需的化學基礎知識和基本技能,進一步了解化學學科的特點,加深對物質世界的認識;有利于學生體驗科學探究的過程,學習科學研究的基本方法,加深對科學本質的認識,增強創新精神和實踐能力;有利于學生形成科學的自然觀和嚴謹求實的科學態度,更深刻地認識科學、技術和社會之間的相互關系,逐步樹立可持續發展的思想。”所以,在高中化學教學中,教師要分析新課程下高中化學課堂教學中的突出問題,立足于新課程的基本理念,找出解決問題的對策,激發學生的學習熱情,最終讓學生在掌握基本的化學知識的同時,也促使學生的情感、素質、能力等得到培養和發展。

問題一:教師教學思想的局限

目前,新課程改革正在如火如荼地開展,但一些教師的化學教學模式依然沒有轉變,再加上長期受到傳統教學模式的影響,教師的思想依然不能完全轉變成新的教學觀點,因此,在教學過程中,課堂依舊延續著以往的教學模式,教師過于注重理論知識的傳授,填鴨式的教學模式仍然存在于化學教學過程中,學生被動地學習根本看不到化學的價值和作用,找不到探究化學的積極性,導致化學課堂的效率嚴重受損。

策略1:聯系生活實際,拉近學生與教材之間的距離

化學在日常生活中隨處可見,它與我們的生活息息相關,它在人們生活和生產中起著非常重要的作用。所以,在教學過程中,教師要根據教材內容的需要,有意識地將與化學教學有關的生活實際引入課堂,不僅可以調動學生的學習積極性,而且,還可以活躍課堂氣氛,使學生在輕松的學習氛圍中學習。

例如,在教學《生產生活中的含氮化合物》時,本節課的教學目標是讓學生了解氮及其重要化合物的主要性質,讓學生認識其在生產生活中的應用和對生態環境的影響。所以,在授課的時候,我借助多媒體向學生出示了三則材料,材料一:倫敦煙霧事件;材料二:洛杉磯光化學煙霧事件;材料三:氮氧化物與空氣中的水結合最終會轉化成硝酸和硝酸鹽,硝酸是酸雨的成因之一。三則材料的分析可以讓學生感受化學就在我們身邊,化學對我們的生態環境的危害及防治措施,從而讓學生掌握基本的含氮化合物的知識,也使學生樹立珍惜美好大自然,愛護環境的意識。

問題二:教學目標的片面

在素質教育的影響下,我們的教學目標已經不再是簡單的知識傳授,但一些教師為了應對高考,為了讓學生在學習的過程中取得好的成績,在設置教學目標的過程中過于注重知識點的掌握,忽視了情感目標、能力目標等方面的提高和培養,這將不利于學生的全面發展。因此,在授課的時候,教師要認真分析教材,完善教學設計,促使學生的綜合素質得到大幅度提高。

策略2:精心備課,完善教學目標

充分備課是上好課的前提,提高課堂教學質量和效果,首先要抓好備課這一環。而且,在備課的環節中,教學目標的設計是備課的開始,本節課教學方法的選擇,課堂模式的選擇都是建立在明確教學目的的基礎上的。因此,在授課的時候,教師要在充分理解教材內容的過程中,設立完善的教學目標。

例如,在教學《鐵、銅的獲取及應用》時,我進行了這樣的設計,知識目標:(1)了解自然界中鐵、銅的存在形式及常見的冶煉方法,掌握高爐煉鐵的化學原理。(2)學習鐵、二價鐵、三價鐵三者之間的相互轉化關系,能運用有關的氧化還原反應知識分析轉化過程,掌握鐵離子及亞鐵離子的檢驗方法。情感目標:(1)通過對我國銅鐵業的成就,激發學生的愛國主義熱情,從而,調動學生的求知欲。(2)通過對二價鐵和三價鐵的相互轉化和各種實驗現象的預測,增強學生的學習信心和興趣。能力目標:借助探究式教學模式,提高學生的問題意識和創新能力。

需要注意的是,教學目標的設定是在為教師的教學方向確定基調,教師不能將其成為形式和擺設,要認真貫徹落實到實際教學過程中。

問題三:盲目跟風,錯誤地理解新課改理念

在新課改基本理念的指導下,一些教師不能對基本的教學理念做出正確的理解,過于追求面上的形式,因此,導致基本的課程理念根本不能切實貫徹到教學過程中。而且,盲目的理念貫徹還會嚴重影響學生的學習效率。如,在一些教師的化學課堂上,充斥著一些關于是與非,對與錯的問題,課堂上師生也有了互動,但是,這樣的問題思考只能是浪費時間,根本不能調動學生的探究欲望。又如,一些教師在倡導自主學習的過程中,經常是一上課就讓學生以小組的形式進行自學,學生就像沒頭蒼蠅一樣瞎撞不知道該從何處學起,使得學生根本找不到自主學習的樂趣,學生的學習效率也得不到提高。所以,下面就對上述兩種情景的解決策略進行簡單介紹。

策略3:有效提問,分組學習

(1)創設有效問題情境,提高探究能力

問題是探究的基礎,是創新的前提,所以,在授課的過程中,教師要立足于教材,使學生體驗科學研究的過程,激發學生學習化學的興趣,強化科學探究的意識,充分發揮實驗的作用,從而培養學生的創新精神和實踐能力。

例如,在教學《鈉、鎂及其化合物》時,在學習有關金屬鈉的性質與應用時,在課堂上我按照教材中“鈉與水的反應”的實驗步驟進行了演示實驗。在直觀的實驗展示之后,為了提高學生的學習效率,在實驗結束之后,我給學生提出了這樣一些問題,引導學生進行思考:①為什么金屬鈉要保存在煤油里?②根據對實驗現象的分析,你能確定鈉與水反應的生成物嗎?請將你的分析與同學討論,寫出鈉與水反應的化學方程式。而且,通過這樣的教學活動,學生的探究能力也會得到提高,學生在形象的實驗展示中學習的探究欲望也會被激發。

(2)開展小組自主學習,凸顯課堂主體性

“以人為本”是新課程改革的基本理念,學生是課堂的真正主人,在授課的時候,教師要根據教材內容的需要,充分發揮學生的主體性,使學生積極地參與到課堂教學活動當中。

例如,在教學《食品中的有機化合物》時,我采取的是小組自主學習的模式,為了提高學生自主學習的目的性,在授課的時候,我首先讓學生明白本節課的教學重難點,教學重點:①從物質組成上識別有機物和無機物。②知道怎樣的有機物是有機高分子化合物。③了解淀粉、油脂、蛋白質和維生素是食物中的主要有機營養成分。教學難點:①理解有機物和無機物在組成上并沒有嚴格的區分標準。②知道自然界中有機物占絕大多數,種類繁多,性質各異。之后,讓學生以小組的形式結合教材內容和課外一些資料理解并掌握本節課的重難點內容。最后,教師再針對學生的學習情況進行有針對性的講解,這樣將大大縮短學習時間,大大提高學習效率。

問題四:評價機制不完善

對于高中生來說,時間緊任務重,教師和學生的教與學的任務都在圍著高考進行,所以,一些教師忽略了評價在這一時間段中的價值,總認為現階段的學生已經知道自己想要什么,已經有了一定的自主性了,所以,不需要教師對其進行過多的評價。還有一些教師采用的依然是終結式的教學模式,評價學生的好與壞還是主要依靠學生的成績。然而,在實際教學過程中,這兩種思想都不能體現出評價的價值,都不能調動學生的學習積極性。

策略4:倡導自我評價,完善評價機制

新的教學理念指導下,我們不僅要采用形成性評價,還要充分發揮學生的主動性,讓學生自我評價、互相評價,并在自評、互評的過程中揚長避短,既可以明確自己的優缺點,正確地認識自己,又可以借鑒別人的優點,彌補自身的缺點。而且,在這樣的過程中,也有助于教師和家長多角度、多層次、更全面地了解學生。當然,全面、客觀、準確地評價學生,有助于學生自我反思、自我激勵、自主發展。所以,在素質教育的影響下,教師要倡導自我評價,完善評價機制,使學生在自我評價的過程中正確地認識自己,重拾學習的信心,并以一個良好的心態走向考場。

上述幾點簡單介紹的便是新課程理念下在高中化學教學中存在的問題及我們的應對措施,所以,在新課程理念的指導下,教師要準確地分析教學過程中存在的問題,并針對教學內容的需要,以學生為切入點,充分調動學生的學習積極性,從而使學生在高中化學教學中獲得綜合性的發展。

參考文獻:

[1]黃浙君.新課程背景下高中化學課堂教學中有效提問的策略初探[J].數理化解題研究:高中版,2011(05).

篇6

關鍵詞:電解池;實驗觀;微粒觀;教學設計

一、教學思路分析

本節教學內容選自人教版選修4《化學反應原理》第四章《電化學基礎》第三節《電解池》第一部分。電解原理是無機化學中重要的理論知識之一,是氧化還原反應的延伸應用,同時又與物理學科中的電學、能量轉換有密切聯系,屬于學科的交叉范疇。電解原理在日常生活、工農業生產、科技等領域用途很廣。學習電解知識能培養學生將化學知識應用于日常生活實踐中的能力。

本節課采取的教學設計思路是:從化學史引入教師演示電解氯化銅溶液分析實驗現象、交流結論(依據實驗現象歸納得出電解裝置的模型)分析電解水的原理(鞏固電極方程式書寫)學生動手探究電解氯化鈉溶液(改變電解質溶液)歸納放電順序利用結論解決實際問題,落實知識(次氯酸鈉消毒液的制取)。這樣的設計過程符合學生的認知規律,體現了以學生為主體的設計思想,把課堂還給學生,通過層層遞進,不斷激發學生探究熱情,感受學習的樂趣。

二、學習目標

(一)知識與技能

通過電能轉變為化學能的探究活動,了解電解池工作原理,能正確書寫簡單電解池陰、陽極的電極反應式及電解反應方程式。

(二)過程與方法

在探究電解實驗中,教師通過設疑、釋疑來調動學生學習的積極性,通過分析、推理實驗現象,歸納、總結基本規律,讓學生掌握電解裝置的分析方法。

(三)情感態度與價值觀

通過了解戴維發明電解法的化學史,感受科學家不畏艱難、勇于探索的科學精神。

三、教學重、難點

重點:電解的原理及其應用。

難點:電解質種類和狀態對電極反應的影響。

四、教學準備

儀器材料:直流電源、J型管、注射器、碳棒、導線、鱷魚夾、棉簽若干。

藥品試劑:精制飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、氯化銅溶液、淀粉碘化鉀試紙、洗滌劑、酚酞試劑。

五、教學方案設計

(一)視頻引入

【課堂導入】電解法在元素發現過程中的重要地位。

【投影1】科學史話

伏打電池發明的簡單歷程及戴維制得多種活潑金屬。

設計意圖:通過強烈的視覺、聽覺感受和化學史實的介紹將學生的注意力迅速引入課堂,激發學生的求知欲。

(二)通過電解氯化銅溶液實驗探究電解原理

【教師講述】電解法不僅在元素的發現過程中起過重要作用,在如今的日常生活和工業生產中也扮演著及其重要的角色。如金屬的冶煉、氯堿工業等。目前工業上獲得金屬鈉只能通過電解熔融氯化鈉獲得,你知道這些工業生產是如何實現的嗎?反應的基本原理是什么?今天就讓我們一起來揭開電解的秘密。請同學們觀察一組實驗。

設計意圖:通過電解在日常生活中的廣泛應用,讓學生體會到化學學科的學習與生活密切相關,突出化學的生活化信息,產生認知方面的需求。

【學生】傾聽(板演電解熔融氯化鈉的方程式)

【教師講述】從直流電源連出兩極,與電源正極相連的為陽極,與電源負極相連的為陰極。J形管低端注射器內裝有濕潤的淀粉碘化鉀試紙,注意觀察陰陽兩極電極上的現象以及注射器內淀粉-KI試紙顏色的變化。

【演示實驗】電解氯化銅溶液[2]

設計意圖:通過演示實驗,讓學生處于思考問題、探索問題的情境中,培養學生邏輯思維能力。通過實驗現象來分析電解原理,符合學生的認知過程,讓學生從宏觀上體會電解過程中的物質變化。

【投影2】整理匯報

(1)電解池的構成要素有哪些?

(2)電解池的工作原理。

①寫出CuCl2溶液中存在的電離方程式:_______

②通電前溶液中離子的運動情況:________

(3)通電后離子的移動方向:________向陰極移動_______向陽極移動,試寫出電極方程式________

設計意圖:通過整理討論匯報培養學生概括總結能力及口頭表達能力,并讓學生對電解原理有一個整體清晰的認識,從而理解電解池的構成要素及工作原理。

【動畫演示】

設計意圖:通過動畫演示幫助了學生理解微觀粒子(電子、陰陽離子)的移動情況,從宏觀現象到微觀本質,提升學生從微觀角度來分析反應的本質的能力,幫助學生形成微粒觀,讓學生對電解原理有進一步的認識。

【師生小結】電解池的工作原理

(三)分析電解水原理,鞏固電極方程式的書寫

【過渡】電解水對于我們同學來講并不陌生,這個實驗有什么現象?現在你能運用已學知識分析為什么會在陰極產生H2,而陽極產生O2嗎?試寫出電極方程式。

【投影3】投影電解水裝置

【學生】交流、討論、完成

設計意圖:讓學生在回顧已有知識的同時,補充新的知識,有利于學生認知結構的構建,同時也鍛煉學生書寫電極方程式的能力。

【過渡】實際上在電解水的過程中,如果用的是純水,速率是非常慢的,為什么?(學生:水是弱電解質,導電能力弱),為了增強溶液的導電能力,可以加什么呢?

【學生】學生七嘴八舌(有說硫酸,有說氫氧化鈉,還有說酸堿鹽)

(四)探究電解質溶液不同對電解反應的影響

【教師引導】是不是任何電解質加入水中都不會影響電極反應呢?請同學們自己動手完成電解飽和氯化鈉的實驗。在實驗之前完成學案中的思考題(略)并交流。

設計意圖:讓學生產生新的認知沖突,進一步引發學生積極思考,讓學生在問題解決中建構新知識。

【實驗探究】用碳棒做電極,電解飽和氯化鈉溶液。

【投影4】實驗注意事項

①按如圖裝置連接儀器,在倒置的針頭上涂上洗滌劑;

②待J型管低端液面下降約1cm后,關閉電源,緩慢拉動注射器,觀察注射器內濕潤淀粉碘化鉀試紙顏色變化。

設計意圖:讓學生自己動手實驗,體驗電解氯化鈉的過程,通過學生動手做、動眼看、動腦思的基礎上,記錄實驗現象,培養合作學習的意識。通過探究實驗,讓學生進一步探究電解質溶液的不同對電解反應的影響,為引出放電順序做好鋪墊。(影響放電順序的因素較多,如:離子濃度,電離環境,極化作用等,不能絕對化,中學階段無需做過于詳細的講解)

【師生小結】放電順序:陰極放電順序為Cu2+>H+>Na+;陽極放電順序為Cl- > OH-。

【問題拓展】

①電解質溶液導電的過程就是電解質溶液電解的過程,你同意這一說法嗎?

②應用本節課的知識請你設計次氯酸鈉消毒液的制取。

設計意圖:通過學生對關鍵問題的討論、交流,進一步提高學生對電解原理的認識,讓學生感受到化學來源于生活,也必將服務于生活。

【拓展延伸】用鐵釘、碳棒做電極,電解氯化鈉溶液探究電極材料的變換對電極反應有何影響?

設計意圖:一節課的時間是有限的,不可能把所有問題講全,電極材料的不同對電解也會產生影響,通過拓展延伸讓學生課后進行研究性學習,且為下節課的學習埋下伏筆。

【學生質疑】鼓勵學生從前面的探究實驗中發現新問題,并提出來大家共同研究,

設計意圖:學生在實驗過程中可能會發生一些“異常”現象,比如:淀粉-KI試紙顏色一段時間后藍色褪去了等。重視學生提出來的問題,培養學生科學嚴謹的作風。

【結語】電解給世界帶來了太多的精彩,它為我們人類新產品的開發和研制提供了廣闊的前景,電解不僅在過去和現在發揮了巨大作用,將來也必將發揮它的更大的作用。

六、教學反思與體會

(一)實驗――化學教學的主旋律

著名化學家傅鷹教授曾說過,“實驗是化學的最高法庭”。化學是一門實驗科學,在課堂上合理使用實驗,不管是演示實驗還是學生實驗,在化學課堂教學中都起著至關重要的作用,有效利用實驗能使課堂教學達到事半功倍的效果。本節課最大的亮點就是把課本實驗進行了改進。如果按照課本實驗裝置進行,檢驗氯氣時整個教室都會彌漫氯氣的味道,不可避免地對學生的身心健康造成傷害,而且氫氣的檢驗較為麻煩。但是按照改進后的裝置進行實驗不僅有效地檢驗了氯氣,而且通過點燃肥皂泡檢驗氫氣,可操作性強,符合綠色化學理念。

(二)精心設計――凸顯化學知識的形成過程

本節課以建構主義理論為指導,一改以往以知識講授為中心的教學模式,學生通過自主、合作、探究方式進行新知識的學習。教師在實驗設計、操作的過程中起指導作用,突出核心知識的教學,即重點研究電解氯化銅溶液、電解氯化鈉溶液的電極上離子放電情況,這樣,既從學生的認知基礎――氧化還原反應出發,關注學生的認知發展,又大大地激發了學生探究熱情,在輕松的課堂氛圍中獲取新知識,加強了重點知識與方法的學習。

(三)充分發揮多媒體在化學教學中的作用

學生用肉眼是看不見微觀粒子的運動的,中學階段實驗室設備又達不到要求,所以要充分發揮多媒體的作用,通過觀看氯化銅溶液電解過程的電腦動畫了解離子的移動情況,物質的生成情況,把微觀的內容宏觀化,讓學生更直觀地理解電解原理。

[參 考 文 獻]

篇7

關鍵詞:礦產資源 總量調控 結構調整 內蒙古

一、“十二五”礦產資源開發利用目標

“十一五”期間,礦產資源開局和礦業結構進一步優化,礦產資源集約、節約利用水平明顯提高,以大型煤炭礦區開發為代表的具有明顯循環經濟特征和清潔生產特征的礦山格局基本形成,重要礦產品產量平穩上升,礦產資源持續供給能力不斷增強,為“十二五”期間進一步調整礦產資源結構奠定了堅實基礎。

(一)提高新建礦山準入條件

新建井工煤礦不得低于120萬噸/年,露天煤礦不得低于300萬噸/年,鐵礦山不得低于6萬噸/年,鉛鋅等有色金屬礦不得低于6萬噸/年,金銀等貴金屬礦山不得低于3萬噸/年,銅等自治區急缺礦種礦山建設規模可適當放寬。以鐵、銅、鉛鋅、金、銀等優勢礦種為重點,新建一批大中型礦產資源重點基地,發展一批大型礦山企業。

(二)加大已建礦山及采礦權的整合力度

通過企業重組和改造,實現規模開采、布局合理,推進礦產資源向大企業、現代化企業和下游加工企業集中。重點加強已設探礦權的整合工作,對于歷史上設置的零星分布的探礦權,凡具備探礦權相鄰、探明礦種相近、位于一個礦床、礦帶或異常區等整合條件的,均要通過經濟、政策和必要的行政手段,推進和完成探礦權整合工作,為優化后續礦山開局,提高規模化、集約化開發利用水平打好基礎。

(三)調整產業結構,拉長產業鏈

以煤炭開發為重點,兼顧其他礦山開發,強化并嚴格執行煤炭資源向煤電煤化工等轉化項目、煤機整車等大型裝備制造項目、高新技術項目配置的政策,實施煤炭開發、就地轉化、后續產品精深加工等煤炭產業化發展,建設一批超大型礦山企業,提高煤礦機械化生產、安全生產、清潔生產水平,力促煤炭資源經濟結構和產業結構調整。改善非煤礦產資源采選冶結構,推進采選冶一體化發展,穩定主要金屬礦產選冶能力,推進稀土專營和開發稀土金屬下游產品,增強非金屬礦產深加工能力,整體提高全區礦產品技術水平和附加值。

(四)主要礦產品產能目標

到2015年,全區非油氣礦山企業采礦生產能力達15億噸, 礦業產值達2000億元以上,生產能力和礦業產值年均各增長10%,主要礦產資源區內和國內保證程度均有所提高。石油產量達400萬噸,天然氣產量達600億立方米,煤炭資源產量力爭達12億噸左右。積極扶持煤層氣資源的勘查與開發,全區煤層氣資源產量達10億立方米。鐵、銅、鉛鋅等重要金屬礦產礦石產量保持平穩增長,到2015年,分別達到5000萬噸、1200萬噸、1500萬噸以上。完全扭轉礦山企業“多、小、散”的狀況,全區大中型礦山產能所占比例達到81%以上,能源礦產和主要金屬礦產開采集中化、企業大型化進程明顯推進。

按照國家宏觀調控政策,優化資源開發利用布局,加強稀土和鎢等優勢礦產資源開采總量的調控力度,實現礦產資源供需總量基本平衡。控制稀土氧化物(REO)和鎢等保護性開采礦種產量,到2015年,稀土氧化物(REO)和鎢礦產(以鎢精礦65%計)產量分別控制在8.4萬噸和1400噸。全區采礦權設置數量(不含砂石粘土等普通建筑材料)控制在4800個以內。

二、“十二五”期間礦產資源總量調控

隨著全區新型工業化、城鎮化進程的加快和人口的增長,資源供需形勢更為復雜。實現資源與社會經濟的協調發展,加強對礦產資源總量調控十分必要。為了達到我區礦產資源開采總量與市場需求總量相適應的目標,進一步優化生產要素配置,促進礦產品供需總量保持平衡,整頓和規范礦產資源一發秩序,不斷提高礦產資源開發利用水平。“十二五”期間,仍以結構調整作為重點,通過規模結構、產品結構、技術結構調整,提高礦產品質量和附加值,提高整體競爭力,適應經濟結構調整和可持續發展的需要。

(一) 礦產資源總量調控的礦種選擇

根據國民經濟發展的需要及我區優勢礦種,規劃期內鼓勵開采石油、天然氣、煤層氣、油砂、油頁巖、銅、鉛鋅、金、銀、鉭、鈮等國民經濟發展急需礦產。鼓勵礦山企業合理開采與自治區建設密切相關的非金屬礦產,鼓勵企業依靠科技進步,研究開發新型非金屬礦產品,擴大非金屬礦應用領域。

限制市場供過于求、開采或利用過程中對環境產生較大影響和國家實行保護性開采、目前還不能經濟開發利用的大中型低品位貧礦、難選冶的礦產,以及開采條件差、易產生嚴重浪費的礦產的開采。為了嚴格控制產能過剩、環境污染和降低能耗,對鎢、錫、銻、稀土和重晶石、螢石、石墨、菱鎂礦、滑石、砂金、硫鐵礦、砂鐵、高鋁粘土以及其他重砂礦物和濕地泥炭、水泥灰巖等非金屬礦產,實行限制性開采;限制開采高硫煤、高灰煤,有計劃地開采鉬礦,對銦、鍺、鋯等稀散稀有金屬礦產要加強保護。由于水泥屬國家進行宏觀調控的高耗能、高污染的資源性產品,嚴格控制新建擴建水泥用灰巖礦山企業。鎢和稀土是我國優勢礦產資源,在國際、國內市場有著舉足輕重的地位。根據國際、國內市場需求、國家經濟發展和宏觀調控的需要,規劃期內,按照國家有關政策對自治區鎢、稀土以及錫等礦種實行保護性限量開采,嚴格實行年度開采總量指標控制和出口產品配額總量計劃。對我區主要優勢礦產煤炭實行總量調控。

根據國家政策,禁止開采藍石棉、可耕地磚瓦用粘土等,禁止將優質白云巖、石灰巖等作為普通碎石建筑材料開采。禁止新建對生態環境產生不可恢復的破壞性影響的礦產資源開采項目,杜絕禁止開采礦種開發項目的建設。

(二) 重要礦產資源開發利用總量調控指標的研究

煤、鎢、錫、銻、鉬、稀土、鉛、鋅、鋁、重晶石、螢石及高鋁粘土礦產是我國重要的優勢礦產資源。煤是我國經濟發展所必須的主要能源;鋁、鉛、鋅是我國國民經濟持續發展必需的有色金屬礦產;鎢、錫、銻、鉬、稀土礦產除國內需要外,可以控制國際市場并涉及國家安全與高新技術發展的重要礦產;重晶石、螢石是重要的非金屬礦產,在工業現代化中將成為重要礦物原料,其中螢石在許多發達國家作為重要戰略物資進行儲備。這12種礦產資源在我國都有相當規模的開采和利用,除保證國內需求外,都不同程度地參與了國際礦產品貿易,有一些礦產品在國際市場中還占有相當重要的地位,它既可控制和調劑市場產品的緊缺程度,又可左右國際市場中的產品價格。根據國家對上述12種礦產資源開發利用總量調控的原則要求及我區礦產資源開發利用現狀,規劃期內,自治區調控開采總量的主要礦種是煤、稀土、鎢、高鋁粘土和螢石等。

1. 煤炭是我區最主要優勢礦產資源,查明資源儲量居全國第一位

貫徹落實國務院關于促進煤炭工業健康發展的精神,重點扶持煤炭資源開發利用的重大項目,加快煤炭行業結構調整,有效調整煤炭開采總量,到2015年,全區煤炭總產量控制在12億噸左右。嚴格執行煤炭新建礦井、礦山的準入,通過強化煤炭資源管理,逐步解決歷史遺留的大礦小開和布局不合理的問題。

2. 稀土礦是我區極優勢礦產資源,查明資源儲量居全國第一位

“十二五”期間,繼續限制開采稀土礦,徹底解決分散開發等小而散等問題,實現包鋼對白云鄂博礦區的專營。在解決環境保護和資源保護等問題的前提下,合理開發利用白云鄂博主、東礦的鐵礦資源,逐步提高西礦的開采規模。控制稀土氧化物的開采和銷售,大力開展稀土下游產品研發,提高稀土產品科技含量和附加值。規劃期內,按照國家宏觀調控政策,全區稀土氧化物(REO)2015年控制在8.4萬噸,稀土氧化物年度生產總量按國家政策執行。堅決貫徹《國土資源部關于開展全國稀土等礦產開發秩序專項整治行動的通知》(國土資發[2010]68號)精神,切實保護和合理開發利用我區稀土資源。

3. 我區鎢礦資源儲量居全國第十位

鎢、鉬等礦產在當前國內、國際市場上供大于求,按照國家宏觀調控政策,實行限產總量控制。鼓勵鎢礦生產企業加大科研投入,改進工藝裝備,控制初級產品的配額比例。2015年生產總量控制指標為1400噸(三氧化鎢65%)。規劃期內,鎢礦年度開采總量按照國家調控政策執行。

4. 高鋁黏土礦和螢石礦是我國重要的礦產資源,對保障國民經濟發展具有重要作用

國土資源部《2010年高鋁黏土礦螢石礦開采總量控制指標的通知》,是我國第一次對高鋁黏土礦和螢石礦實行開采總量控制管理并分年度下達開采總量控制指標,不再受理新的高鋁黏土礦和螢石礦的勘查、開采登記申請。我區螢石礦屬優勢礦產資源,2010年,生產總量控制指標為190萬噸(礦石量),全區高鋁粘土礦生產總量控制指標為80萬噸(礦石量)。

嚴格執行國家規定的開采總量控制責任狀和合同書制度、內部管理制度、信息通報制度。依據國家經濟發展和宏觀調控政策,限制性開采礦種的開采總量和出口產品配額總量要按計劃執行,嚴禁超計劃開采和計劃外出口。做好礦山儲量動態監測和礦業權核查工作,為科學調控礦產資源開采總量提供基礎支撐。

三、“十二五”期間礦產資源開發利用結構調整

礦產資源總體規劃明確要求“規劃期內礦產資源勘查、開發利用結構得到調整、優化;大、中、小型開采規模結構進一步優化;礦山開采規模必須與礦區的礦產儲量規模相適應;嚴禁大礦小開、一礦多開、亂采濫挖;勘查、采礦、選礦、冶煉、加工結構嚴重失調的狀況得到初步改善;優質礦產品、高技術含量、高附加值的礦產品比例進一步提高;進出口結構得到改善。”為此,自治區國土資源廳在礦產資源開發利用管理中,嚴格限制規模小、資源利用率低、破壞環境的礦山,對生產礦山和在建礦山開采規模達不到標準的進行了清理整頓。

(一)礦山企業規模調整

隨著礦產資源整合工作的穩步推進,煤炭資源整合取得重大成果。煤礦山結構趨于合理。整合擴大了單個礦山的生產規模,優化了產業結構,改善了生產條件,減少了對資源的浪費和對環境的破壞。但非煤礦山小型礦山企業居多的狀況還未明顯改變。我區除了煤炭和鉬礦中型以上生產規模的礦山較多以外,其它非煤礦山的生產規模多以小型為主。小型礦山企業的生產技術、裝備和管理水平落后,礦產資源開采和綜合利用水平低下。此外,多數小型礦山地質工作程度低,以普查階段為主。小型礦山企業的大量存在,是造成我區資源浪費的主要原因。還需要特別注意的是,城市建設所需要以砂石、粘土為主的普通建筑材料用非金屬礦產資源的開發存在諸多問題,小礦多而分散,缺乏統一開發規劃,給城市及周邊環境帶來很大的負面影響,對其規劃和整合的力度更是需要加大。

1. 嚴格新建礦山準入條件

新建礦山要符合國家和自治區產業政策,符合礦產資源規劃。本著做大、做強、現代化、高起點的要求,嚴格審查新建礦山企業的資質條件。嚴格新建礦山企業的準入,依照礦產資源和主要礦區(山)最低開采規模要求,實現新建礦山規模與占用儲量規模相適宜,從源頭制止低水平重復建設。

需要新建礦山的礦產地必須進行綜合勘查、綜合評價,并對其共伴生礦產進行綜合利用或有效性保護。對于共伴生多種礦產的礦產地,在探礦權出讓以及劃定開采范圍時,要進行主要開采礦種的合理性論證,并根據國家政策、開采條件以及礦產資源的重要程度確定開采順序。

2. 現有礦山企業結構調整

依靠體制創新和企業改制,提高現有礦山企業開采規模和科技含量,堅持“大礦兼并小礦、小礦聯合大礦、下游加工企業整合上游礦山企業”的原則,通過改組、聯合、兼并、轉讓和控股等形式,組建礦產開發和加工的礦業集團,提升礦山企業的整體素質和競爭力,實現產業升級。

按區域、礦種建立礦山企業淘汰退出機制,棄小扶大,棄弱扶強。對于規模特小、生產技術落后、能源和資源消耗嚴重、污染環境、存在安全隱患和開采規模與占用儲量不相適應礦山,要限期改造和整頓。對資源枯竭、嚴重污染環境、浪費和破壞資源以及長期虧損的礦山企業,予以關閉或依法破產。對無合法礦石來源、規模達不到產業政策要求、非法建設的選礦廠及礦產品加工企業要依法實施關閉整合。

不符合產業政策、產能落后的小鐵礦、小煤礦等,要分類整改或重組;達不到產業準入標準的企業,在國家規定的期限內堅決關閉或停產。規劃期內,要逐步淘汰年產30萬噸以下的小煤礦,逐步淘汰入選礦石量6萬噸/年以下的鐵選廠、3萬噸/年以下的銅鉛鋅選礦廠、金礦露天氰化堆浸場、混汞法選金場。

(二)技術結構調整

礦山企業的開采生產技術應與當代社會經濟的發展水平相適應。推廣有利于提高資源利用效率、有利于環境保護和節能減排、有利于安全生產、有利于減輕礦工體力勞動的先進采礦技術和裝備。礦山企業應當采取科學的開采方式和選礦工藝,淘汰落后生產能力,制止手工采礦和穿硐式巷采等落后開采方法,減少尾礦、矸石、廢石的產生量和貯存量。鼓勵礦山企業通過技術改造,實現采礦和選冶設備的更新換代和機械化生產,促進產業升級,提高市場競爭力。堅決取締浪費資源、污染環境、生產工藝和設備落后的小選冶、土法煉焦、小氰化池和土法煉油等非法生產。規劃期末,全部淘汰傳統的房柱式開采工藝,煤礦機械化程度不低于80%,非煤礦的機械化程度不低于50%,實現采礦和選冶設備的更新換代和機械化生產,促進產業升級,提高市場競爭力。按照科技創新的要求,積極引進國內外先進技術,加快科技成果轉化,提高選冶企業的工藝技術及裝備水平,促進產品升級,增強企業的盈利能力和參與市場的競爭能力。

(三)礦產品結構調整

遵循國家對礦產資源開發利用的宏觀調控,以市場為導向,以效益為中心,優化能源產業、有色金屬產業、稀土產業和非金屬產業的礦產品結構,推動自治區能源、冶金、化工、建材等循環經濟產業鏈和新型工業化的進程。

能源礦產。加大煤炭產品結構調整力度,發展煤炭洗選加工轉化技術和潔凈煤生產,使煤炭洗選比重達到60%,就地加工轉化率達到50%以上。加強優質煤開采,以潔凈煤氣化為龍頭,積極發展煤制油、煤電化、煤焦化和煤液化等煤-電-化工一體化的新型煤化工深加工產品。鼓勵石油、天然氣、煤層氣開采,發展具有高附加值的天然氣化工產品。

金屬礦產。重點發展黑色和有色金屬產業。通過實施擴能改造等重點工程,實現鋼鐵產品結構的優化,提高中厚板、汽車板、特種鋼、稀土鋼的比重。擴大有色金屬產業生產規模,有序發展氧化鋁和鋁系列合金材料,適度發展銅、鉛、鋅等有色金屬采選、冶煉及深加工產品,使有色金屬開發逐步成為我區另一支柱產業。

稀土金屬礦產要在穩定發展上中游產品的基礎上,突出發展稀土新材料、元器件和應用產品等下游產品。加快稀土永磁材料、儲氫材料、凈化催化材料、發光材料等稀土功能材料的發展步伐,實現從原材料出口為主到以功能材料及相關最終產品出口為主的轉變,延長產品鏈。積極組織力量開展鈮、鉭、鈹等稀有分散金屬的礦產品開發應用研究。

非金屬礦產。開拓非金屬礦產的開發應用領域。適度發展鹽堿化工,擴大燒堿、純堿、PVC等產業規模;穩步發展金屬鈉、氯丁橡膠、甲烷氯化物等氯堿產品。建材工業以水泥、玻璃為主,發展新型干法水泥,擴大浮法平板玻璃生產規模。充分利用高嶺土、風積沙等資源,發展節能環保的新型建筑材料。規劃期內,促進芒硝、石膏、膨潤土、沸石等其他優勢非金屬礦產的開發應用。

四、保障措施

1. 科學設置礦業權,提高準入門檻,有效控制過剩產能

繼續嚴格執行國土資源部《關于對稀土等八種礦產暫停頒發采礦許可證的通知》、《國土資源部關于繼續對稀土等八種礦產暫停頒發采礦許可證的通知》及《稀土等礦產開發秩序專項整治行動實施意見》等要求,對稀土、鎢、錫、銻、鉬、高鋁耐火粘土、螢石等八種產能過剩礦產,嚴格控制新設礦業權。提高準入門檻,控制采礦權投放數量。根據礦產資源供需情況,結合礦業經濟增長速度和礦業產值目標,合理確定探礦權、采礦權的投放數量和布局。進一步規范煤炭、鉛鋅行業投資行為,加快結構調整,采取措施應對產能過剩。

2. 強化總量控制指標的執行力

首先明確總量調控計劃指標,依據規劃調控,控制出口,加強對開采總量配額指標執行情況的監督管理及國家經濟發展和宏觀調控政策,限制性開采礦種的開采總量和出口產品配額總量要嚴格按計劃執行,嚴禁超計劃開采和計劃外出口。針對當前全國鎢、錫等礦產開采總量仍然過大的情況,進一步加強鎢、錫、銻行業管理,完善準入制度,嚴格準入管理,對達不到準入條件的單位和個人,嚴禁從事鎢、錫、銻的勘查、開采、冶煉、加工、銷售和出口等活動。在國家規定的總量調控期間,鎢和稀土礦山不得擅自改變開發利用方案、擴能改造或擴大開采規模,嚴格執行國家規定的開采總量控制責任狀和合同書制度、內部管理制度、信息通報等制度,對采礦總量調控實施情況進行定期調查與監測,同時形成礦山儲量動態監測機。鼓勵鎢和稀土生產企業加大科研投入,改進工藝裝備,提高高附加值產品的出口配額比例。

3. 科學制訂礦產資源勘查開發規劃,加快資源整合步伐

依照重點成礦區帶集中開采政策,科學規劃開采布局,劃定鼓勵開采區、限制開采區、禁止開采區。鼓勵開采區內優勢礦產和國內緊缺及市場需求的礦產,限制開采供大于求、質量低劣、污染嚴重的礦產。對大宗出口的優質礦產實行限產保值。本著“大礦大開、整裝開發”和“大礦兼并小礦、小礦聯合做大、下游加工企業整合上游礦山企業”的原則,合理設置采礦權。嚴格礦產資源開采管理。嚴禁圈占礦產資源不按期開工和大礦小開、整礦零開、濫采亂挖,杜絕對資源的掠奪性、投機性開采和壟斷性勘探。

4. 建立礦產資源開采最低開采規模和礦山企業礦產資源利用效率指標,加快發展循環經濟

調整礦業生產結構,提高礦山企業準入標準,嚴格控制礦山企業總數。對勘查區內已發現的礦體要進行全面的評價,其中煤炭地質勘查程度原則上要達到勘探,非煤礦種地質勘查程度要達到詳查,資源儲量及建設規模原則上達到國家、自治區確定的最低規模要求,方可申請探礦權轉采礦權。

主要參考文獻

1.《礦產資源總體規劃》(2008-2020年).國土資源廳,2010.12

2. 《2010年礦產資源年報》.國土資源廳.2010.11

3. 《2009年礦產資源年報》.國土資源廳.2010.6

4. 《2009年度礦產資源開發利用年報》.國土資源廳,2010.5

5. 《2008年度礦產資源開發利用年報》.國土資源廳,2009.12

6. 《國土資源部關于開展全國稀土等礦產開發秩序專項整治行動的通知》國土資發[2010]68號

7. 國土資源部《2010年高鋁黏土礦螢石礦開采總量控制指標的通知》國土資涵[2010]187號

8. 國土資源部《關于對稀土等八種礦產暫停頒發采礦許可證的通知》(國土資發[1999]104號)