【轻松备课】科粤版化学九年级上 第四章4.1我们的水资源 教学详案

第四章 生命之源——水
4.1 我们的水资源
设计说明 本节课属于常识课，给学生介绍水与人类的关系。让学生通过自学、阅读、讨论、查阅资料等途径了解水对人类的作用、水资源的现状、水污染的原因、危害及防治方法，认识到保护水资源的重要性，养成良好的用水习惯，节约用水。 水的净化是学生在学习了实验基本操作、氧气的制取和性质实验之后进行的实验基本操作学习。一方面，学生已经具备了一定的实验动手操作能力，另一方面，水的净化与我们的日常生活息息相关，学生的学习兴趣较高。因此本节课主要采用先学后教，学生实验与教师演示相结合的方法。在本节课中包含了明矾吸附、过滤、活性炭吸附，假如每个实验都进行学生实验探究，则时间紧且学生不容易抓住重点，因此探究重点放在过滤操作，把蒸馏作为演示实验。 本节内容难度不大，但节内容又与学生生活息息相关，可以培养学生关心社会、为社会作贡献的社会责任感，使学生学会用辩证的方法看待水资源的丰富和有限便成了本节教学的重点内容。 教学目标 【知识与技能】 1.知道水与人类的关系和水在自然界的分布情况。 2.了解世界和我国的水资源状况。 3.掌握水体污染的来源、危害及防止水体污染的措施。 4.通过本课教学，使学生知道沉淀、过滤、蒸馏等三种净化水的方法。 【过程与方法】 1.通过对水资源的了解，学习用辨证的方法看待水资源的丰富和有限。 2.通过对节约用水及水体污染的学习，使学生认识保护水资源的重要性。 3.通过实验探究和讨论，培养学生的观察描述能力、交流合作能力。 4.通过对水净化过程的初步探究，体验探究的一般过程，形成良好的学习习惯和学习方法。 【情感、态度与价值观】 1.增强学生节约用水和保护水资源的意识。 2.通过对水污染的了解和对净化过程的参与，教育学生关心、爱护、珍惜水资源。 3.通过学生亲自参与水净化过程的实验探究，感受化学对生活、对社会的积极意义，增强学习化学的兴趣。 重点难点 教学重点 1.节约水资源和防治水体污染的措施。 2.水净化的几种方法、过滤操作的原理及实验、软水和硬水的鉴别。 教学难点 1.培养学生爱护水资源的意识。 2.水的净化与纯化方法的原理。 教学方法 对比法：通过对比分析数据和图表来说明水资源情况，要求学生用辩证的眼光看待水资源的丰富和短缺。 探究法：通过学生动手实验，学会过滤等基本实验操作，认识静置沉淀、吸附沉淀、过滤等净水方法。 调查法：通过一些课内外的调查活动，认识合理利用和保护水资源的重要性和迫切性，认识硬水的危害性，了解鉴别硬水和软化的基本方法，从而形成节约用水、保护环境的意识。 教具、学具 计算机多媒体教学系统、CAI课件等。 烧杯2个、过滤柱、活性炭柱、蒸发皿、酒精灯、铁架台、玻璃棒。 泥水、明矾、品红溶液、硬水、软水、肥皂水。 授课时数 2课时 第一课时 教学过程 导入新课 【教师提问】我们每天都要用水，喝水，你能说出水对于我们人类有哪些用途吗？ 【学生回答】 1.我们每天必须喝一定量的水，否则人将不能存活。 2.水在人体内起着调节体温、溶解食物、排泄废物等作用。 3.我们每天食用的粮食、蔬菜、水果，它们的生长都离不开水。 4.日常生活中我们也要用到水，比如洗衣、洗澡等等。若没有水，世界将是一个肮脏的世界。 5.渔业、牧业、各种动物的生存都离不开水。 6.一句话，“离开水，万物都不能存活”，没有水，就没有我们身边的一切。 【教师点拨】一句话，没有水就没有生命，就没有充满勃勃生机的地球。那么，既然水这么重要，你对水资源的了解又有多少呢？又如何保护我们的水资源呢？ 讲授新课 一、人类离不开水 学生自学课本98～99页相关内容，并结合自己的生活经验，讨论回答下列问题 1.水与人类有什么关系？用自己的观点谈谈。 2.水在农业、工业和生活中的用途有哪些 【教师讲解】 1.地球上的水 地球表面的70.8%被水覆盖，水的面积大大超过陆地面积，有人认为把我们居住的星球称为“水球”似乎更为合适。 2.生命体中的水 生物体内含有大量的水，鱼体内含水量约为70%，某些蔬菜含水量甚至达到90%以上。水约占人体重的65%，成人每天需要补充约2.5 kg水。水分不足，会口渴，严重缺水皮肤会起皱，甚至意识模糊乃至死亡。 3.水的用途 在工业上，要用水洗涤、溶解、加热或冷却物质。 在农业上，要用水灌溉农田。 在生活中，要用水洗脸、刷牙、洗衣、做饭等。 二、珍惜水资源 学生阅读课本99～101页，相关内容，讨论回答以下问题 1.地球表面水资源多吗？是如何分布的？我国的水资源现状 2.为什么要节约用水？在节约用水方面你是怎样做的？ 3.大家知道节水标志吗？你能不能说出它的含义？ 【教师讲解】 1.水资源分布 （1）水在地球上主要分布在海洋、湖泊、河流、地下、大气和生物中，其中海洋水约占全球总储水量的97%。 （2）人类所能利用的淡水仅约为总储量的0.7%，主要是河水、淡水湖泊水和浅层地表水。 2.水资源状况 （1）随着人口的不断增长，淡水消耗量增加了6至7倍，比人口增长的速度快两倍。 （2）目前，世界上有26个国家的3亿多人口生活在严重缺水状态中。 （3）我国淡水资源总量居世界第6位。但人均占有量仅为世界人均占有量的1/4，地域分布也不均匀，在西北等部分边远地区，特别缺水。 拓展 水资源紧缺指标 紧缺性人年均水量/m3主要问题轻度缺水1 700～3 000局部地区、个别时段出现用水问题中度缺水1 000～1 700将出现周期性和规律性用水紧张重度缺水500～1 000将经受持续性缺水，经济发展受到制约，人体健康受到影响极度缺水<500将经受极其严重的缺水
3.节约用水 （1）工业上改变一些生产工艺，提高水的重复利用率，可以节约大量的水。 （2）农业上改大水漫灌为喷灌或滴灌。 （3）生活中以淋浴代替盆浴；用水桶盛水洗车，不用水管冲洗；关紧身边的水龙头，修理坏了的水龙头；使用节水型器具；生活用水处理后二次利用等。 拓展：1.国家节水标志 国家节水标志由水滴、人手和地球组成。整个圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。中间部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母JS的变形，寓意节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，动手节约每一滴水；手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。 2.世界水日，每年的3月22日。唤起公众的节水意识，加强水资源保护。 国家早在“十一·五”规划中就提出：建设资源节约型社会。随着经济发展、人口增长和人民生活水平的提高，我国水资源短缺的问题日益突出。下列资料是我国部分省市人年均水量图和水资源紧缺指标表。 资料一：我国部分省市人均水量图 资料二：水资源紧缺指标表 紧缺性极度缺水重度缺水中度缺水轻度缺水人年均水量/m3<500500～1 0001 000～1 7001 700～3 000
请回答： （1）根据资料一和资料二的数据，在以上省市中，极度缺水的有___________；重度缺水的有___________。 （2）节约用水是每一位公民应遵守的功德。在日常生活中，我们经常会看到一些浪费水的现象，如水龙头滴水、跑水等。如果一个水龙头按每秒钟滴2滴水，平均每20滴水为1 mL来计算，一昼夜将流失水的体积为________L。 答案：（1）河北、河南 辽宁 （2）8.64 三、水污染及其防治 观看图片，思考是什么原因导致鱼类大量死亡呢？ 【教师讲解】 1.水污染的原因 （1）工业生产的废渣、废液、废气和生活污水的任意排放。 （2）城镇垃圾的随处堆积。 （3）船舶的航行。 （4）农药、化肥的过量施用。 2.水污染的危害 （1）被污染的水含有毒物质和细菌、病毒等，不能作饮用水源，也不能用于灌溉。 （2）食用污染水域中养殖的生物，会使人中毒或致病。 （3）水体富营养化，也会影响人类的生态环境。 （4）水体污染加剧了相关地区水资源的危机。 拓展： 水体富营养化是水体污染的一种表现。富营养化最显著的特征是水中的氮、磷等营养物质含量过高，水体中藻类大量繁殖，水体中含氧量下降，导致鱼、虾等水生生物死亡，使水质恶化。水体富营养化现象，在江河湖泊中称为“水华”，在海洋中则称为“赤潮”。 3.水污染的防治措施 （1）我国政府极其重视水污染问题，制定和颁布了《水法》和《水污染防治法》等，强化水质的监测。 （2）工业“三废”必须经过净化处理，达到排污标准才能排放。 （3）农业上合理施用化肥和农药。 （4）生活污水处理达到排放标准后才能排放。 （5）洗涤时改用无磷洗衣粉，以防水体富营养化。 （6）加强船舶航行的管理。 当堂达标 1.“绿水青山就是金山银山”，节的用水、保护水资源应成为我们的自觉行为，下列做法正确的是（　　） A.用淘米水浇花　　　　　　　 B.工业污水排入江中 C.垃圾丢入池塘中　　　　　 D.刷牙不关水龙头 答案：A 2.保护水资源包含“节水”和“防污”两个环节。我国纪念2020年“世界水日”和“中国水周”活动的主题为“坚持节水优先，建设幸福河湖”，下列措施不利于“节水优先”原则的是（　　） A.农业上大力普及喷灌、滴灌等节水灌溉技术 B.工业在可能的范围内将水循环使用 C.衣服集中洗涤，减少洗衣次数 D.将喷头洗浴改为浴缸泡浴 答案：D 3.下列属于水污染造成的环境问题（　　） A.臭氧空洞　　　　 B.酸雨　　　　 C.雾霾　　　　 D.赤潮 答案：D 板书设计 第四章　生命之源——水 4.1　我们的水资源 第一课时 一、人类离不开水 1.地球上的水 2.生命体中的水 3.水的用途 二、珍惜水资源 1.水资源分布 2.水资源状况 3.节约用水 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 第二课时 教学过程 导入新课 【教师提问】我们能直接饮用江、河、湖、海中的水吗？ 【学生回答】不能 【教师讲解】如果我们在野外郊游，没带够足量的水，我们怎么把身边的水资源变为饮用水呢？今天我们就一起学一下。 讲授新课 四、水的净化和纯化 （1）沉淀法 【展示】一杯泥水。 【讲述】里面既有不溶性杂质，又有可溶性杂质及微生物。自然界的水中都含有杂质,属于混合物，直接饮用会对人体有害，因此我们需要经过净化才能饮用或做其他用处。人们的生活需要干净的水，如果水质混浊，该如何净化呢？ 最低级的净化——静置沉淀，让部分不溶性杂质陈导底部。经静止后，上层相对澄清，底部有沉淀，但水中仍有悬浮物质。 【设问】如何去除悬浮杂质？ 【讲述】往水中加入某种净水剂——明矾，利用它溶于水后生成的胶状物质，粘附杂质，使其沉降。此方法叫做吸附沉降。 【演示】将明矾加入烧杯中。 【现象】上层水较1中更澄清。 【过渡】经沉淀的水，稍微搅拌下又会浑浊，所以要把不溶性杂质和液体分开，就像喝豆浆要过滤掉豆渣一样。 （2）过滤 【展示】过滤柱。从上到下：纱布、粗沙、细沙，活性炭，棉花。孔隙从大到下。 【演示】泥水经过过滤柱。 【现象】得到澄清的水。 【小结】过滤的作用：将不溶性固体和液体分开。 【过渡】过滤能否把颜色气味除去？比如茶叶经过滤后茶香和茶色是否还在？ （3）吸附 【讲述】要想把颜色气味除去，必须用到活性炭或木炭。活性炭的多孔结构提供大量的表面积，就像磁力一样，孔壁上的大量分子产生大量的引力，从而达到将杂质吸引到孔径中的目的。所以吸附过程是一个物理变化。纱布、粗沙、细沙和膨松棉的作用是过滤，活性炭的作用是吸附。 【演示】活性炭柱吸附品红溶液的色素 【过渡】经上述得到的水看起来已经澄清透明了。那是否已经是纯水了？是纯净物？ 【回答】不是，里面还有许多可溶性杂质。 【提问】如何证明不是纯水？ 【演示】将过滤后的水倒入蒸发皿中，然后加热并用玻璃棒不断搅拌（目的是使液体均匀受热，防止液体局部过热而液滴飞溅），当蒸发至出现固体而水分并未干时，停止加热，利用余热使水分蒸干（如果有残留固体表明水中有可溶性杂质；若无固体，表明纯净）。 【小结】所以上面得到的看似干净的水是混合物。要想得到纯水，必须要蒸馏。 （4）蒸馏 【展示】蒸馏过程图。 【讲述】蒸馏是净化的最高级别。原理：利用水的沸点较其他杂质低，加热控制温度，水气化，进入中间的管子（冷凝管），冷凝管的水由下往上，与热的水蒸气对冲，让其液化成小水珠，通过接引管进入锥形瓶。若想得到更纯的水，要多次蒸馏。蒸馏的过程也是水的纯化过程。 【思考】（1）为什么通水是下进上出而不是上进下出？ （2）不用品尝的方法，怎样辨別蒸馏水和自来水 答案：（1）为了达到冷凝的效果，要使冷凝管全部充满水，但若要上进下出，水来不及充满就流走，冷凝效果不好。另外下进上出还能保证冷凝管上下温度相差不大。 （2）滴一滴水在表面皿上蒸干，看有没有残余物。有残留物则是自来水，没有残留物为蒸馏水。 【讲述】市面上有许多纯净水，有的是蒸馏水，有的是去离子水（除去离子杂质），还有供人饮用的矿泉水（“纯净水”）（含有微量元素）。 2.自来水的生产过程 【过渡】我们生活中如何应用上述方法来净水，让自来水进入千家万户呢？ 【展示】自来水净水的流程图 【讲述】絮凝→过滤→曝气→杀菌 其中前两者是物理变化，后两者是化学变化。 （1）絮凝：使悬浮物质自然凝结沉淀或加入明矾，明矾溶于水后生成的胶状物对杂质吸附，使杂质沉降，达到净化水的目的。 （2）过滤（沙滤）：可以除去液体中混有的固体杂质。 （3）曝气：空气氧化。 （4）杀菌：加入氯气（Cl2）、臭氧（O3）或二氧化氯（ClO2）。 【点拨】 ①在净水的各种方法中，沉淀、过滤、吸附发生的都是物理变化。 ②用氯气、臭氧或二氧化氯给水消毒发生的是化学变化。 ③活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性。活性炭的吸附性属于物理性质。 ④在沉淀、过滤、吸附、蒸馏几种净水方法中净化程度最高的是蒸馏。 ⑤一般的净水过程，通常都是几种净水方法综合运用，这样净化水的效果更好。 ⑥饮用水并非越纯越好。饮用含有人体所需微量元素的水对人体有益。 【过渡】同样是自来水，为什么各地区的不一样呢 这与水的软硬程度有关 3.硬水及其软化 （1）定义：硬水—含较多可溶性钙镁化合物；软水--含较少可溶性钙镁化合物 （2）鉴别。 可用肥皂水来区别硬水和软水：分别向盛有软水和硬水的烧杯中滴入肥皂水，经搅拌（或振荡），观察生成泡沫的情况。 硬水——泡沫少，浮渣多；软水——泡沫多，浮渣少。 （3）硬水的危害 ①饮用硬水会影响健康，易患肾结石等。 ②锅炉用硬水产生水垢，会引起爆炸。 ③用硬水洗衣服，不但浪费肥皂，而且洗不净（硬水降低气泡能力）。 （4）硬水的软化 将硬水中的钙、镁离子除去，从而得到不含或少含可溶性钙、镁化合物的软水。 工业上：蒸馏。 生活上：煮沸。 【教师提问】 1.洗衣服用软水还是硬水更省肥皂呢？ 2.用有些地区的井水、河水洗衣服，放很多肥皂粉，衣服仍洗不干净，为什么？ 当堂达标 1.下列有关水的说法正确的是（　　） A.水结成冰时，水分子就停止了运动 B.天然水中的所有杂质都可以过滤除去 C.水在天然循环过程中发生了化学变化 D.明矾可促进浑浊水中悬浮物的沉降 答案：D 2.自来水生产中起杀菌消毒作用的是（　　） A.明矾 B.活性炭 C.氯气 D.纯碱 答案：C 3.下列有关水净化过程的描述错误的是（　　） A.过滤除去难溶性杂质 B.通入氯气杀菌消毒 C.加入明矾使小颗粒凝聚与水分层 D.通过活性炭可使某些有害物质转化为无害物质 答案：D 4.水是生命之源，下列有关水的说法正确的是（　　） A.可供利用的淡水资源是无限的 B.水经过沉降、过滤、吸附、杀菌消毒等净化过程后可用作生活用水 C.长期饮用蒸馏水有益健康 D.爱护水资源主要从节约用水和水的循环利用两方面采取相应措施 答案：B 5.自来水厂净化水的主要步骤如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A.步骤①中加入明矾作絮凝剂 B.净化后的水为纯净物 C.步骤④的作用是消毒杀菌 D. X试剂可以是活性炭 答案：B 6.单独使用下列方法净化水时，净化程度最高的是（　　） A.蒸馏 B.吸附 C.过滤 D.静置 答案：A 7.日常生活中将硬水软化的方法是（　　） A.煮沸 B.吸附 C.过滤 D.沉淀 答案：A 8.下列关于水的说法正确的是（　　） A.用肥皂水不能区别硬水和软水 B.蒸馏后得到的水是纯净物 C.生活污水可以随意排放 D.在河水样品中加入明矾可以除去水中所有杂质 答案：B 9.水是生命之源，下列关于水的说法正确的是（　　） A.活性炭能使海水淡化 B.生活用水可以任意排放 C.用明矾对水进行杀菌消毒 D.煮沸能降低某些硬水的硬度 答案：D 10下列有关水的说法不正确的是（　　） A.地球上的水储量是丰富的，可供利用的淡水资源是无限的 B.肥皂水可以区别硬水和软水 C.用蒸馏的方法可以将海水淡化 D.爱护水资源主要从节约用水和防治水体污染两方面采取相应措施 答案：A 11.下列有关水的叙述正确的是（　　） A.农业上改浇灌为喷灌可节约用水 B.过滤和蒸馏都可以软化硬水 C.海水淡化是人类解决淡水短缺的最主要途径 D.生活污水不需要集中处理排放 答案：A 12.水利部确定我国纪念2021年“世界水日”“中国水周”活动的主题为“深入贯彻新发展理念，推进水资源集约安全利用”。下列关于水的说法不正确的是（　　） A.天然水的循环是物理变化 B.提高水的利用率可以节约水资源 C.可用肥皂水鉴别饮用水是硬水还是软水 D.自来水厂的净水过程中只发生物理变化 答案：D 板书设计 4.1　我们的水资源 第二课时 一、水的净化和纯化 1.水的净化方法 （1）沉淀法：静置沉淀；絮凝沉淀 （2）过滤法：将不溶性固体和液体分离 （3）吸附：活性炭，木炭。吸附色素和异味（物理变化）/得到净水：混合物 （4）蒸馏：净化的最高级别/得到纯水：纯净物 2.自来水的生产过程 絮凝→过滤→曝气→杀菌 3.硬水及其软化 （1）定义：硬水——含较多可溶性钙镁化合物；软水——含较少可溶性钙镁化合物。 （2）鉴别：肥皂水。硬水——泡沫少，浮渣多；软水——泡沫多，浮渣少。 （3）硬水的危害 （4）硬水的软化：工业上用蒸馏；生活上用煮沸。 教学反思