交互式电子白板在《海水资源的开发利用》的学案设计中的应用

蔡碧霞

（江苏省海门中学 江苏 海门 226100）

交互式电子白板为现代化教育开辟了新的天地，课堂教学也正在经历从黑板到交互白板的历史演进。交互式白板将替代黑板成为课堂教学的主流技术，极大地推动学校教学信息化的进程。以下以人教版高中化学2第四章第一节“开发利用金属矿物和海水资源”的第2课时为例，将交互式电子白板与化学课堂教学相结合，揭示化学在资源开发和利用上的价值，体现了交互式电子白板在高中化学课堂教学的优化作用。

一、学习内容分析

人教版高中化学2第四章第一节“开发利用金属矿物和海水资源”的第2课时，教材从海水资源的开发利用这个专题，阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用，首先是因为在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系，同时学生已经学习了钠、铝、铁、铜等金属以及氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，并且对金属冶炼及海水资源也有一定的了解，这些都为本节学习创造了条件。

本节从海洋资源的开发利用引入，通过海水蒸馏、海带提碘、海水提溴等的基本原理，使学生认识到化学是重要科学基础。海洋资源的开发是人类生存和发展必须面对的问题，海水资源的利用还处于初级阶段，从化学角度来看，主要是在海水中各种元素的提取绝不像在实验室进行的试管实验那样简便易行，这里留给学生想象和创造的空间像海洋一样广阔和深远，也会使他们认识到，一些化学原理并不复杂的过程在实际生产中会遇到很多复杂的问题。

二、学习过程设计

【学习课题】 第二课时 海水资源的开发利用

【学习目标设定】

1.通过对海水中某些化学成分的提取方法的学习，使学生更深入理解有关知识。

2.通过各化学方法在海水资源开发中的作用，使学生更好地掌握有关实验技能；

3.学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，树立资源保护意识及合理开发意识。

【学习重难点】海水蒸馏、食盐提纯、海水提溴、海带中I-的提取和检验

【学习方法建议】利用交互式电子白板的强大功能，为学生提供丰富的背景资料和多彩的学习方法，形成丰富的感性认识；通过实验探究与推理归纳分析。

【学习过程设计】

〖引言〗从太空观察地球，看到地球上有七片陆地“漂浮”在一大片蓝色的海洋之中，海洋是美丽的，也是富饶的。海洋中有着非常丰富的生物资源、化学资源、矿产资源等，因此有人说海洋是“自然留给人类的资源储备”。南通临江靠海，“靠海吃海”，我们应该如何开发利用如此丰富的海水资源呢？（利用电子白板幕布功能和聚光灯功能，展示南通近海地图）

设计意图：从问题入手：利用交互式电子白板技术，从“海水是美丽的，也是富饶的”入手介绍海水资源的特点→提出问题：利用海水资源，要解决哪些问题。

（一）海水中水资源的利用

〖自主学习〗主要包括海水的淡化和直接利用海水进行循环冷却。通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去，都可以达到淡化海水的目的。

〖交流〗海水淡化的方法有哪些?

海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合，成为海水综合利用的重要方法。

〖反思〗海水蒸馏的原理是什么？

〖交流〗原理：加热到水的沸点，液态水变为水蒸汽与海水中的盐分离，水蒸汽冷凝得到淡水。蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。工业上常用太阳能蒸发海水。

〖分组竞赛〗一组同学利用实物仪器组建蒸馏装置；一组同学利用电子白板的拖动功能，通过自制Flash积件组建蒸馏的模拟装置。时限3分钟。

设计意图：仪器呈现：海水淡化装置→实验演示（原理分析），给出蒸馏装置实物仪器和模拟软件，让学生分组自行组装完成整套装置。

〖反思〗蒸馏原理是什么？蒸馏实验操作中有哪些注意事项？

〖交流〗冷凝管中水流方向，防止暴沸，温度计水银球的位置等等。

海水蒸馏原理示意图

太阳能蒸发海水示意图

〖视频〗海水的淡化

（二）海水中的化学资源

〖自学〗在现已发现的110多种化学元素中，海洋中就有80多种，被誉为液体矿山。其中氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶（Sr）、溴（Br）、硼（B）、氟（F），这 11 种元素在每升海水中的含量均大于1mg，称为海水中的常量元素，占海水所溶解物质总量的99.9%（其余为微量元素）。海水中所含有的元素大部分以盐的形式存在。

〖反思〗海水制盐可食用，还用作工业原料等。怎样以海水中的NaCl制取其他工业原料？

如何除去粗盐中 Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子？

〖交流〗设计海水提纯食盐的流程，并用电子白板中拖动功能选择试剂组合。

〖视频〗制盐和以盐为原料发展盐化工，可以用盐田法、电渗析法和冷冻法等从海水中制取食盐，工业上再电解 NaCl饱和溶液可制 Cl2、N2、NaOH 等。

〖自学〗展示关于海带方面的图片

〖科学探究1〗怎样证明海水中含有碘元素？

〖实验〗教师演示实验

〖反思〗1.海带为什么不能用水冲洗？

2.海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？

3.为什么用H2O2氧化I-，而不用硝酸、氯气、KMnO4等氧化剂？

〖交流〗教会学生绘制提取流程

〖交流〗碘遇淀粉显蓝色，反应灵敏，现象特殊，常用于相互检验。

〖视频〗提取海水中溶存的有用元素

〖科学探究2〗从海水中如何提取溴？

〖自学〗阅读P91资料卡片—海水提溴

在酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴，将溴蒸出用SO2吸收，转化为氢溴酸，进行富集，最后用氯气氧化得到产品溴。

〖交流〗让学生自主概括海水提溴的步骤；

〖反思〗写出相关的化学方程式。

（ 学 生 书 写 电 子 白 板 ）2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl；Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4

设计意图：电子白板呈现：海水化学资源概况→实验→问题探究：海水提碘，海带提溴→交流探讨。

〖自学〗（电子白板的超链接功能）网络查询“海水提镁”的百度文库。

镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。

（1）为了使 MgCl2转化为 Mg（OH）2，试剂①可以选用，要使MgCl2完全转化为沉淀，加入试剂①的量应 ，验证MgCl2已完全转化为Mg（OH）2的方法。

（2）加入试剂①，能够分离得到 Mg（OH）2沉淀的方法是 。

（3）试剂②可以选用 。

（4）无水MgCl2在熔融状态下，通电后会产生Mg和Cl2，写出该反应的化学方程式 。

（电子白板的实物投影功能）展示个别学生完成的学案，师生共同点评。

〖视频〗海水的综合利用

〖归纳总结〗（利用电子白板的回放功能）

〖检测与评价〗（略）

〖作业〗1.课本习题 4、5；

2.学生收集海洋资源及其利用方面的资料，撰写从海洋资源中提取镁、溴、碘等物质的小论文或制成电子白板格式，展示交流。

设计意图：为了巩固所学知识，完善知识体系，设计一些与水的淡化，海水提溴、碘的综合习题起到及时反馈的作用，保证课堂训练到位。完成书后作业中镁的提取的题目，强调海水的综合利用。

三、教后反思

关于海水蒸馏这部分知识可以采用电子资源提供材料，学生自己总结归纳的方法学习，也可以采用联系已学知识和生活经验，以实例引导学生讨论的方法展开。这节课采用了“自主、交流、反思”教学模式，结合新型交互式电子白板技术手段，通过在教学中创设一种类似科学研究的情景，让学生自主学习、亲自参与探究、发现，逐步形成一种在学习中善于质疑、乐于探索、努力求知的心理倾向。在课堂学习过程中，以学生为主体，学生真正成为学习的主人，讨论成了课堂的常态，小组学习成了学生开展课堂探究性学习的主要途径。

在本节课中，我充分应用电子白板等教学资源，进行新模式教学，具有以下几点优势：

1.策略设计方面：设计学习策略时，结合我校的现代化教学条件，充分利用电子白板中图片、录像、多媒体课件等为学生提供丰富的背景材料，以便形成感性认识，再结合已有知识对海水综合利用等学习内容进行讨论、归纳使同学的认知向前发展。

2.组织形式方面：根据我校的具体条件，结合本节课的学习目标，通过一定的组织形式实现教学活动，主要采用集体学习和小组学习两种学习形式进行。

3.媒体运用方面：虽然本节内容学习难度不大，但是要使学生在有限的课时内了解海水资源开发利用的基本知识，就要有较大的信息量。所以选择学习媒体时，利用电子白板中的图片、录音、录像材料、多媒体动画以及电子白板所特有的拖动功能和缩放效果，将它们有机结合，充分发挥其整体功能优化教学过程。

4.评价反馈方面：本节课学习结束，采用多种评价方式对学习效果进行反馈，如利用电子白板呈现形成性习题、学生自我总结归纳所学知识，同学互相交流提问或分组开展讨论，等等。