第2课时
水的净化及其综合利用
课标要求
【教学目标】
知识与技能
（1）知道天然水、自来水、饮用水、矿泉水和蒸馏水的区别。
（2）知道过滤操作的目的，掌握过滤的基本装置和操作方法。
（3）了解水资源的分布和现状。
（4）认识保护水资源的重大意义。
（5）明确如何合理利用和保护水资源。
2.过程与方法
（1）结合资料，从人类认识水的组成中体会科学研究和思维的方法，认识实验研究和创新思维的重要性。
（2）通过对实验现象的观察、分析、归纳和总结，最终得出结论。
（3）通过调查采访、查阅文献、网上搜索等方法，收集有关水资源及其利用、保护等信息；对收集的信息进行整理、分析、提炼和归纳。
3.情感、态度与价值观
（1）培养学生的观察能力以及归纳总结的能力。
（2）培养学生充分认识实验研究和创新思维的重要性。
（3）学习用辩证的方法看待水资源的丰富和有限。
（4）认识网络资源在学习中的作用。
【教学重点】
1.净化水的简单方法和原理。
2.我国淡水资源短缺的现状；水浪费及水体污染的严重性。
【教学难点】
1.掌握沉淀与过滤的方法和操作。
2.辩证的方法看待水资源的丰富和有限。
【教学准备】
河水、自来水、纯净水、硬水、肥皂水、滤纸、铁架台、剪刀、蒸发皿、玻璃棒等。多媒体资料。
教学过程
【引入新课】
河水较浑浊，而自来水、纯净水较澄清；自来水、纯净水相比较，纯净水更澄清；纯净水虽然比较澄清、透明，但纯净水并不等于纯水，自然界中几乎不存在纯净的水。用比较浑浊的河水、湖水、海水如何得到比较澄清的自来水呢？这就是我们接下来要研究的问题——水的净化。
【板书】一、水的净化
【讲解】日常生活中使用的各种水都或多或少含有一些杂质和细菌，不能直接饮用或应用，因此需要进行净化处理。水的净化处理很多方法如：过滤、蒸发、蒸馏、消毒、沉淀、吸附等。
活动与探究1
【提问】实验室有两瓶无色透明的液体，其中一瓶是蒸馏水，另一瓶是氯化钠溶液。通过下面的实验，能将它们区别开来吗？
从瓶中各取出少许液体，置于蒸发皿中，在酒精灯火焰上灼烧，直至水被蒸干，观察现象。
【交流】盛蒸馏水的蒸发皿中无残余物，盛氯化钠溶液的蒸发皿中有固体残余物。
【提问】在两只烧杯中加入
20
mL蒸馏水，其中的一只加入少量氯化钙溶液，搅拌使其溶解。再在两只烧杯中各加入一些肥皂水，搅拌，比较两只杯中发生的现象。
【交流】现象：水中有氯化钙，加入肥皂后，产生的泡沫少，且有白色垢状物。
结论：溶有较多钙、镁等物质的水叫硬水。
【讲解】（1）对于水样中是否含有杂质，有时用肉眼就能分辨。如浑浊的水（如泥水）中肯定含有不溶性的杂质。某种外观看来与纯净的水几乎没什么不同的水，也含有杂质。如把某种水样蒸干后有固体物质析出，这种水一定含有杂质。
（2）某些地区的天然水(如石灰岩地区的井水、河水)中溶有较多含钙、镁的物质，这种水称为硬水。
（3）当水中溶有较多的氯化钙等物质时，加入肥皂后，产生的泡沫就很少，还会形成白色的垢状物，严重影响清洗剂的使用效率。长期饮用硬水对人体健康不利，一些工业用水也不使用硬水。
【过渡】实际上完全纯净的水在自然界中并不存在，天然水和自来水中都含有一些杂质。对于只含有固体小颗粒的浑浊的水，可以自已动手净化。
【板书】二、过滤
活动与探究2
【演示】放置一杯浑浊水于桌面上，观察后说出所观察到的实验现象，并说明可得出什么结论？
【交流】烧杯内的浑浊是因为有不溶于水的物质。
【演示】将一些浑浊的水倒入烧杯中，向烧杯中加入少量明矾，搅拌明矾溶液，静置，观察现象。
【交流】烧杯上层的水变得较澄清，下层有沉降物析出。
【提问】加明矾的作用是什么？
【交流】明矾使烧杯内的浑浊物聚集成较大颗粒后沉淀在烧杯底部，上层水变得澄清透明。
【提问】怎样制作过滤装置？
【演示】把一张圆形滤纸连续对折两次，得到一个四层的扇形滤纸，然后再用手捏住最外面一层滤纸展开，便得到一个一边是一层，另一边是三层的滤纸，用少量水润湿一下，把它贴在漏斗内壁上即可。再按教材50页图2-22安装好。
【提问】滤纸为什么要先用水润湿后，再紧贴滤斗内壁上，且漏斗壁与滤纸之间不要有气泡？
【交流】若不贴紧，滤纸与漏斗之间就会产生气泡，这样会影响过滤速度，滤液会遇到阻碍从而冲破滤纸，失去过滤效果。
【演示】将烧杯中的上层液体倒入另一个烧杯中，余下的液体缓慢地沿着玻璃棒注入漏斗中。待液体全部过滤后，取出滤纸，观察滤液和滤纸上的物质。
【提问】过滤操作一贴、二低、三靠的具体内容是什么？
【交流】一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，以没有气泡为准，可加快过滤的速度；
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘；漏斗内液面低于滤纸边缘，防止液体从滤纸与漏斗之间的间隙流下，使过滤不充分；
三靠：盛待过滤液体的烧杯紧靠引流的玻璃棒，防止液体溅到漏斗外面；玻璃棒的下端紧靠在三层滤纸上，防止戳破滤纸；漏斗下端长的那侧管口紧靠烧杯内壁，防止液体溅出。
【提问】如果通过过滤得到的滤液仍浑浊可能是什么原因造成的？怎么处理？
【交流】①滤纸破损；②液体高于滤纸边缘；③承接滤液的烧杯不干净等都是可能原因。对仍然浑浊的液体应再次过滤，直至澄清为止。
【小结】过滤操作实验口诀：
斗架烧杯玻璃棒，滤纸漏斗角一样。
过滤之前要静置，三靠两低不要忘。
【设问】自来水是怎样生产出来的？
【讲解】自来水的生产：（1）沉降池：加明矾，吸附悬浮物，形成较大颗粒而沉降；（2）沙滤池：吸附小颗粒；（3）用氯气除去细菌。
【板书】三、
水资源的综合利用
1.水资源的消耗状况
交流与讨论
【阅读】阅读教材52页表2-4“不同年份的用水量比较”。
【提问】请对以上数据进行多角度分析，你能从中得出哪些有意义的结论？各类用水所占比例发生变化的原因可能是什么？
【交流】总体来看，我国不同时期的年用水量呈现较明显的增加趋势，对于水资源的需求越来越大.分析各类水所占比例，可以发现农业用水的比例逐渐降低，
工业用水的比例则不断增加，这正是我国工业迅速发展的证明。生活用水的增加反应了人民生活水平的日益提高。
【设问】我国的水资源状况能否适应生产力发展的需要呢？
【板书】2.我国水资源状况
活动与探究
【阅读资料1】人类拥有的水资源
1.地球表面约71%被水覆盖着，总水量约为1.39×1018m3，主要分布在地表、地下、大气和生物体内。
2.地球上的水资源约96.5%储存在海水中，淡水资源占总水量的2.53%，而可利用的淡水只占其中的30.4%，占总水量的0.77%。
3.全球水资源短缺，据统计世界上有80多个国家约20多亿人口面临淡水危机。
4.我国水资源总量居世界第六位，但人均水量居世界第八十几位，且分布极不均匀。许多地区已出现因水资源短缺影响人民生活、制约经济发展的局面。
【阅读资料2】根据提供的资料分析问题：
材料一：
全球表面71%被水覆盖
全球海水、陆地水储量比
材料二：在我国，水资源南多北少，东多西少，与人口、耕地矿产资源的分布极不匹配。为了从根本解决水资源不足问题需要把水源富余地区的水长期地调往缺水地区。近几年，我国建成了不少调水工程，如引滦（河）入（天）津，引黄（河）入青（岛）等，其中的调长江水到北方地区的南水北调工程较宏大。
材料三：
［资料一：水资源紧缺指标］
［资料二：我国部分省市人均水量］
【提问】从材料一可得到的信息有哪些？（至少写两点）
【交流】地球上的水资源很丰富，96.5%的水存在于海水中，可利用的淡水资源很少。
【提问】材料二说明了什么问题？
【交流】我国的水资源分布不均匀。
【提问】从材料三可知：
北京的水资源状况为________，大连属________。
②为缓解我市水资源的紧缺状况，结合你的生活实际情况，写出两点具体做法。
【交流】①极度缺水，重度缺水。
②用洗脸水冲厕所，洗手后随手关紧水龙头（其他答案合理也可以）。
【过渡】保护水资源是全人类的责任，每个社会公民都应树立保护水资源的意识，养成节约用水、合理用水的良好习惯。
【板书】3.爱护水资源
【提问】水资源危机的原因是什么？
【交流】1.自然原因：可利用淡水储量有限、水资源时空分布不均、部分地区气候反常等。
2.人为原因：人口增多，工农业发展，需水量增多；浪费严重──数量减少；污染严重──质量下降。
【提问】如何合理利用水资源？
【交流】1.开源措施：合理开发和提取地下水；修建水库和跨流域调水工程；海水淡化；人工增雨等。
2.节流措施：加强宣传教育，提升公民节水意识；改进农业灌溉技术，提高工业用水的重复利用率；挖掘水资源的潜力等。
3.解决措施：
（1）加强对水资源的综合管理，提高水资源的利用效率、节约用水、防治水污染。
（2）跨流域调水工程是解决华北地区水资源不足的重要途径。
（3）大力发展节水农业，积极推广耐旱作物；改进灌溉技术，如实行管道输水、喷灌、滴灌。
【课堂小结】
水的净化是指将自然界中含有许多可溶性和不溶性杂质，常呈浑浊状态的水，通过各种途径净化处理的过程。具体如下表所示：
“不要让我们的眼泪成为最后一滴水！”这句提醒人们节约用水的广告语大家都听说过，我们能否真正做到节约每一滴水呢？
【布置作业】
完成课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
板书设计
教学反思
教师先给学生一种分析方法，然后引导学生从感性上认识硬水和软水的区别，在上升到理性认识时，自然过渡到引导学生借鉴教师分析问题的方法，将“过程与方法”的目标寓于其中。在这一过程中教师还鼓励学生发表不同的见解，培养学生辩证思维方法。最后又将理性知识应用于分析生活实例，让学生知道化学知识从生活、生产实际中产生，化学知识又服务人们的生产与生活。
学生的探究活动层次明确，对于重点内容教师采用探究与再探究相结合，正向提问方式与逆向提问方式相结合，特别精道的是教师引导学生最后提出应用性的系列问题，学生以专家的身分来解决社会生活中的实际问题，学生的学习就一直处于轻松愉悦的氛围之中，学习就成为一件愉快的事情。第3节
自然界中的水
第1课时
水的组成
教材分析
本节内容是在学生认识身边的物质空气、氧气、二氧化碳的基础上进一步认识身边的物质水，从水的分解和水的合成两个相逆的变化来探究水的组成，从元素的角度理解水的组成，并介绍如何净化水。
课标要求
【教学目标】
1.知识与技能
（1）认识水的组成。
（2）利用水的分解、水的合成两种变化分析水的组成。
2.过程与方法
（1）结合资料，从人类认识水的组成中体会科学研究和思维的方法，认识实验研究和创新思维的重要性。
（2）通过对实验现象的观察、分析、归纳和总结，最终得出结论。
3.情感、态度与价值观
通过电解水的实验对学生进行物质组成教育，培养他们实事求是的态度。
【教学重点】
（1）电解水的实验。
（2）确定水的组成。
【教学难点】
（1）培养学生的观察能力以及归纳总结的能力。
（2）培养学生充分认识实验研究和创新思维的重要性。
【教学准备】
直流电源、水电解器、电解用水、火柴、木条、酒精灯、小试管。
教学过程
【引入新课】
早在18世纪80年代，英国科学家普利斯特利就在一次氢气和氧气混合爆炸实验中发现玻璃瓶内壁上布满了晶莹的水珠。你知道这说明了什么吗？后来，法国化学家拉瓦锡让水蒸气通过一根烧红的枪管，得到了“易燃空气”，而我们通过电解水也能得到“易燃空气”，并可以揭开水的组成秘密。本节课我们就走进水的世界，了解水的有关知识。首先让我们通过下面的实验来探究水的组成。
观察与思考
【板书】第3节自然界中的水
一、水的组成
实验探究1：水的电解实验
实验步骤：
【演示】（1）在水电解器中加满水，如教材48页图2-8所示。接通直流电源，观察实验现象。
【交流】通电后，两个电极上有气泡产生，负极产生的气体体积是正极产生气体体积的两倍。
【设问】玻璃管中产生的是什么气体？
【演示】（2）将一根带火星的木条平放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，观察实验现象。
（3）打开与电源负极相连的玻璃管的活塞，在玻璃管的尖嘴处点燃，观察实验现象。
【交流】与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能使带火星的木条复燃，这种气体是氧气。另一根玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧，该气体是氢气。
实验说明：水在通电的条件下能分解产生氢气和氧气。
【讲解并板书】
结论：1.与电源正极相连的电极上产生的气体是氧气。
2.与电源负极相连的电极上产生一种新的气体叫氢气。
【设问】在水的电解实验里，有新物质生成吗？水发生了什么变化？
【交流】在电解水的实验过程中产生了氧气和氢气两种新物质，水发生了化学变化。
【过渡】现在，让我们一起来把这个变化表示出来。
【讲解】这个反应的反应物为水(化学式H2O)，反应条件是“通电”，生成物为氢气(H2)和氧气(O2)，所以此反应可表示为：水氢气+氧气。
【板书】水氢气+氧气
（H2O）
（H2）（O2）
【讲解】由此可见水中含有氢(H)、氧(O)两种元素，即水是由氢元素和氧元素组成的。
【板书】水是由氢元素和氧元素组成的。
【提问】电解水这个反应属于前面我们所学过的哪一种反应类型呢？为什么？
【回答】因为它的反应物只有一种物质——水，而生成物有两种物质——氢气和氧气，满足“一变多”的特点，所以它应该属于分解反应。
【过渡】氢气是一种能燃烧的气体，它燃烧后生成什么物质呢？让我们通过下面的实验一起来观察。
【板书】实验探究2：氢气燃烧实验
【演示】在空气中点燃纯净的氢气。
【交流】现象：纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾，说明氢气和空气中的氧气发生化合反应生成了水。
结论：氢气在空气中燃烧生成了水。
文字表达式：氢气＋氧气水
（H2）
（O2）（H2O）
【提问】氢气燃烧这个反应属于前面我们所学过的哪一种反应类型呢？为什么？
【回答】因为它的反应物有两种物质——氢气和氧气，而生成物有一种物质——水，满足“多变一”的特点，所以它应该属于化合反应。
【小结】水在通电条件下生成氧气和氢气，氢气和氧气点燃生成水。氧气是由氧元素组成，氢气是由氢元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的。
交流讨论
【提问】水在煮沸过程中会变成水蒸气，而加热到更高温度时，水蒸气会发生分解反应。这两个过程存在着怎样的差异？
【交流】前者水发生的是物理变化。后者水发生的是化学变化。
【提问】有人认为水将在解决能源危机的过程中发挥重要作用。你如何看待这一观点？
【交流】氢能源是清洁、高效的能源，水可以发生分解反应生成氢气，是提供氢能的丰富原料。目前的转化方式是电解，成本过于昂贵，还难以实现。通过人类的不断研究，相信水在解决能源危机的过程中会发挥重要作用。
【提问】电解水实验的开始阶段，正极产生的气体与负极产生的气体的体积比小于1∶2，请分析其原因。
【交流】因为氢气比氧气更难溶于水，开始阶段一部分氧气溶解在水中，故两极上产生气体的体积比不是1∶2。
【课堂小结】
本节主要是利用水的电解实验和氢气的燃烧实验来探究水的组成，通过两个实验的探究要形成科学探究的一般方法。同时还要掌握物质的组成的描述，要学会鉴别氢气和氧气。
【布置作业】
完成课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
板书设计
一、水的组成
（一）电解水实验
现象：①两极都产生无色气体。
②与电源正、负极相连的电极上产生的气体体积比约为1∶2。
（二）验证实验
结论：1.与电源正极相连的电极上产生的气体是氧气。
2.与电源负极相连的电极上产生一种新的气体叫氢气。
水（H2O）氢气（H2）+氧气（O2）水是由氢元素和氧元素组成的。
（三）氢气燃烧
氢气（H2）+氧气（O2）水（H2O）水是由氢元素和氧元素组成的。
教学反思
水是学生熟悉的物质，但是电解水产生氢气和氧气却是学生未曾见过的，可以很好地调动学生学习化学的积极性。学习过程中，多引入学生熟悉的东西，用它们去产生新的变化，在调节课堂气氛的同时，使学生在探究的过程中，自主完成学习。
