主题三 专题4课题2水的自然循环与人工净化 课件(共25张PPT)-2025-2026学年八年级 全一册《化学》沪科版（五·四学制）

(共25张PPT)
专题4　水的性质与组成
课题2　水的自然循环与人工净化
义务教育教科书（五·四学制） 化学 八年级 全一册
从中国空间站俯瞰地球，地球是一个蓝色的星球，约有71%的表面被水覆盖。地球上的总储水量虽然很大，但淡水很少。对极其有限的淡水资源，我们应如何合理保护、开发和利用呢？
水的自然循环与人工净化
课题2
学习聚焦
结合生活情境，认识水循环与水的自净能力。
结合自来水生产，了解吸附、 沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法，形成分离混合物质的一般思路。
结合污水处理、水资源再利用等实例，形成保护环境和节约水资源的可持续发展意识。
水在自然界中如何循环和净化
自然界中的水是如何循环的？水循环主要包括哪些环节？自然界中各种水体是相互联系的，处于不断运动和相互转化之中的。水在太阳辐射和地球引力作用下，通过蒸发、水汽输送、降水和径流等环节，以气体、液体、固体的形式在陆地、海洋以及大气间不断循环，这一过程称为自然界中的水循环。
水在循环中，通过物理、化学和生物作用不断去除污浊和杂质，保持着本身的洁净，这就是水的自然净化。如有些水体中存在着微生物和溶解的氧气，它们能分解水中的有害物质。
水的自然净化有多种途径，经过稀释、挥发、沉淀、吸附、氧化、分解、微生物对污染物的降解作用等，使污染物浓度降低，水体恢复到受污染前的状态。
自然界中各种水体都具有一定的自净能力，但水体的自净能力是有限的，如果水体中的污染物数量超过水体的自净能力，水体就会受到污染。
溶解氧是用于表述溶解于水中的氧气质量的一个术语。溶解氧是衡量水质的重要指标之一，也作为水体净化的标志。尝试分析其中的原因。
讨论与交流
水有哪些人工净化的方法
水是生命之源，对人类生活和社会发展具有重要意义。然而，在现代生活、工农业生产中，人们向水中排放的废弃物已经远远超过水的自净能力，被污染的水必须通过人工净化，达标后才能排放，或者作为生活、生产用水。通常，可采用吸附、沉降、过滤、蒸馏等方法。
图4.7 上海杨树浦水厂
如图4.8所示的自来水生产过程中，主要经过哪些步骤生产出千家万户的生活用水？哪些步骤分别涉及物理变化和化学变化？若用活性炭吸附水中杂质，这属于物理变化还是化学变化？生活中还有哪些利用活性炭吸附作用的实例？
观察与思考
图4.8　自来水生产过程示意图
城市和乡镇的生活用水是经过自来水厂处理的。自来水厂生产过程中，经常用净水剂，如明矾［KAl(SO4)2·12H2O］、氯化铁等，处理微小的悬浮物，使杂质沉降下来，以达到净水的目的。此外，还需要通过过滤、消毒等净化处理，去除杂质、消除异味、杀菌后，所得的水才能作为生活用水，供人们使用。
经过上述净化处理，水中的不溶性杂质被去除了，水变得澄清了，但所得的水仍然不是纯水，水中还有许多溶解的杂质。例如，生活中，经常烧水的水壶内壁常会留下白色的水垢，这种水
垢就是溶在水中的可溶性含钙元素或镁元素的物质，因水加热或长久放置而生成的沉淀。溶有较多这些可溶性含钙元素或镁元素的物质的水，称为硬水；不含或含较少可溶性含钙元素或镁元素的物质的水，称为软水。
使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦。生活、生产中需要对硬水进行软化处理，去除硬水中的含钙元素或镁元素的物质，使硬水软化成软水，再进行使用。
分析图4.9，能得出我国水资源分布有什么特点？水资源与人口、耕地面积和国内生产总值有什么关系？
观察与思考
如何合理开发和利用水资源
图4.9　我国的水资源、人口、耕地面积和国内生产总值区域比重图
我国水资源总量居世界第六位，但是我国人口众多，人均水资源量不足世界人均水资源量的四分之一，是一个水资源严重短缺的国家。不仅如此，我国水资源分布不均匀，南方水多、耕地少、水量有余；北方耕地多、水量严重不足。
1. 我国西南地区水资源较为丰富，可采用哪些方法对其进行合理开发与利用？
2. 在水资源发生供需矛盾时，如何安排城乡生活用水、农业用水、工业用水、生态环境用水和其他用水的先后顺序呢？
讨论与交流
随着社会的快速发展和人口的快速增长，水资源短缺问题日趋严重，海水淡化已经成为解决淡水危机的重要途径。
图4.10　太阳能蒸馏器示意图
人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器（图4.10）。太阳能蒸馏器的运行原理是利用太阳能蒸发海水，再冷凝产生淡水。
蒸馏是分离和提纯液态混合物常用的方法之一。实验室可通过蒸馏自来水制取蒸馏水（图4.11）。应用这一方法，可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，还可以把混在液体里的杂质去除。
图4.11　实验室制取蒸馏水装置示意图
海水淡化是解决淡水资源不足的根本措施，各类海水淡化技术都是通过耗能使水与各种杂质分离。太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能利用与脱盐工艺相结合是一种可持续发展的海水淡化技术。其中，膜蒸馏（MD）技术利用太阳能驱动水蒸气通过膜，实现脱盐，获得高品质清洁水，应用前景广阔。石墨烯膜可为水蒸气提供极短且快速的传输路径，在海水淡化中显示出巨大的应用潜力和优势。
利用太阳能实现高效可持续海水淡化
拓展阅读
污水如何变废为宝？污水回收再利用已成为新兴水资源发展技术的一环，是可持续和绿色发展的重要体现，同时对于我国缓解水资源供需矛盾和保障水生态安全具有重要意义。
污水处理厂处理污水分为三级：一级处理，即通过机械处理，如格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和油脂等；二级处理，即生物处理，通过微生物的作用，将污水中的污染物降解和转化为污泥；三级处理，即污水的深度处理，包括去除有机化合物和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。
图4.12　污水处理厂
学习指南
归纳小结
水在自然循环中，通过 不断去除污浊和杂质，保持着本身的洁净，这就是水的 。
水的人工净化可采用 等方法。
蒸馏可以把 不同的物质从混合物中分离出来，这是分离和提纯液态混合物常用的方法之一。
例题导引
问题：
自来水厂处理的水在出厂时已达到了卫生标准，但在输送过程中可能受到管道污染，因此自来水不宜直接饮用。校园里的直饮水机通过多级净化，保证师生放心直饮，其主要水处理步骤如图4.13所示。
图4.13　直饮水机水处理步骤
（1）依据我们的生活常识，自来水如果受到管道污染，可能含有哪些对人体不安全的成分？
（2）炭罐中的活性炭具有吸附功能。超滤膜是一种具有微孔的滤膜，比一般滤网的孔径更小。说说这两个处理过程的作用。
（3）直饮水是纯净物吗？请说出理由。
（4）节约用水、防止水污染应成为我们的自觉行为。请写出一条生活中节约用水、防止水污染的措施。
分析：
（1）自来水中可能含有悬浮固体、余氯、重金属离子、有机化合物、细菌、病毒等对人体不安全的成分。
（2）炭罐中的活性炭具有吸附功能，去除异味及水中的余氯、有机化合物和部分重金属离子等，能够有效地净化水质、改善水的味道；超滤膜可以过滤掉较小的悬浮颗粒、细菌和病毒等微生物。
（3）纯净物只由一种成分组成，从分子构成来看，是由同种分子构成的。直饮水不是纯净物。直饮水虽然经过了再次净化，但并不能去除水分子以外的所有其他分子。
（4）我们可以从生活、农业生产、工业生产等方面综合考虑，如生活用水的循环使用、农业生产中滴灌技术的应用、工业污水的处理等。
练习巩固
1. 水是人类不可缺少的宝贵资源，人人都要树立节约用水的意识。下列标志与节约用水有关的是（　　）。
2. 下列关于水的净化的说法正确的是（　　）。
（A）沉降可以完全去除难溶性的杂质
（B）加入明矾可以去除可溶性杂质
（B）
（A）
（C）
（D）
（C）通入氯气消毒后得到的水是纯净物
（D）蒸馏的方法可以使海水淡化
3. 下列做法有利于保护水资源的是（　　）。
（A）生活污水直接排放
（B）工业污水不经处理直接排放
（C）大量开采使用地下水
（D）减少化肥和农药的使用
4. 城市的雨污混接整治工作可确保雨水走雨水道，污水走污水道，从而提升城市水环境质量。请你从水在自然界中的循环和净化、城市污水处理的角度分析该项整治工作的意义。
5. 请调查你家的用水情况，分析并写出在你的日常生活中可采取的节约用水的措施。