4.5水资源的利用和保护 教学设计--浙教版（2024）科学八年级科学上册

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4.5水资源的利用和保护（教学设计）
年级 八年级 授课时间
课题 4.5水资源的利用和保护
教学 目标 科学观念:了解浮力的定义，建立浮力源于液体压强差的科学观念； 科学思维:能通过弹簧测力计实验数据推导浮力大小，强化实验数据分析与逻辑推理的科学思维； 探索实践:通过实验探究浮力与浸入体积、液体密度的关系，分析实验步骤，总结出浮力测量与影响因素验证的操作要点； 态度责任:通过实验验证浮力的客观存在，尊重实验数据，避免主观臆断
教学 重难点 重点： 水资源的利用 水的净化 水资源的保护
学情 分析 本节内容选自浙教版八年级科学上册第四章第5节《水资源的利用和保护》。学生在日常生活和前期学习中已积累了一定的水资源相关知识，如知道水是生命之源、人类生活离不开水，并对缺水现象和节约用水有一定感性认识，这为本课系统学习水资源的利用、净化与保护奠定了基础。他们对“自来水从哪里来”“如何把脏水变干净”“为什么全球还有人缺水”等问题充满好奇，结合阿联酋拖冰山等真实案例，能有效激发探究兴趣和社会责任感。然而，在认知层面，学生虽然了解水的重要性，但对可供人类直接使用的淡水资源极其有限缺乏清晰认识，容易产生“水资源取之不尽”的误解；对水污染的来源、危害及防治措施的理解较为零散，难以形成系统性认知。在知识整合能力上，学生已掌握溶液、沉淀、过滤等基本概念，但将这些科学知识应用于解释自来水厂净化流程时存在困难，对“净化后的水≠纯水”“蒸馏才能得到纯净物”等概念易混淆。他们正处于建立科学世界观和社会责任意识的关键阶段，需要通过分析数据图表、模拟水净化实验、解读国家节水标志等活动，帮助其理解水资源短缺的严峻现实，掌握水净化的基本原理，树立“节约用水、防治污染”的生态文明理念。同时，结合我国首部《节约用水条例》实施、“五水共治”等政策实践，引导学生将科学知识与社会责任相结合，培养其可持续发展的价值观和参与环境保护的行动力。
教学 准备 课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动 设计意图
新 课 导 入 根据世界水资源研究所2021年发布的报告，目前全球有超过10亿人生活在缺水地区，到2025年会有35亿人面临缺水。水资源如何利用保护 净化水的方法有哪些 通过引入全球水资源短缺的数据，引起学生的关注和共鸣。提出开放性问题，激发学生思考和讨论水资源的利用和保护。
新知讲授 水资源的利用 人类社会的生活、生产都离不开水，水资源的开发利用直接关系到人类的生存和发展。 人类社会的生活、生产都离不开水，水资源的开发利用直接关系到人类的生存和发展。 据报道，阿联酋的一家公司计划把南极的一座巨大冰山拖到波斯湾，以解决当地的水资源短缺问题。据悉，计划中的这座冰山蕴含的水量足够100万人使用5年。对此，你是怎么看的呢 如果该计划能够实现，那么冰山除了可以缓解该国淡水资源紧张的局势外，还有可能产生积极影响，比如，增加该地降水量，改善局地气候等，但是也需要考虑运输的方案和成本问题等。 二、水的净化 我们每天使用的自来水是经过自来水厂净化处理过的。在一些偏远山区，则利用明矾或活性炭吸附水中的悬浮物，使其凝聚成较大的固体颗粒而沉底。明矾和活性炭是常用的絮凝剂、吸附剂。这种使水中杂质沉淀到水底的方法称为沉淀法。 1.沉淀法 2.科学·技术·社会·环境：自来水厂的水净化过程 自来水厂对从江河或水库等水源引来的水进行净化处理时，一般经过两个阶段，具体如下。 1.如图4.5-6所示，取一杯泥浆水，静置5分钟，观察有没有杂质沉在杯底。 2.在泥浆水中加一点明矾或活性炭，静置5分钟，观察泥浆水发生的变化，以及沉入杯底的固体颗粒大小的变化。 通过过滤器过滤上述已经处理过的水，不溶于水的固体杂质就会被分离出来。如果用具有吸附作用的固体来过滤，不仅可以滤去水中的不溶性杂质，还可以吸附掉一些溶于水有异味的杂质。一些家用净水器就是利用活性炭吸附和过滤水中的杂质的。 自然界中，浑浊的水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理，就会变得澄清，但所得的水仍然不是纯水，需要通过蒸馏才可以得到纯净的水。 归纳总结 常用的物质分离方法的比较 自来水厂的水净化过程 自来水厂从水源地取水后，一般要经历如下的净化处理过程。 1.加絮凝剂后沉淀。 2.将沉淀后的水通入过滤池中，滤去不溶性杂质。 3.再将水引入活性炭吸附池，除去水中臭味和残留的小颗粒不溶性杂质。 4.杀菌消毒(常用通入氯气的办法)。 最后经过检测，证明水质达标后，才能输送到千家万户。 例题：“生命吸管”是一种快速获取野外饮用水的吸管装置，内装有多种过滤器，其中滤网可去除大部分颗粒物；活性炭和离子交换树脂可去除异味和部分重金属；超滤膜可滤除99.99%的细菌和病毒。下列有关叙述不正确的是() A.滤网有过滤的作用，能去除颗粒物 B.活性炭具有吸附作用，能去除异味 C.超滤膜与将自来水煮沸的作用相同 D.净化后的水是纯净物，可直接饮用 解析：滤网可去除大部分颗粒物，起到过滤的作用，A选项说法正确；活性炭具有吸附作用，能吸附异味，B选项说法正确；若无生命吸管，生活中杀灭细菌和病毒可以用煮沸的方法，是因为加热煮沸时能使细菌和病毒中的蛋白质变性，从而杀灭细菌和病毒，C选项说法正确；净化后的水中含有溶于水的物质，是混合物，D选项说法不正确。 答案：D 三、水资源的保护 可供人类直接使用的水资源本身比较少，而使用这些水资源时又存在浪费严重和受到污染的现实问题，因此加强对水资源的保护已经刻不容缓。节约用水和防止水污染是水资源保护的两项重要内容。 保护和节约用水的方法 水的循环使用、减少用量和回收利用是节约用水的三种主要方法，举例如下 节约用水的措施 工业上:采用新技术，改变生产工艺，提高水的利用率 农业上:发展节水型农业，如农业和园林浇灌改大水漫灌为喷灌或滴灌 生活上:使用节水型器具，及时修理坏了的水龙头，生活用水处理后二次利用等 1.3月20日是世界节水日，请分享日常生活生产中节约用水的好方法。 2.谈谈国家节水标志表示的意义。 我国“国家节水标志”由水滴、手掌和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节水是保护地球生态的重要措施。标志留白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；手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。水和手的结合像“心”字的一部分(去掉两个点),且水滴正处在“心”字的中间一点处，说明节约用水需要每一个人牢记在心。 例题：我国首部《节约用水条例》于2024年5月1日正式施 行。下列关于节约用水的做法不正确的是( ) A.用洗脸水冲厕所 B. 开着水龙头刷牙 C.收集雨水作为生活用水 D. 采用低流量的淋浴喷头 解析： 答案：B 1.水污染 当水中含有对水或水生生物会产生不良影响的物质，且其含量达到一定值时，就造成了水污染。 2.污染物 引起水污染的有害物质被称作污染物。 3.水污染的来源 这些污染物主要来自工业废水、农业废水和生活污水。 工业废水：来自废水、废渣、废气的任意排放，导致 污染物进入河流和湖泊，甚至污染地下水源，通常含有很多有毒化学物质。 农业废水：来自过度使用农药和化肥，通常含有农药、化肥， 生活污水：来自生活污水随意排放、垃圾任意倾倒等，可能含有大量病毒、寄生虫、细菌等致病生物。 4.水污染的危害 这些人类排放的污染物不仅会破坏水体环境、杀死水生生物，还会对人类自身产生危害。例如，当水体中某些利于水藻生长的氮、磷等营养物质含量过高时，水藻就会大量繁殖，使水体呈现异常的颜色，水中的溶解氧被大量消耗，最终导致水生动物因缺氧而大量死亡，水生动物死亡后将导致水质进一步发黑变臭而恶化。 5.水污染的防治措施 工业上：采用新技术、新工艺减少污染物的产生，对工业废水处 理后再排放 农业上：合理使用化肥和农药，提倡使用农家肥 生活中：污水实现集中处理和排放，少用含磷洗涤剂 医疗中：医疗污水集中处理达标后再排放 浙江省的“五水共治”工程 浙江是著名水乡，但根据2013年浙江省水利普查公报显示，浙江人均水资源量只有1760m ,已经逼近了世界公认1700m 的警戒线。而且浙江水资源还存在着供需缺口大、结构矛盾突出、污染严重、有效利用率低等四大突出问题。为了建设美丽浙江，省委做出“排涝水、治污水、保供水、防洪水、抓节水”的“五水共治”战略部署。 实施“固河堤、疏河道、新开河、畅管网、除涝点、强设施”六大防内涝工程，“管网配套、能力提升、升级改造、污泥处理、再生水利用”五大治污水工程，“提工艺、重改造、扩范围、增能力”四大保供水工程。经过多年的“五水共治”,浙江省走出了一条生态环境与经济社会协调的绿色发展之路。2021年，钱塘江流域断面水体质量优良率达到100%;到2022年，全省地表水和近岸海域水质已连续3年创历史新高。(数据引自中国环境报2023年4月30日版，图片由杭州市生态保护局提供) 请你结合本地区的水污染情况，提出一些防治的建议。 例题: 温瑞塘河是滋养着世世代代瑞安人的母亲河，曾经生态 环境一度恶化，为保护母亲河，当地政府积极推进五水共治，投入 大量资金进行综合治理，以下是几位同学对保护水资源提出的几 点建议，你认为不合理的是( ) A. 向河内直接排放生活污水、工业废水 B. 合理使用农药和化肥 C. 严禁在河两岸新建化工、造纸等重污染工厂 D. 严禁在河边随意堆放生活垃圾 解析：A选项中的建议不合理；B、C、D 选项中的建议均可以防止水体污染。 答案：A 通过造纸、农业、日常生活用水实例，建立水资源与人类生存发展的科学观念，理解水资源利用的普遍性与重要性。 介绍沉淀法原理与应用，通过明矾、活性炭等材料的使用说明，建立水净化技术与生活实践的联系，培养科学思维。 通过过滤法与蒸馏法的对比说明，建立"不同净化方法适用不同水质"的科学观念，强化对水净化技术的理解层次。 通过常用物质分离方法的比较表格，系统归纳沉淀法、过滤法、蒸馏法的原理与适用范围，培养知识整合与分类思维能力。 介绍水的循环使用、减少用量和回收利用等节约用水方法，建立"人人有责"的环保意识，培养可持续发展观念。 通过水污染来源与危害的讲解，建立"水污染与人类健康紧密相关"的科学观念，强化对水污染问题的危机意识。 介绍工业、农业、生活等领域的水污染防治措施，建立"多部门协作治理水污染"的系统思维，培养问题解决能力。 通过浙江省"五水共治"实例，展示水资源保护的实践成果，建立"理论-实践"的桥梁，增强学生对环保行动的信心。
课 堂 练 习 【典例1】水样(未作处理的水)中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质， 可用次氯酸杀菌，而氯气溶于水可生成次氯酸。在某次洪灾中，居 民用如下方法净化饮用水。 (1)能消毒杀菌的步骤是 (填字母)。 (2)C步骤的名称是 。 (3)水样经过A、B、C、D四步处理后得到的净化水需要经过 处理后才会变成纯净物。 【答案】(1) D(2)过 滤 (3) 蒸 馏 【解答】(1 )能消毒杀菌的步骤是D, 氯气溶于水可生成次氯酸，次氯 酸能够杀菌消毒。(3)水样经过 A、B、C、D 四步处理后得到的净化 水需要经过蒸馏处理后才会变成纯净物，是因为蒸馏能够得到蒸 馏水。 【典例2】水是人类宝贵的自然资源，爱护水资源是我们每个公民 应尽的责任。以下是有关爱护水资源的一些具体做法： ①洗手、洗脸时随手关闭水龙头；②工业上应用新技术、新工艺减 少污染物的产生；③洗涤衣物时选用无磷洗衣粉；④农业上合理使 用化肥和农药；⑤用洗菜水冲厕所；⑥农业上改大水漫灌为喷灌、 滴灌。 请你从爱护水资源的角度，将上述做法分为两类：其中一种分类标准是 ,包括的事例有 ( 填序号)。 【典例3】下列关于水体净化的说法中，正确的是（　　） A．在自来水厂的水净化过程中，常需要通入氯气，杀死水中的微生物 B．蒸馏法是物理变化过程，是利用物质的溶解性不同而进行分离 C．沉淀法、过滤法等净化方法都是利用物质的化学性质 D．将自来水进行充分的过滤，就可以得到纯净的水 【答案】A 【解答】A、在自来水厂的水净化过程中，常需要通入氯气，目的是杀菌消毒，杀死水中的微生物，故正确； B、蒸馏是物理变化过程，是利用物质沸点的差异将物质加以分离的操作，不是利用物质的溶解性不同而进行分离，故错误； C、沉淀法、过滤法等净化方法，都没有新物质生成，属于物理变化，都是利用物质的物理性质，故错误； D、将自来水进行充分的过滤，水中含有可溶性物质，是混合物，不能得到纯净的水，故错误。 故选：A。 【典例4】水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图。下列说法错误的是（　　） A．通过反应沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质 B．自来水厂投入明矾进行消毒 C．吸附池内常用活性炭吸附色素和异味 D．自来水净化过程中既有物理变化又有化学变化 【答案】B 【解答】A、加入絮凝剂后，可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，过滤可以除去水中的难溶性杂质，故A说法正确； B、明矾是一种常用的净水剂，溶于水后可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，但不能起到消毒的作用，故B说法错误； C、活性炭具有吸附性，所以吸附池内常用活性炭吸附色素和异味，故C说法正确； D、过滤和吸附过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，消毒过程中有新物质生成，发生的属于化学变化，因此自来水净化过程中既有物理变化又有化学变化，故D说法正确。 故选：B。 【典例5】2024年世界水日的主题是“以水促和平”强调了水资源在促进全球和平、稳定和繁荣方面的核心作用。 （1）如图图标是我国“国家节水标志”的是 （填字母，下同）。 （2）保护水资源是全人类的责任，下列做法不合理的是 。 A．在农业生产中，推广滴灌技术 B．严禁在河两岸新建化工、造纸等重污染工厂 C．大量开采使用地下水，少用河流水 D．工业废水经处理达标后排放 【答案】（1）B；（2）C。 【解答】解：（1）A图标是物品循环使用标志；B图标是国家节水标志；C图标是中国环境标志；D图标是中国节能标志。 （2）A、在农业生产中，推广滴灌技术可以减少水资源的浪费，做法合理，不符合题意； B、严禁在河两岸新建化工、造纸等重污染工厂，可减少对河水的污染，保护水资源，做法合理，不符合题意； C、地下水的补给相对较慢，过度开采会导致地下水资源枯竭，地面沉降等问题；应该合理使用地下水和河流水，保护水资源的平衡和可持续利用，做法不合理，符合题意； D、工业废水经处理达标后排放，可以减少对水资源的污染，做法合理，不符合题意。 故答案为：（1）B；（2）C。
课 堂 小 结 水资源的利用： 水资源至关重要，生产、生活都离不开水，水的净化关系到人类的生存和发展。 水的净化方法有沉淀法、过滤法、蒸馏法。 水资源的保护： 要节约用水，并且有相应的节水标志。 需防止水污染，同时要注意，不能因为水体有自净能力，就随意向水中排放污染物。
板 书 设 计
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