資源簡介

第四章 生命之源——水
4.1 我們的水資源
設計說明 本節課屬于常識課，給學生介紹水與人類的關系。讓學生通過自學、閱讀、討論、查閱資料等途徑了解水對人類的作用、水資源的現狀、水污染的原因、危害及防治方法，認識到保護水資源的重要性，養成良好的用水習慣，節約用水。 水的凈化是學生在學習了實驗基本操作、氧氣的制取和性質實驗之后進行的實驗基本操作學習。一方面，學生已經具備了一定的實驗動手操作能力，另一方面，水的凈化與我們的日常生活息息相關，學生的學習興趣較高。因此本節課主要采用先學后教，學生實驗與教師演示相結合的方法。在本節課中包含了明礬吸附、過濾、活性炭吸附，假如每個實驗都進行學生實驗探究，則時間緊且學生不容易抓住重點，因此探究重點放在過濾操作，把蒸餾作為演示實驗。 本節內容難度不大，但節內容又與學生生活息息相關，可以培養學生關心社會、為社會作貢獻的社會責任感，使學生學會用辯證的方法看待水資源的豐富和有限便成了本節教學的重點內容。 教學目標 【知識與技能】 1.知道水與人類的關系和水在自然界的分布情況。 2.了解世界和我國的水資源狀況。 3.掌握水體污染的來源、危害及防止水體污染的措施。 4.通過本課教學，使學生知道沉淀、過濾、蒸餾等三種凈化水的方法。 【過程與方法】 1.通過對水資源的了解，學習用辨證的方法看待水資源的豐富和有限。 2.通過對節約用水及水體污染的學習，使學生認識保護水資源的重要性。 3.通過實驗探究和討論，培養學生的觀察描述能力、交流合作能力。 4.通過對水凈化過程的初步探究，體驗探究的一般過程，形成良好的學習習慣和學習方法。 【情感、態度與價值觀】 1.增強學生節約用水和保護水資源的意識。 2.通過對水污染的了解和對凈化過程的參與，教育學生關心、愛護、珍惜水資源。 3.通過學生親自參與水凈化過程的實驗探究，感受化學對生活、對社會的積極意義，增強學習化學的興趣。 重點難點 教學重點 1.節約水資源和防治水體污染的措施。 2.水凈化的幾種方法、過濾操作的原理及實驗、軟水和硬水的鑒別。 教學難點 1.培養學生愛護水資源的意識。 2.水的凈化與純化方法的原理。 教學方法 對比法：通過對比分析數據和圖表來說明水資源情況，要求學生用辯證的眼光看待水資源的豐富和短缺。 探究法：通過學生動手實驗，學會過濾等基本實驗操作，認識靜置沉淀、吸附沉淀、過濾等凈水方法。 調查法：通過一些課內外的調查活動，認識合理利用和保護水資源的重要性和迫切性，認識硬水的危害性，了解鑒別硬水和軟化的基本方法，從而形成節約用水、保護環境的意識。 教具、學具 計算機多媒體教學系統、CAI課件等。 燒杯2個、過濾柱、活性炭柱、蒸發皿、酒精燈、鐵架臺、玻璃棒。 泥水、明礬、品紅溶液、硬水、軟水、肥皂水。 授課時數 2課時 第一課時 教學過程 導入新課 【教師提問】我們每天都要用水，喝水，你能說出水對于我們人類有哪些用途嗎？ 【學生回答】 1.我們每天必須喝一定量的水，否則人將不能存活。 2.水在人體內起著調節體溫、溶解食物、排泄廢物等作用。 3.我們每天食用的糧食、蔬菜、水果，它們的生長都離不開水。 4.日常生活中我們也要用到水，比如洗衣、洗澡等等。若沒有水，世界將是一個骯臟的世界。 5.漁業、牧業、各種動物的生存都離不開水。 6.一句話，“離開水，萬物都不能存活”，沒有水，就沒有我們身邊的一切。 【教師點撥】一句話，沒有水就沒有生命，就沒有充滿勃勃生機的地球。那么，既然水這么重要，你對水資源的了解又有多少呢？又如何保護我們的水資源呢？ 講授新課 一、人類離不開水 學生自學課本98～99頁相關內容，并結合自己的生活經驗，討論回答下列問題 1.水與人類有什么關系？用自己的觀點談談。 2.水在農業、工業和生活中的用途有哪些 【教師講解】 1.地球上的水 地球表面的70.8%被水覆蓋，水的面積大大超過陸地面積，有人認為把我們居住的星球稱為“水球”似乎更為合適。 2.生命體中的水 生物體內含有大量的水，魚體內含水量約為70%，某些蔬菜含水量甚至達到90%以上。水約占人體重的65%，成人每天需要補充約2.5 kg水。水分不足，會口渴，嚴重缺水皮膚會起皺，甚至意識模糊乃至死亡。 3.水的用途 在工業上，要用水洗滌、溶解、加熱或冷卻物質。 在農業上，要用水灌溉農田。 在生活中，要用水洗臉、刷牙、洗衣、做飯等。 二、珍惜水資源 學生閱讀課本99～101頁，相關內容，討論回答以下問題 1.地球表面水資源多嗎？是如何分布的？我國的水資源現狀 2.為什么要節約用水？在節約用水方面你是怎樣做的？ 3.大家知道節水標志嗎？你能不能說出它的含義？ 【教師講解】 1.水資源分布 （1）水在地球上主要分布在海洋、湖泊、河流、地下、大氣和生物中，其中海洋水約占全球總儲水量的97%。 （2）人類所能利用的淡水僅約為總儲量的0.7%，主要是河水、淡水湖泊水和淺層地表水。 2.水資源狀況 （1）隨著人口的不斷增長，淡水消耗量增加了6至7倍，比人口增長的速度快兩倍。 （2）目前，世界上有26個國家的3億多人口生活在嚴重缺水狀態中。 （3）我國淡水資源總量居世界第6位。但人均占有量僅為世界人均占有量的1/4，地域分布也不均勻，在西北等部分邊遠地區，特別缺水。 拓展 水資源緊缺指標 緊缺性人年均水量/m3主要問題輕度缺水1 700～3 000局部地區、個別時段出現用水問題中度缺水1 000～1 700將出現周期性和規律性用水緊張重度缺水500～1 000將經受持續性缺水，經濟發展受到制約，人體健康受到影響極度缺水<500將經受極其嚴重的缺水
3.節約用水 （1）工業上改變一些生產工藝，提高水的重復利用率，可以節約大量的水。 （2）農業上改大水漫灌為噴灌或滴灌。 （3）生活中以淋浴代替盆浴；用水桶盛水洗車，不用水管沖洗；關緊身邊的水龍頭，修理壞了的水龍頭；使用節水型器具；生活用水處理后二次利用等。 拓展：1.國家節水標志 國家節水標志由水滴、人手和地球組成。整個圓形代表地球，象征節約用水是保護地球生態的重要措施。中間部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母JS的變形，寓意節水，表示節水需要公眾參與，鼓勵人們從我做起，動手節約每一滴水；手又像一條蜿蜒的河流，象征滴水匯成江河。 2.世界水日，每年的3月22日。喚起公眾的節水意識，加強水資源保護。 國家早在“十一·五”規劃中就提出：建設資源節約型社會。隨著經濟發展、人口增長和人民生活水平的提高，我國水資源短缺的問題日益突出。下列資料是我國部分省市人年均水量圖和水資源緊缺指標表。 資料一：我國部分省市人均水量圖 資料二：水資源緊缺指標表 緊缺性極度缺水重度缺水中度缺水輕度缺水人年均水量/m3<500500～1 0001 000～1 7001 700～3 000
請回答： （1）根據資料一和資料二的數據，在以上省市中，極度缺水的有___________；重度缺水的有___________。 （2）節約用水是每一位公民應遵守的功德。在日常生活中，我們經常會看到一些浪費水的現象，如水龍頭滴水、跑水等。如果一個水龍頭按每秒鐘滴2滴水，平均每20滴水為1 mL來計算，一晝夜將流失水的體積為________L。 答案：（1）河北、河南 遼寧 （2）8.64 三、水污染及其防治 觀看圖片，思考是什么原因導致魚類大量死亡呢？ 【教師講解】 1.水污染的原因 （1）工業生產的廢渣、廢液、廢氣和生活污水的任意排放。 （2）城鎮垃圾的隨處堆積。 （3）船舶的航行。 （4）農藥、化肥的過量施用。 2.水污染的危害 （1）被污染的水含有毒物質和細菌、病毒等，不能作飲用水源，也不能用于灌溉。 （2）食用污染水域中養殖的生物，會使人中毒或致病。 （3）水體富營養化，也會影響人類的生態環境。 （4）水體污染加劇了相關地區水資源的危機。 拓展： 水體富營養化是水體污染的一種表現。富營養化最顯著的特征是水中的氮、磷等營養物質含量過高，水體中藻類大量繁殖，水體中含氧量下降，導致魚、蝦等水生生物死亡，使水質惡化。水體富營養化現象，在江河湖泊中稱為“水華”，在海洋中則稱為“赤潮”。 3.水污染的防治措施 （1）我國政府極其重視水污染問題，制定和頒布了《水法》和《水污染防治法》等，強化水質的監測。 （2）工業“三廢”必須經過凈化處理，達到排污標準才能排放。 （3）農業上合理施用化肥和農藥。 （4）生活污水處理達到排放標準后才能排放。 （5）洗滌時改用無磷洗衣粉，以防水體富營養化。 （6）加強船舶航行的管理。 當堂達標 1.“綠水青山就是金山銀山”，節的用水、保護水資源應成為我們的自覺行為，下列做法正確的是（　　） A.用淘米水澆花　　　　　　　 B.工業污水排入江中 C.垃圾丟入池塘中　　　　　 D.刷牙不關水龍頭 答案：A 2.保護水資源包含“節水”和“防污”兩個環節。我國紀念2020年“世界水日”和“中國水周”活動的主題為“堅持節水優先，建設幸福河湖”，下列措施不利于“節水優先”原則的是（　　） A.農業上大力普及噴灌、滴灌等節水灌溉技術 B.工業在可能的范圍內將水循環使用 C.衣服集中洗滌，減少洗衣次數 D.將噴頭洗浴改為浴缸泡浴 答案：D 3.下列屬于水污染造成的環境問題（　　） A.臭氧空洞　　　　 B.酸雨　　　　 C.霧霾　　　　 D.赤潮 答案：D 板書設計 第四章　生命之源——水 4.1　我們的水資源 第一課時 一、人類離不開水 1.地球上的水 2.生命體中的水 3.水的用途 二、珍惜水資源 1.水資源分布 2.水資源狀況 3.節約用水 三、水污染及其防治 1.水污染的原因 2.水污染的危害 3.水污染的防治措施 第二課時 教學過程 導入新課 【教師提問】我們能直接飲用江、河、湖、海中的水嗎？ 【學生回答】不能 【教師講解】如果我們在野外郊游，沒帶夠足量的水，我們怎么把身邊的水資源變為飲用水呢？今天我們就一起學一下。 講授新課 四、水的凈化和純化 （1）沉淀法 【展示】一杯泥水。 【講述】里面既有不溶性雜質，又有可溶性雜質及微生物。自然界的水中都含有雜質,屬于混合物，直接飲用會對人體有害，因此我們需要經過凈化才能飲用或做其他用處。人們的生活需要干凈的水，如果水質混濁，該如何凈化呢？ 最低級的凈化——靜置沉淀，讓部分不溶性雜質陳導底部。經靜止后，上層相對澄清，底部有沉淀，但水中仍有懸浮物質。 【設問】如何去除懸浮雜質？ 【講述】往水中加入某種凈水劑——明礬，利用它溶于水后生成的膠狀物質，粘附雜質，使其沉降。此方法叫做吸附沉降。 【演示】將明礬加入燒杯中。 【現象】上層水較1中更澄清。 【過渡】經沉淀的水，稍微攪拌下又會渾濁，所以要把不溶性雜質和液體分開，就像喝豆漿要過濾掉豆渣一樣。 （2）過濾 【展示】過濾柱。從上到下：紗布、粗沙、細沙，活性炭，棉花。孔隙從大到下。 【演示】泥水經過過濾柱。 【現象】得到澄清的水。 【小結】過濾的作用：將不溶性固體和液體分開。 【過渡】過濾能否把顏色氣味除去？比如茶葉經過濾后茶香和茶色是否還在？ （3）吸附 【講述】要想把顏色氣味除去，必須用到活性炭或木炭。活性炭的多孔結構提供大量的表面積，就像磁力一樣，孔壁上的大量分子產生大量的引力，從而達到將雜質吸引到孔徑中的目的。所以吸附過程是一個物理變化。紗布、粗沙、細沙和膨松棉的作用是過濾，活性炭的作用是吸附。 【演示】活性炭柱吸附品紅溶液的色素 【過渡】經上述得到的水看起來已經澄清透明了。那是否已經是純水了？是純凈物？ 【回答】不是，里面還有許多可溶性雜質。 【提問】如何證明不是純水？ 【演示】將過濾后的水倒入蒸發皿中，然后加熱并用玻璃棒不斷攪拌（目的是使液體均勻受熱，防止液體局部過熱而液滴飛濺），當蒸發至出現固體而水分并未干時，停止加熱，利用余熱使水分蒸干（如果有殘留固體表明水中有可溶性雜質；若無固體，表明純凈）。 【小結】所以上面得到的看似干凈的水是混合物。要想得到純水，必須要蒸餾。 （4）蒸餾 【展示】蒸餾過程圖。 【講述】蒸餾是凈化的最高級別。原理：利用水的沸點較其他雜質低，加熱控制溫度，水氣化，進入中間的管子（冷凝管），冷凝管的水由下往上，與熱的水蒸氣對沖，讓其液化成小水珠，通過接引管進入錐形瓶。若想得到更純的水，要多次蒸餾。蒸餾的過程也是水的純化過程。 【思考】（1）為什么通水是下進上出而不是上進下出？ （2）不用品嘗的方法，怎樣辨別蒸餾水和自來水 答案：（1）為了達到冷凝的效果，要使冷凝管全部充滿水，但若要上進下出，水來不及充滿就流走，冷凝效果不好。另外下進上出還能保證冷凝管上下溫度相差不大。 （2）滴一滴水在表面皿上蒸干，看有沒有殘余物。有殘留物則是自來水，沒有殘留物為蒸餾水。 【講述】市面上有許多純凈水，有的是蒸餾水，有的是去離子水（除去離子雜質），還有供人飲用的礦泉水（“純凈水”）（含有微量元素）。 2.自來水的生產過程 【過渡】我們生活中如何應用上述方法來凈水，讓自來水進入千家萬戶呢？ 【展示】自來水凈水的流程圖 【講述】絮凝→過濾→曝氣→殺菌 其中前兩者是物理變化，后兩者是化學變化。 （1）絮凝：使懸浮物質自然凝結沉淀或加入明礬，明礬溶于水后生成的膠狀物對雜質吸附，使雜質沉降，達到凈化水的目的。 （2）過濾（沙濾）：可以除去液體中混有的固體雜質。 （3）曝氣：空氣氧化。 （4）殺菌：加入氯氣（Cl2）、臭氧（O3）或二氧化氯（ClO2）。 【點撥】 ①在凈水的各種方法中，沉淀、過濾、吸附發生的都是物理變化。 ②用氯氣、臭氧或二氧化氯給水消毒發生的是化學變化。 ③活性炭具有疏松多孔的結構，因此具有吸附性。活性炭的吸附性屬于物理性質。 ④在沉淀、過濾、吸附、蒸餾幾種凈水方法中凈化程度最高的是蒸餾。 ⑤一般的凈水過程，通常都是幾種凈水方法綜合運用，這樣凈化水的效果更好。 ⑥飲用水并非越純越好。飲用含有人體所需微量元素的水對人體有益。 【過渡】同樣是自來水，為什么各地區的不一樣呢 這與水的軟硬程度有關 3.硬水及其軟化 （1）定義：硬水—含較多可溶性鈣鎂化合物；軟水--含較少可溶性鈣鎂化合物 （2）鑒別。 可用肥皂水來區別硬水和軟水：分別向盛有軟水和硬水的燒杯中滴入肥皂水，經攪拌（或振蕩），觀察生成泡沫的情況。 硬水——泡沫少，浮渣多；軟水——泡沫多，浮渣少。 （3）硬水的危害 ①飲用硬水會影響健康，易患腎結石等。 ②鍋爐用硬水產生水垢，會引起爆炸。 ③用硬水洗衣服，不但浪費肥皂，而且洗不凈（硬水降低氣泡能力）。 （4）硬水的軟化 將硬水中的鈣、鎂離子除去，從而得到不含或少含可溶性鈣、鎂化合物的軟水。 工業上：蒸餾。 生活上：煮沸。 【教師提問】 1.洗衣服用軟水還是硬水更省肥皂呢？ 2.用有些地區的井水、河水洗衣服，放很多肥皂粉，衣服仍洗不干凈，為什么？ 當堂達標 1.下列有關水的說法正確的是（　　） A.水結成冰時，水分子就停止了運動 B.天然水中的所有雜質都可以過濾除去 C.水在天然循環過程中發生了化學變化 D.明礬可促進渾濁水中懸浮物的沉降 答案：D 2.自來水生產中起殺菌消毒作用的是（　　） A.明礬 B.活性炭 C.氯氣 D.純堿 答案：C 3.下列有關水凈化過程的描述錯誤的是（　　） A.過濾除去難溶性雜質 B.通入氯氣殺菌消毒 C.加入明礬使小顆粒凝聚與水分層 D.通過活性炭可使某些有害物質轉化為無害物質 答案：D 4.水是生命之源，下列有關水的說法正確的是（　　） A.可供利用的淡水資源是無限的 B.水經過沉降、過濾、吸附、殺菌消毒等凈化過程后可用作生活用水 C.長期飲用蒸餾水有益健康 D.愛護水資源主要從節約用水和水的循環利用兩方面采取相應措施 答案：B 5.自來水廠凈化水的主要步驟如圖所示。下列有關說法錯誤的是（　　） A.步驟①中加入明礬作絮凝劑 B.凈化后的水為純凈物 C.步驟④的作用是消毒殺菌 D. X試劑可以是活性炭 答案：B 6.單獨使用下列方法凈化水時，凈化程度最高的是（　　） A.蒸餾 B.吸附 C.過濾 D.靜置 答案：A 7.日常生活中將硬水軟化的方法是（　　） A.煮沸 B.吸附 C.過濾 D.沉淀 答案：A 8.下列關于水的說法正確的是（　　） A.用肥皂水不能區別硬水和軟水 B.蒸餾后得到的水是純凈物 C.生活污水可以隨意排放 D.在河水樣品中加入明礬可以除去水中所有雜質 答案：B 9.水是生命之源，下列關于水的說法正確的是（　　） A.活性炭能使海水淡化 B.生活用水可以任意排放 C.用明礬對水進行殺菌消毒 D.煮沸能降低某些硬水的硬度 答案：D 10下列有關水的說法不正確的是（　　） A.地球上的水儲量是豐富的，可供利用的淡水資源是無限的 B.肥皂水可以區別硬水和軟水 C.用蒸餾的方法可以將海水淡化 D.愛護水資源主要從節約用水和防治水體污染兩方面采取相應措施 答案：A 11.下列有關水的敘述正確的是（　　） A.農業上改澆灌為噴灌可節約用水 B.過濾和蒸餾都可以軟化硬水 C.海水淡化是人類解決淡水短缺的最主要途徑 D.生活污水不需要集中處理排放 答案：A 12.水利部確定我國紀念2021年“世界水日”“中國水周”活動的主題為“深入貫徹新發展理念，推進水資源集約安全利用”。下列關于水的說法不正確的是（　　） A.天然水的循環是物理變化 B.提高水的利用率可以節約水資源 C.可用肥皂水鑒別飲用水是硬水還是軟水 D.自來水廠的凈水過程中只發生物理變化 答案：D 板書設計 4.1　我們的水資源 第二課時 一、水的凈化和純化 1.水的凈化方法 （1）沉淀法：靜置沉淀；絮凝沉淀 （2）過濾法：將不溶性固體和液體分離 （3）吸附：活性炭，木炭。吸附色素和異味（物理變化）/得到凈水：混合物 （4）蒸餾：凈化的最高級別/得到純水：純凈物 2.自來水的生產過程 絮凝→過濾→曝氣→殺菌 3.硬水及其軟化 （1）定義：硬水——含較多可溶性鈣鎂化合物；軟水——含較少可溶性鈣鎂化合物。 （2）鑒別：肥皂水。硬水——泡沫少，浮渣多；軟水——泡沫多，浮渣少。 （3）硬水的危害 （4）硬水的軟化：工業上用蒸餾；生活上用煮沸。 教學反思

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