2.3 自然界中的水 导学案

第3节
自然界中的水
学习目标：
1、知识与技能：（1）认识水的组成。（2）粗略了解天然水、自来水、饮用水、矿泉水和蒸馏水的区别；了解软水、硬水的区别。（3）认识水与人类的密切关系，认识水是人类宝贵的资源；保护水资源。（4）了解水污染的因素和水净化原理和基本方法；（5）懂得过滤，蒸发的目的，学习过滤和蒸发的基本装置和操作方法。
2、过程与方法：（1）能从水的分解和水的合成两种变化过程分析水的组成。（2）能够根据实验现象，初步得出水的组成和结构
3、情感态度价值观：树立水是宝贵资源的观念，节约用水、自觉保护水资源不受污染
教学重点和难点
1、教学重点：（1）水的组成（2）各种水资源的区别（3）水的来源、危害、防治和净化
2、教学难点：过滤操作的基本要点
；从元素的角度理解水的组成
实验探究：1、水的组成研究
；
2、纯净水与矿泉水的区分
教学内容：
一．自然界的水
水是一切生命的源泉。，水并不是取之不尽用之不竭的，因此我们要节约用水。
1、水在自然界的存在：
地球表面虽然有很丰富的水资源，但可利用的淡水资源却非常有限，不到总水量的1%，而且全世界水资源分布严重不均。
“国家节水标志”由水滴、人手和地球演变而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用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，表示节水需要公众参与，鼓励人们从自己做起，人人动手节约每一滴水；手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。手接着水珠，寓意接水，与节水音似。
2．水在工农业生产中的作用
：
（1）工业上需要水：洗涤、溶解、加热、冷却，作为原料
（2）农业上需要水：农作物需要水灌溉
（3）水力发电
（4）交通运输上：内河及其海洋航运
3．水对生物体的重要作用，水——生命之源
（1）生理活动中起着重要作用：唾液、胃液、血液、组织液等。水在人体内起这调节体温、溶解食物、排泄废物等作用；
（2）植物光合作用需要水作为原料
4．水污染及防治：
（1）水污染的来源
a.工业生产中产生的“三废”（废气、废水、废渣）的任意排放；
b.农业生产中农药、化肥的任意施用；
c.城市生活污水的任意排放。
（2）防止水污染的主要措施：
a.加强对水的管理和对水质的监测；
b. 工业废水处理达标后排放；
c.农业上合理使用化肥和农药；
d. 城乡生活污水集中进行科学处理，达标排放。
5、保护水资源的措施：
（1）开发水源：人工降雨、海水淡化、合理开采地下水
（2）节约用水：使用节水器具、一水多用（如：淘米水浇花、洗衣水冲厕所）、不用自来水洗车、用口杯接水漱口、不用流动的水给西瓜降温
（3）防止污染：工业废水处理达标后排放、合理使用化肥和农药、减少生活污水的排放、不用含磷洗衣粉
二、水的组成及性质
1．水的组成
【探究实验】电解水实验
①仪器：水电解器
注意：a.在电解水通的是什么电？
b.纯净的水导电性很弱，在做水电解实验时，一般在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液，目的是
增强水的导电性
。
②实验现象：
两玻璃管中都出现气泡，与电源正极、负极相连的玻璃管中气体的体积比约为1:2
记忆：
正极产生氧气；负极产生氢气。氧气与氢气体积比为1：2；质量比为8：1
（简称：正氧负氢，氧一氢二）
③检验气体产物：
正极：将一根
带火星的小木条
放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，木条复燃，说明生成了
氧气
；
负极：将一根
燃着的木条
放在与电源负极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，气体被点燃，产生淡蓝色火焰（用一个干冷的烧杯放在火焰上方，烧杯内壁出现水珠），说明生成了
氢气
。
④电解水文字表达式（条件是通电不是电解）：
⑤实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。
【例1】下图是电解水实验的示意图:
(1)由实验现象确定A端接电池
极
(2)A试管里产生的是
气；B试管里产生
气；B试管里的气体可用
来检验。
写出该实验中反应的文字表达式
【例2】电解水的实验中，一开始产生的氧气和氢气的体积比小于1:2，原因是什么？一段时间后又接近并且稳定在1：2，原因又是什么？
【例3】电解水过程中能量是如何转化的？
【例4】水的煮沸和水的分解有什么不同？
2、氢气在空气中燃烧：
①纯净的氢气在空气中燃烧现象：
（因为我们通常使用的是钠玻璃，焰色反应的影响，是反应产生的火焰呈黄色）
②文字表达式：
③任何可燃性气体在点燃或加热前必须要____________。
④氢气验纯的方法：收集一试管的氢气，用拇指堵住，倒移至酒精灯火焰处，松开拇指听到轻微的噗声（声音很小）则已纯净，如果听到尖锐的爆鸣声则不纯（若用排空气法继续收集，需用拇指堵住试管口一会儿，使试管内氢气火焰因缺氧而熄灭）
3．水的物理性质
（1）在通常情况下，水是一种无色无味的液体
（2）在标准状况下，水的沸点为0℃，水的凝固点为100℃
（3）能够溶解很多物质，是化学常用的溶剂
（4）在1大气压下，4℃时的水密度最大为1.0g/cm3，冰的密度小于水的密度
4．水的化学性质
（1）通电分解：2
H2O
2
H2↑+
O2↑
（2）能与某些非金属氧化物发生反应，生成对应的酸
水（H2O）
+
二氧化碳（CO2）
→
碳酸（H2CO3）
水（H2O）
+
二氧化硫（SO2）
→
亚硫酸（H2SO3）
（3）能与某些金属氧化物发生反应，生成对应的碱
水（H2O）
+
氧化钙（CaO）
→
氢氧化钙[Ca(OH)2]
俗称：生石灰 俗称：熟石灰
（4）能与某些活泼金属发生反应，生成对应的碱和氢气
水（H2O）+
钠（Na）→
氢氧化钠（NaOH）+
氢气（H2）
三、水的净化（依据用水要求来净化）
沉淀法（物理变化）：
静置沉淀；
吸附沉淀（明矾吸附水中的悬浮杂质而沉降，起一定的净水作用）
过滤法（物理变化）
滤纸过滤（除去不溶性杂质）
吸附（物理变化）
活性炭（不仅除去不溶性杂质，还可以除去少量可溶性杂质，特指色素，异味等）
蒸馏（净化程度最高）
消毒杀菌（化学变化）：氯气或消毒剂
1．过滤：从液体中分离出不溶性固体的方法。用于分离不溶性固体物质和可溶性物质
（1）具体要求：“一贴、二低、三靠”

一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；

二低：滤纸低于漏斗边缘，被滤液面低于滤纸边缘；

三靠：烧杯嘴紧靠玻璃棒，玻璃棒下端紧靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁
（2）玻璃棒的作用：引流，防止液体溅出
（3）如果水中的杂质颗粒比较小，一般加入明矾（十二水合硫酸铝钾，KAl（SO4）2 12H2O）等净水剂，可以吸附水中的悬浮杂质而沉降。
2．蒸馏：通过蒸馏的方法可以得到比较纯净的水，一般认为蒸馏水就是纯净物。
蒸发：通过溶剂挥发获得溶液溶质的方法，分离可溶性固体物质和水

具体要求：
（1）蒸发皿中液体不能超过容积的2/3；
（2
蒸发过程中，玻璃棒要不断搅拌，防止局部受热而使液体溅出；
（3）蒸发结束后，应用坩埚钳将蒸发皿转移是石棉网上；
（4）固体冷却后，应用玻璃棒将固体转移至指定容器中；
3、硬水：含有较多钙、镁等离子即溶有较多含钙镁物质的水（氯化钠溶液不是硬水）
软水：不含或含有少量的钙、镁离子 即不溶或溶有较少含钙镁物质的水。
硬水和软水都是混合物
（1）区别硬水和软水的方法：
取样分别加入肥皂水，泡沫很多无白色垢状物为软水，泡沫很少有白色垢状物为硬水
（2）硬水的危害：影响加热效率，浪费能源，容易引起锅炉爆炸；长期饮用硬水，人体易患胆结石等症等；使用硬水洗衣服，浪费洗涤剂，并且容易使板结受损。
（3）硬水软化（降低水的硬度）方法：
煮沸、蒸馏
【例5】设计实验，鉴别：过氧化氢溶液，氯化钠溶液，氯化钙溶液，纯净水
设计：分别取样。分别向4支试管中加入少量的二氧化锰，如果出现大量气泡的试管中为过氧化氢溶液，剩余的3支试管中，加入少量肥皂水，振荡后产生白色沉淀的是氯化钙溶液，剩余的两液体分别重新取样，蒸发，在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液，剩余的没有任何明显现象的纯净水。
4、自来水净化
：抽取水源→过滤→吸附→消毒→加压泵送进入家庭
活性炭：具有疏松多孔的结构具有吸附作用（物理性质，物理变化）
日常生活中代替活性炭的物质：烧过的煤渣，泡过后晾干的茶叶
【例6】鉴别氯化钠溶液和纯净水的方法
（1）蒸发：蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液，没有任何明显现象的是纯净水
（2）导电性：用导线将溶液与电源、小电珠连接，电珠亮的是氯化钠溶液
（3）密度：用密度计测定液体的密度，密度较高的是氯化钠溶液
（4）沸点：测定溶液的沸点，较高的是氯化钠溶液
【例7】化学在生活中的应用：有一种含有碎菜叶、碎塑料薄膜、泥沙、食盐，还有一定臭味的生活污水（生活污水的成分十分复杂，此处为了便于讨论，将其组成作了“简化”），将其经去渣去臭处理后转化为厕所的清洗用水。结合生活实际回答：
采取何种操作，可除去污水中的碎菜叶、碎塑料薄膜及泥沙？
用什么物质，可除去污水的臭味？
把生活污水回收处理，进行再利用的目的是什么？
【例8】分离氯化钾（可溶）二氧化锰（不溶）的混合物：
得到二氧化锰：
得到氯化钾：
【例8】现有雪碧瓶、鹅卵石、石英砂、活性炭和纱布，请自制一个净水器
a:
b:
c:
d:
从上到下过滤孔越来越
，净化程度越来越
。
教学反思：