資源簡介

第四單元　自然界的水
1．了解世界和我國的水資源狀況；了解水污染的防治、節水方法等應對水危機的措施；樹立愛護水資源的意識。
2．了解凈化水在生產和生活中的意義、硬水與軟水的區別。
3．進一步掌握沉淀、過濾、吸附和蒸餾等凈化水的方法。
4．認識水的組成；知道單質、化合物的區別及氧化物的含義。
5．了解化學式和相對分子質量的含義，并能用化學式表示某些物質的組成；能利用相對原子質量和相對分子質量計算物質的組成。
6．知道一些常見元素和根的化合價，能利用化合價寫化學式。
1．過濾、蒸餾等分離混合物的實驗操作；
2．化學式與化合價；
3．相對分子質量的計算。
化合價。
情境創設
【教師活動】水資源是人類生產和生活不可缺少的自然資源，缺水會造成土地沙漠化，樹木枯死。水資源不足將嚴重影響人類的生存。這節課我們一起復習自然界的水。
【設計意圖】強調水資源的重要性，使學生意識到水對于生命的重大意義，調動學生學習的積極性，認真復習本單元所學習的內容。
知識梳理
一、愛護水資源
（一）全球水資源狀況
【教師活動】請同學們回憶水資源分布狀況內容，完成如下填空：
地球上______水、______水、______水、地下水、大氣水和______水等各種形態的水總儲量約為____________，地球表面約_______%被水覆蓋著。
淡水只約占全球水儲量的____%，其中大部分還分布在兩極和高山的冰雪及永久凍土層中，難以利用；可利用的只約占其中的30.4%，即_____________。
【學生活動】完成“學習任務一”中1的內容。
【設計意圖】一方面從儲量上說明水資源豐富，另一方面從可直接利用的淡水資源量上說明水的短缺。有利于學生學會用辯證的方法看待水資源的豐富和有限，以對水資源狀況形成全面、正確的認識。
（二）愛護水資源
【教師活動】水是一切生命體生存所必需的物質，但是水資源有限，為了人類和社會經濟的可持續發展，我們必須愛護水資源，一方面要節約用水，另一方面要防治水體污染。
1．節約用水
節約水資源就要提高水的利用效益。使用新技術、改革工藝和改變習慣可以大量節約工農業和生活用水。例如：工業用水重復利用，生活上一水多用，農業上改大水漫灌為噴灌、滴灌等。
2．水體污染的來源
污染來源 防治措施
工業污染 應用新技術、新工藝減少污染物的產生，同時對污染的水體_________________
農業污染 提倡使用農家肥，合理使用農藥和化肥
生活污染 生活污水應集中處理和排放
【學生活動】完成“學習任務一”中2的內容。
【設計意圖】通過復習節約用水和防治水體污染的內容，幫助學生梳理節約用水和防治水污染的有效措施。
二、水的凈化
（一）自來水廠的凈化過程
【教師活動】城市中的生活用水是經自來水廠凈化處理過的。天然水中首先會加入明礬，明礬溶于水后生成的膠狀物能對水中的雜質進行吸附，使雜質沉降。然后在過濾池中過濾除去多數不溶性雜質，再將水通入活性炭吸附池，池中的活性炭不僅可以吸附除去部分不溶性雜質和可溶性雜質，還可以吸附色素，除去臭味。最后進入清水池后投藥消毒（氯氣、二氧化氯等）殺滅水中的細菌、病毒，它是一個化學變化的過程。經過一系列處理的自來水通過配水泵流入各家各戶。
【學生活動】隨著老師的思路回憶自來水的凈化過程，完成“學習任務二”中1的內容。
【設計意圖】培養學生從圖片獲取信息的能力以及歸納總結的能力。復習自來水廠凈化水的主要步驟。
（二）常見凈化水的裝置
1．凈水器
自制簡易凈水器 活性炭凈水器
【教師活動】教材介紹了兩種常見的凈水器，一種為紗布、小卵石、石英砂、活性炭和蓬松棉自制的簡易凈水器，還有一種為活性炭凈水器。兩種凈水器的作用有什么區別呢？請仔細觀察自制簡易凈水器和活性炭凈水器的示意圖并進行小組交流，完成下面填空。
（1）自制簡易凈水器中紗布、小卵石、石英砂和蓬松棉所起到的作用相當于基本實驗操作中的______。
（2）活性炭凈水器中水的流向是_____（填“a”或“b”，后同）水口進，_____水口出。
（3）兩種凈水器中活性炭、粒狀活性炭層起________作用。
（4）通過以上簡易凈水器_______（填“能”或“不能”）降低水的硬度，得到的水屬于________（填“純凈物”或“混合物”）。
【學生活動】思考并進行小組交流，完成“學習任務二”中2（1）的內容。
【設計意圖】通過自制簡易凈水器與活性炭凈水器作用的分析比較，加深對過濾的理解。
2．過濾
【教師活動】接下來我們一起復習下過濾的具體操作。展示過濾裝置圖并引導學生復習。
“一貼”：濾紙緊貼漏斗內壁；
“二低”：濾紙邊緣略低于漏斗邊緣；液面略低于濾紙邊緣；
“三靠”：燒杯口緊靠玻璃棒；玻璃棒下端緊靠三層濾紙一側；漏斗下端緊靠燒杯內壁。
注意過濾過程中玻璃棒的作用為引流。
【學生活動】完成“學習任務二”中2（2）的內容。
3．蒸餾
實驗室蒸餾裝置 簡易蒸餾裝置
【教師活動】展示實驗室蒸餾裝置圖與簡易裝置圖并進行說明：（1）左圖實驗過程中冷凝管中水流方向是下進上出；右圖燒杯中自來水的作用是冷凝水蒸氣。
（2）蒸餾是根據液態混合物中各成分的沸點不同對混合物進行分離的一種操作，屬于物理變化。蒸餾后得到的水屬于純凈物。
注意：燒瓶中加入幾粒沸石（或碎瓷片）的目的是防止暴沸。
【學生活動】記憶蒸餾實驗要點完成“學習任務二”中2（3）的內容。
【設計意圖】通過實驗室蒸餾裝置圖與簡易裝置圖對比，知道蒸餾操作的原理和方法，加深對蒸餾的認識。
（三）凈水方法
【教師活動】列表對比沉淀、過濾、吸附、殺菌消毒和蒸餾這五種常見的凈化方法，分析其作用及原理并比較其凈化程度。
凈化方法 原理及作用 凈化程度
沉淀 靜置（或加明礬等絮凝劑），使不溶性大顆粒雜質沉降 低 高
過濾 除去水中的不溶性雜質（無法除去所有雜質）
吸附 利用活性炭的吸附性除去一些可溶性雜質、色素和異味
殺菌消毒 加入殺菌劑——殺死水中的細菌等微生物，發生的是化學變化
蒸餾 將水中的所有雜質除去（凈化程度最高）
【學生活動】完成“學習任務二”中3的內容。
【設計意圖】通過列表法對比沉淀、過濾、吸附、殺菌消毒和蒸餾這五種常見的凈化方法并比較凈化程度，加深學生對常見的凈化方法的認識。
（四）軟水和硬水
【教師活動】硬水會給生產和生活帶來許多麻煩，那么什么是硬水什么是軟水呢？
1．定義：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水；不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。
2．鑒別：把等量的肥皂水分別滴加到盛有等量軟水和硬水的試管中，振蕩，產生泡沫較多、浮渣較少的是軟水，泡沫較少、浮渣較多的是硬水。
3．降低水硬度的方法：生活中煮沸；實驗室中蒸餾。
【學生活動】完成“學習任務二”中4的內容。
【設計意圖】通過復習硬水、軟水以及鑒別硬水的方式和降低水硬度的方法，與前面所學的蒸餾進行知識串聯，方便學生記憶與理解。
【教師活動】強調說明：（1）在凈水的方法中吸附、沉淀、過濾、蒸餾都是物理變化，只有消毒過程發生的是化學變化。
（2）經過沉淀、過濾后得到的水是混合物，蒸餾后得到的水是純凈物。
（3）明礬是一種凈水劑，溶于水形成膠狀物，可以吸附水中懸浮的雜質；過濾可以除去不溶于水的固體顆粒。
（4）硬水軟化的方法有煮沸和蒸餾。
三、水的組成
（一）氫氣
【教師活動】在學習水的組成時我們從氫氣的燃燒和水的電解兩個實驗驗證了水是由氫元素和氧元素組成的，下面我們先復習氫氣的性質。
1．物理性質：無色、無臭的氣體，密度比空氣小，難溶于水。
2．化學性質：可燃性。
3．燃燒現象：氫氣在空氣中燃燒產生淡藍色火焰，不純的氫氣點燃時可能會發生爆炸，因此點燃氫氣前一定要驗純。
4．檢驗氫氣純度的方法：如圖操作，若發出尖銳的爆鳴聲，則表明氫氣不純。
【學生活動】回憶氫氣的性質，完成“學習任務三”中1的內容。
【設計意圖】通過復習氫氣的性質，強調氣體點燃前一定要驗純。牢記檢驗氫氣純度的方法與氫氣燃燒時的實驗現象。
（二）電解水實驗
【教師活動】接下來我們一起來復習下水的電解實驗。
1．實驗原理：水在通電的條件下生成氫氣和氧氣。（在水中加入少量硫酸鈉或氫氧化鈉是為了增強導電性）
2．實驗裝置：
3．實驗現象：（1）接通電源后，正、負電極上均有氣泡產生。
（2）通電一段時間后停止，b管（連接負極）中氣體體積約為a管（連接正極）中氣體體積的2倍。
4．氣體檢驗：
切斷電源，a管產生的氣體用燃著的木條檢驗，燃著的木條燃燒得更旺，證明正極產生的氣體是氧氣。b管產生的氣體用燃著的木條檢驗，氣體能燃燒并產生淡藍色火焰，證明負極產生的氣體是氫氣。
記憶口訣：正氧負氫，氫二氧一
5．實驗結論：（1）水是由氫元素和氧元素組成的。
（2）水分子是由氫原子和氧原子構成的，驗證了化學變化中分子可分而原子不可再分。
6．相關圖像：
產生氫氣和氧氣的體積比約為2∶1，產生氫氣和氧氣的質量比為1∶8。
【學生活動】回憶電解水實驗內容，完成“學習任務三”中2的內容。
【設計意圖】培養學生歸納知識的能力，讓學生鞏固已學知識。
四、物質的分類
（一）物質的簡單分類
【教師活動】物質中根據物質種類的多少可以分為由一種物質組成的純凈物和由多種物質組成的混合物，其中純凈物可以按照組成元素的種類分為由一種元素組成的單質和由多種元素組成的化合物。由兩種元素組成的化合物中，其中一種為含氧元素的氧化物和其他化合物。
【學生活動】完成“學習任務四”中1的內容。
【設計意圖】明確物質分類的標準，滲透分類的化學思維。
（二）物質之間的關系
【教師活動】單質與化合物存在并列關系，都屬于純凈物；化合物與含氧化合物存在包含關系；含氧化合物與氧化物存在包含關系。
【學生活動】根據物質之間關系完成“學習任務四”中2的內容。
【設計意圖】圖示法更加直觀的使學生明白純凈物、化合物、含氧化合物和氧化物之間關系。
五、化學式與化合價
（一）化學式的讀寫
【教師活動】用元素符號和數字的組合表示物質組成的式子，叫做化學式。
對于單質來說，金屬單質、稀有氣體單質、非金屬固態單質習慣用元素符號表示其化學式；非金屬氣態單質等雙原子分子則是元素符號加下角標，如、、、等，讀作“某氣”。
對于化合物來說，氧化物的寫法為氧元素寫在右邊，讀作“氧化某”或“幾氧化幾某”；而金屬與非金屬組成的化合物在書寫時則把金屬的元素符號寫在左邊，非金屬的元素符號寫在右邊，讀作“某化某”或“幾某化幾某”。
【學生活動】記憶化學式的讀寫規則，完成“學習任務五”中1的內容。
（二）化學式的意義
【教師活動】我們以水為例一起復習下化學式的意義。
意義 實例
宏觀 表示一種物質 水
表示物質的元素組成 水由氫元素和氧元素組成
微觀 表示物質的一個分子 一個水分子
表示物質的分子構成 一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成
【學生活動】完成“學習任務五”中2的內容。
【設計意圖】以水為例串聯化學式的宏觀和微觀意義，更容易讓學生理解和記憶。
（三）化學式的相關計算
【教師活動】請同學們觀察化學式相關的計算方法：
然后根據關系式進行如下計算：
計算的相對分子質量、中碳元素和氧元素的質量比、中氮元素的質量分數。
【學生活動】完成“學習任務五”中3的內容。
【設計意圖】喚起學生對化學式意義的回憶，以水、二氧化碳等的化學式進行相關計算，既可激起學生興趣，又可降低化學式有關計算的難度，培養學生的分析能力和計算能力。
（四）化合價
【教師活動】（1）化合價的表示方法：
通常在元素符號或原子團的正上方用“＋n”或“－n”表示。
（2）常見元素或根的化合價：
一價H、Li、K、Na、Ag，二價O、Mg、Ca、Ba、Zn，三Al四Si五價P，變價元素記在心，二三Fe，二四C，一七Cl，三五N，S價常顯二四六，Cu、Hg一二也都有。
【學生活動】完成“學習任務五”中4（2）的內容。
原子團 銨根 氫氧根 硝酸根 硫酸根 碳酸根 磷酸根
離子 符號
化合價 ＋1 －1 －1 －2 －2 －3
（3）化合價規律
【學生活動】完成“學習任務五”中4（3）的內容。
①化合價有正價和負價：金屬元素和非金屬元素化合時，金屬元素顯正價，非金屬元素顯負價。
②單質中，元素的化合價為零。
③化合物中，各元素正、負化合價的代數和為零。
④同一元素在不同物質中可以顯示不同的化合價。
（4）化合價的計算：
依據：化合物中各元素正、負化合價的代數和為零。
舉例說明：計算中氯元素的化合價
【學生活動】完成“學習任務五”中4（4）的內容。
（五）化合價與離子符號的關系
化合價（） 離子符號（）
相同 數值相同；正負相同
不同 位置在正上方 位置在右上方
數值在后 數值在前
“1”不省略 “1”省略不寫
【學生活動】完成“學習任務五”中5的內容。
（六）化學符號周圍數字的含義
【學生活動】完成“學習任務五”中6的內容。
課堂小結
本節課以自然界中的水為核心，介紹了水資源的分布狀況，從儲量上說明水資源豐富，從可直接利用的淡水資源量上說明水的短缺，加強學生關注社會問題、自覺愛護水資源的意識。然后介紹了水的凈化過程并通過氫氣燃燒與電解水實驗介紹了水的組成，加深學生對水的認識。最后介紹了化學式與化合價，串聯概括出自然界的水相關的知識體系。
板書設計
第四單元　自然界的水
一、愛護水資源
（一）全球水資源狀況 （二）愛護水資源
二、水的凈化
（一）自來水廠的凈化過程 （二）常見凈化水的裝置
（三）凈水方法 （四）軟水和硬水
三、水的組成
（一）氫氣 （二）電解水實驗
四、物質的分類
（一）物質的簡單分類 （二）物質之間的關系
五、化學式與化合價
（一）化學式的讀寫 （二）化學式的意義
（三）化學式的相關計算 （四）化合價
（五）化合價與離子符號的關系 （六）化學符號周圍數字的含義
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