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1、国家中等职业教育改革发展示范学校建设材料稀土金属及合金制备技术课程标准重点专业名称：有色金属冶炼专业专业负责人：兰福荣审 核 人：曹 隆福建省长汀职业中专学校福建长汀职业中专学校有色金属冶炼稀土深加工方向稀土金属及合金制备技术课程标准开课学期：第三学期 建议课时：108学 分：6课程性质：专业必修课一、课程性质与任务（一）课程性质稀土金属及合金制备技术是稀土专业的一门必修课，在了解了稀土基本知识后，为了能够适应稀土企业的生产需求，必须学习稀土金属及合金制备技术。本课程主要面向有色金属冶炼专业,旨在使学生比较全面地了解国内外关于稀土功能材料的发展前沿和概况,要求学生重点掌握稀土的基础知识,稀土金
2、属和稀土合金的生产方法。（二）课程任务本课程的任务是：使学生认识和了解稀土金属合金的常见制备技术，理解其反应原理，熟悉火法冶金工艺技术的步骤。另外，对不同的金属采用不同的制备方法，除了常见的火法冶金外，学生还应了解熔盐电解法、电弧炉冶炼法、热还原法、熔配法等常见制备技术。本课程在教授学生基础知识、基本技能和基本方法的同时，还要注意使学生养成严谨求实的科学态度，提高学生的科学素养和综合职业能力。本课程的教学时数为108学时。表 1 课时分配序号项目任务理论学时项目一认识稀土认识稀土元素10认识稀土金属认识稀土化合物认识稀土矿物原料稀土工业概况小节与复习12项目二稀土精矿分解技术认识稀土精矿10浓
3、硫酸焙烧分解混合型稀土精矿NaOH溶液常压分解独居精矿NaOH溶液分解混合型稀土精矿稀土精矿的焙烧分解酸浸法及提铈方法从离子吸附型稀土矿提取稀土小节与复习13项目三稀土元素的萃取分离技术认识溶剂萃取 18稀土元素的萃取分离工艺稀土萃取生产过程小节与复习1期中考试24项目四稀土化合物的制备技术变价稀土化合物的制取18稀土化合物产品的制备稀土氯化物和稀土氧化物的制备稀土抛光粉的制备稀土发光材料的制备固液分离技术小节与复习15项目五稀土金属的制备与生产技术稀土熔盐电解的电化学基础及其电解槽20熔盐电解法生产稀土金属钙热还原法生产稀土金属镧、铈热还原蒸馏法生产稀土金属钙热还原-中间合金法生产稀土金属稀
4、土金属的提纯小节与复习16项目六稀土合金的制备与生产技术认识稀土合金18熔盐电解法制备稀土合金硅热还原法生产稀土硅铁合金电弧炉冶炼其他稀土铁合金碳热还原法冶炼稀土铁合金熔配法生产稀土中间合金小节与复习1期末复习及答疑4期末考试2共计学时108二、目标 （一）课程目标熟悉稀土湿法冶金、火法冶金和各类稀土材料生产的基本过程；熟悉生产流程中各个岗位的工艺原理和基本设备装备；具有在生产一线操作的基本知识和技能；具有开发新材料，采用新工艺、新设备、新技术的初步能力。（二）职业能力目标 能够自主查阅各种稀土金属的性质，特点及分布情况；能够根据不同稀土金属的性质，选择适当的提取或者提纯方法；能够将学到的熔盐
5、电解法、热还原法等常见的稀土金属制备方法融入到实习实训活动中；具有良好的职业道德和敬业精神，具有良好的社会实践能力和社会适应能力和吃苦耐劳、踏实肯干的工作精神。三、课程内容和要求表 2 认识稀土项目一 认识稀土任务一认识稀土元素教学时间11学时任务二认识稀土金属任务三认识稀土化合物任务四认识稀土矿物原料任务五稀土工业概况学习标准【知识目标】1.认识稀土元素及其分类、化学式、电子结构特点及稀土金属的性质2了解稀土化合物的性质及与提取工艺的关系、稀土矿物的赋存状态和稀土工业矿物、稀土工业的发展和稀土的主要应用【能力目标】能对稀土有个初步了解和认识【素质目标】1.具有良好的学习能力和自我发展能力2.
6、 具有较强的安全、节约和环保意识教学方法板书+多媒体辅助讲授、提问、讨论教学条件教材、多媒体设施及教学课件考核评价提问、作业、学习态度学生的知识和能力要求具备相应的化学知识，有个良好的学习态度教师的知识和能力要求具有专业知识的讲解能力以及与学生良好沟通能力表 3 稀土精矿分解技术项目二 稀土精矿分解技术任务一了解稀土精矿教学时间10学时任务二浓硫酸焙烧分解混合型稀土精矿任务三NaOH溶液常压分解独居精矿任务四NaOH分解混合型稀土精矿任务五稀土精矿的焙烧分解酸浸法及提铈方法任务六从离子吸附型稀土矿提取稀土学习标准【知识目标】1. 认识稀土精矿的种类、品级和质量标准2. 了解稀土精矿的提取工艺3
7、了解稀土精矿分解方法的发展、分解率的概念、稀土精矿的化学成分和矿物组成4.重点掌握各种稀土精矿的分解方法的原理、工艺、设备和操作要点【能力目标】熟悉稀土精矿的分解原理、工艺、设备及操作要点【素质目标】1.具有良好的学习能力和自我发展能力2. 具有较强的安全、节约和环保意识教学方法板书+多媒体辅助讲授、提问、讨论教学条件教材、多媒体设施及教学课件考核评价提问、作业、学习态度学生的知识和能力要求具备相应的化学知识，有个良好的学习态度教师的知识和能力要求具有专业知识的讲解能力以及与学生良好沟通能力表 4 稀土元素的萃取分离技术项目三 稀土元素的萃取分离技术任务一认识溶剂萃取教学时间18学时任务二稀土
8、元素的萃取分离工艺任务三稀土萃取生产过程学习标准【知识目标】1.了解溶剂萃取的概念，认识常用稀土萃取剂和稀释剂的种类、性质及萃取特点，掌握萃取过程中回萃比、回洗比等基本参数的计算方法2初步掌握串级萃取工艺计算方法，如液液萃取理论、纯度对数图解法等方法，恒定萃取比和恒定混合萃取比体系的计算。3.熟悉常用萃取分离稀土元素工艺的原理、典型布置和萃取生产过程的主要操作【能力目标】会生产过程的主要操作【素质目标】1.具有良好的学习能力和自我发展能力2. 具有较强的安全、节约和环保意识教学方法板书+多媒体辅助讲授、提问、讨论教学条件教材、多媒体设施及教学课件考核评价提问、作业、学习态度学生的知识和能力要求
9、具备相应的化学知识，有个良好的学习态度教师的知识和能力要求具有专业知识的讲解能力以及与学生良好沟通能力表 5 稀土化合物的制备技术项目四 稀土化合物的制备技术任务一变价稀土化合物的制取教学时间19学时任务二稀土化合物产品的制备任务三稀土氯化物和稀土氧化物的制备任务四稀土抛光粉的制备任务五固液分离学习标准【知识目标】1.了解氧化还原法提取铈和銪的原理与工艺方法2重点熟悉各种稀土化合物及稀土抛光粉、稀土发光材料等的制备工艺和操作方法3.了解稀土化学反应器及固液分离的原理和设备及其工艺流程，常见的有离心分离法、重力沉降法，或者通过改变温度影响物质的形态达到分离的目的。【能力目标】能对稀土化合物及稀土
10、抛光粉、稀土发光材料的制备工艺和操作方法有个清楚的认识【素质目标】1.具有良好的学习能力和自我发展能力2. 具有较强的安全、节约和环保意识教学方法板书+多媒体辅助讲授、提问、讨论教学条件教材、多媒体设施及教学课件考核评价提问、作业、学习态度学生的知识和能力要求具备相应的化学知识，有个良好的学习态度教师的知识和能力要求具有专业知识的讲解能力以及与学生良好沟通能力表 6 稀土金属的制备与生产技术项目五 稀土金属的制备与生产技术任务一稀土熔盐电解的电化学基础及其电解槽教学时间20学时任务二熔盐电解法生产稀土金属任务三钙热还原法生产稀土金属任务四镧、铈热还原蒸馏法生产稀土金属任务五钙热还原-中间合金法
11、生产稀土金属任务六稀土金属的提纯学习标准【知识目标】1.稀土熔盐的电化学电解理论基础，掌握电极电位、槽电压、电化学当量、电流效率等概念和技术指标，了解稀土电解槽的类型和发展趋势3.重点熟悉稀土氯化物熔盐体系电解、氟化物-氧化物熔盐体系电解的熔盐体系、电极过程、工业实践和操作方法4.了解氟化物或氯化物的钙热还原法、氧化物的镧或铈还原-蒸馏法和氟化物钙热还原-中间合金法的制备工艺的基本原理，掌握原料、还原剂、坩埚材料的选择原则，重点熟悉各种工艺使用的真空炉设备、工艺条件和操作方法5.了解稀土金属的各种提纯方法及适应的金属和杂质【能力目标】重点熟悉各种工艺使用的真空炉设备、工艺条件和操作方法【素质目
12、标】1.具有良好的学习能力和自我发展能力2. 具有较强的安全、节约和环保意识3.具有较强的安全、节约和环保意识教学方法板书+多媒体辅助讲授、提问、讨论教学条件教材、多媒体设施及教学课件考核评价提问、作业、学习态度学生的知识和能力要求具备相应的化学知识，有个良好的学习态度教师的知识和能力要求具有专业知识的讲解能力以及与学生良好沟通能力表 7 稀土金属的制备与生产技术项目六 稀土合金的制备与生产技术任务一认识稀土合金教学时间19学时任务二熔盐电解法制备稀土合金任务三硅热还原法生产稀土硅铁、镁合金任务四电弧炉冶炼其他稀土铁合金任务五碳热还原法冶炼稀土铁合金学习标准【知识目标】1.了解稀土铁合金的应用
13、、分类、组成、性质及生产方法，如电硅热法、电碳热法等常见的方法2熟悉稀土合金电解的熔盐体系、电极过程、工业实践和操作方法3.重点熟悉硅热还原、碳热还原和熔配法生产稀土铁合金的原理、工艺、设备和冶炼操作【能力目标】会稀土铁合金的原理、工艺、设备和冶炼的操作【素质目标】1.具有良好的学习能力和自我发展能力2. 具有较强的安全、节约和环保意识3.具有较强的安全、节约和环保意识教学方法板书+多媒体辅助讲授、提问、讨论教学条件教材、多媒体设施及教学课件考核评价提问、作业、学习态度学生的知识和能力要求具备相应的化学知识，有个良好的学习态度教师的知识和能力要求具有专业知识的讲解能力以及与学生良好沟通能力四、
14、教学实施（一）教学方法建议首先，教师应根据教学内容，结合具体的教学条件和学生的认知基础，创设适宜的教学情境，选择恰当的教学策略，以激发学生的学习兴趣，使学生主动参与教学过程。教学中要紧密联系学生已具备的有关物质及其变化的经验与知识，深入浅出，帮助学生加深对化学基础知识的理解，做好与九年义务教育和职业教育相关专业知识的前后衔接。再次，教师应加强直观教学，培养学生的观察能力和思维品质。对比较抽象的稀土金属及合金冶炼的理论知识，教师要善于利用各种模型、图表和现代教育技术等辅助教学手段，帮助学生理解教学内容。应重视稀土金属及合金制备技术的生产一线的操作技能的训练，有意识地引导学生进入生产车间一线，培养学生动手及解决实际问题的能力，发挥实训室体验操作功能。同时，教师
