交互式電子白板在《海水資源的開發利用》的學案設計中的應用

蔡碧霞

（江蘇省海門中學 江蘇 海門 226100）

交互式電子白板為現代化教育開辟了新的天地，課堂教學也正在經歷從黑板到交互白板的歷史演進。交互式白板將替代黑板成為課堂教學的主流技術，極大地推動學校教學信息化的進程。以下以人教版高中化學2第四章第一節“開發利用金屬礦物和海水資源”的第2課時為例，將交互式電子白板與化學課堂教學相結合，揭示化學在資源開發和利用上的價值，體現了交互式電子白板在高中化學課堂教學的優化作用。

一、學習內容分析

人教版高中化學2第四章第一節“開發利用金屬礦物和海水資源”的第2課時，教材從海水資源的開發利用這個專題，闡明化學在自然資源的合理開發和綜合利用上的作用，首先是因為在當今全球資源、能源供應緊張與人口迅速增長的矛盾日益突出的情況下，海水資源同人類的生活有著日益緊密的聯系，同時學生已經學習了鈉、鋁、鐵、銅等金屬以及氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質，并且對金屬冶煉及海水資源也有一定的了解，這些都為本節學習創造了條件。

本節從海洋資源的開發利用引入，通過海水蒸餾、海帶提碘、海水提溴等的基本原理，使學生認識到化學是重要科學基礎。海洋資源的開發是人類生存和發展必須面對的問題，海水資源的利用還處于初級階段，從化學角度來看，主要是在海水中各種元素的提取絕不像在實驗室進行的試管實驗那樣簡便易行，這里留給學生想象和創造的空間像海洋一樣廣闊和深遠，也會使他們認識到，一些化學原理并不復雜的過程在實際生產中會遇到很多復雜的問題。

二、學習過程設計

【學習課題】 第二課時 海水資源的開發利用

【學習目標設定】

1.通過對海水中某些化學成分的提取方法的學習，使學生更深入理解有關知識。

2.通過各化學方法在海水資源開發中的作用，使學生更好地掌握有關實驗技能；

3.學生認識和體會化學在自然資源開發和利用中的意義和作用，樹立資源保護意識及合理開發意識。

【學習重難點】海水蒸餾、食鹽提純、海水提溴、海帶中I-的提取和檢驗

【學習方法建議】利用交互式電子白板的強大功能，為學生提供豐富的背景資料和多彩的學習方法，形成豐富的感性認識；通過實驗探究與推理歸納分析。

【學習過程設計】

〖引言〗從太空觀察地球，看到地球上有七片陸地“漂浮”在一大片藍色的海洋之中，海洋是美麗的，也是富饒的。海洋中有著非常豐富的生物資源、化學資源、礦產資源等，因此有人說海洋是“自然留給人類的資源儲備”。南通臨江靠海，“靠海吃海”，我們應該如何開發利用如此豐富的海水資源呢？（利用電子白板幕布功能和聚光燈功能，展示南通近海地圖）

設計意圖：從問題入手：利用交互式電子白板技術，從“海水是美麗的，也是富饒的”入手介紹海水資源的特點→提出問題：利用海水資源，要解決哪些問題。

（一）海水中水資源的利用

〖自主學習〗主要包括海水的淡化和直接利用海水進行循環冷卻。通過從海水中提取淡水或從海水中把鹽分離出去，都可以達到淡化海水的目的。

〖交流〗海水淡化的方法有哪些?

海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，海水淡化同化工生產結合、同能源技術結合，成為海水綜合利用的重要方法。

〖反思〗海水蒸餾的原理是什么？

〖交流〗原理：加熱到水的沸點，液態水變為水蒸汽與海水中的鹽分離，水蒸汽冷凝得到淡水。蒸餾法的歷史最久，技術和工藝也比較完善，但成本較高。工業上常用太陽能蒸發海水。

〖分組競賽〗一組同學利用實物儀器組建蒸餾裝置；一組同學利用電子白板的拖動功能，通過自制Flash積件組建蒸餾的模擬裝置。時限3分鐘。

設計意圖：儀器呈現：海水淡化裝置→實驗演示（原理分析），給出蒸餾裝置實物儀器和模擬軟件，讓學生分組自行組裝完成整套裝置。

〖反思〗蒸餾原理是什么？蒸餾實驗操作中有哪些注意事項？

〖交流〗冷凝管中水流方向，防止暴沸，溫度計水銀球的位置等等。

海水蒸餾原理示意圖

太陽能蒸發海水示意圖

〖視頻〗海水的淡化

（二）海水中的化學資源

〖自學〗在現已發現的110多種化學元素中，海洋中就有80多種，被譽為液體礦山。其中氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、碳、鍶（Sr）、溴（Br）、硼（B）、氟（F），這 11 種元素在每升海水中的含量均大于1mg，稱為海水中的常量元素，占海水所溶解物質總量的99.9%（其余為微量元素）。海水中所含有的元素大部分以鹽的形式存在。

〖反思〗海水制鹽可食用，還用作工業原料等。怎樣以海水中的NaCl制取其他工業原料？

如何除去粗鹽中 Mg2+、Ca2+、SO42-等雜質離子？

〖交流〗設計海水提純食鹽的流程，并用電子白板中拖動功能選擇試劑組合。

〖視頻〗制鹽和以鹽為原料發展鹽化工，可以用鹽田法、電滲析法和冷凍法等從海水中制取食鹽，工業上再電解 NaCl飽和溶液可制 Cl2、N2、NaOH 等。

〖自學〗展示關于海帶方面的圖片

〖科學探究1〗怎樣證明海水中含有碘元素？

〖實驗〗教師演示實驗

〖反思〗1.海帶為什么不能用水沖洗？

2.海帶剪碎后，為什么要用酒精潤濕？

3.為什么用H2O2氧化I-，而不用硝酸、氯氣、KMnO4等氧化劑？

〖交流〗教會學生繪制提取流程

〖交流〗碘遇淀粉顯藍色，反應靈敏，現象特殊，常用于相互檢驗。

〖視頻〗提取海水中溶存的有用元素

〖科學探究2〗從海水中如何提取溴？

〖自學〗閱讀P91資料卡片—海水提溴

在酸化的濃縮海水中，用氯氣置換溴，將溴蒸出用SO2吸收，轉化為氫溴酸，進行富集，最后用氯氣氧化得到產品溴。

〖交流〗讓學生自主概括海水提溴的步驟；

〖反思〗寫出相關的化學方程式。

（ 學 生 書 寫 電 子 白 板 ）2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl；Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

設計意圖：電子白板呈現：海水化學資源概況→實驗→問題探究：海水提碘，海帶提溴→交流探討。

〖自學〗（電子白板的超鏈接功能）網絡查詢“海水提鎂”的百度文庫。

鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。

（1）為了使 MgCl2轉化為 Mg（OH）2，試劑①可以選用，要使MgCl2完全轉化為沉淀，加入試劑①的量應 ，驗證MgCl2已完全轉化為Mg（OH）2的方法。

（2）加入試劑①，能夠分離得到 Mg（OH）2沉淀的方法是 。

（3）試劑②可以選用 。

（4）無水MgCl2在熔融狀態下，通電后會產生Mg和Cl2，寫出該反應的化學方程式 。

（電子白板的實物投影功能）展示個別學生完成的學案，師生共同點評。

〖視頻〗海水的綜合利用

〖歸納總結〗（利用電子白板的回放功能）

〖檢測與評價〗（略）

〖作業〗1.課本習題 4、5；

2.學生收集海洋資源及其利用方面的資料，撰寫從海洋資源中提取鎂、溴、碘等物質的小論文或制成電子白板格式，展示交流。

設計意圖：為了鞏固所學知識，完善知識體系，設計一些與水的淡化，海水提溴、碘的綜合習題起到及時反饋的作用，保證課堂訓練到位。完成書后作業中鎂的提取的題目，強調海水的綜合利用。

三、教后反思

關于海水蒸餾這部分知識可以采用電子資源提供材料，學生自己總結歸納的方法學習，也可以采用聯系已學知識和生活經驗，以實例引導學生討論的方法展開。這節課采用了“自主、交流、反思”教學模式，結合新型交互式電子白板技術手段，通過在教學中創設一種類似科學研究的情景，讓學生自主學習、親自參與探究、發現，逐步形成一種在學習中善于質疑、樂于探索、努力求知的心理傾向。在課堂學習過程中，以學生為主體，學生真正成為學習的主人，討論成了課堂的常態，小組學習成了學生開展課堂探究性學習的主要途徑。

在本節課中，我充分應用電子白板等教學資源，進行新模式教學，具有以下幾點優勢：

1.策略設計方面：設計學習策略時，結合我校的現代化教學條件，充分利用電子白板中圖片、錄像、多媒體課件等為學生提供豐富的背景材料，以便形成感性認識，再結合已有知識對海水綜合利用等學習內容進行討論、歸納使同學的認知向前發展。

2.組織形式方面：根據我校的具體條件，結合本節課的學習目標，通過一定的組織形式實現教學活動，主要采用集體學習和小組學習兩種學習形式進行。

3.媒體運用方面：雖然本節內容學習難度不大，但是要使學生在有限的課時內了解海水資源開發利用的基本知識，就要有較大的信息量。所以選擇學習媒體時，利用電子白板中的圖片、錄音、錄像材料、多媒體動畫以及電子白板所特有的拖動功能和縮放效果，將它們有機結合，充分發揮其整體功能優化教學過程。

4.評價反饋方面：本節課學習結束，采用多種評價方式對學習效果進行反饋，如利用電子白板呈現形成性習題、學生自我總結歸納所學知識，同學互相交流提問或分組開展討論，等等。