2019-2020年高中化学《水资源的合理利用》教案2 苏教版选修1

2019-2020年高中化学《水资源的合理利用》教案2 苏教版选修1［教学目标］1、初步了解我国水资源的现状2、掌握饮用水净化的方法3、知道水质评价与污水处理［教学重点］１．饮用水的净化２．水质评价与污水处理的方法［课时安排］共２课时［教学过程］第一课时第一节生活中的饮用水一、生活中的饮用水1．水的概述［引导阅读］水的分布及水与生命的关系（Ｐ10）［归纳小结］根据所含盐分的差异，水分为淡水和咸水。

水是人体内的六大营养物质之一，约占体重的60%—70%。

工农业生产也离不开水，世界上用于工农业生产的淡水量占人类消耗淡水总量的60%—80%。

一般情况下，每人每天需要水2.5kg。

水是优良的溶剂，食物中的营养成分必须溶解在水里才能运送到人体的各个部分，以维持人类正常生命活动的需要。

人体内的一切生化过程都是在水的参与下进行的。

水，是生命之源，没有水，人的生命将无法维持。

［问题讨论］地球上70％覆盖着水，为什么世界上还有许多国家和地区面临缺水的危机？［例题一］人类可利用的淡水资源不包括（）Ａ．冰川及冰盖Ｂ．河流Ｃ．地下水Ｄ．内陆海2．天然水中的杂质［引导阅读］天然水中的杂质(详见P11表1-5)［思考回答］天然水中的杂质通常分为几类？水中的细菌、藻类、腐殖质、氧气等属于何类物质？３．生活饮用水水质标准［材料］投影〈〈生活饮用水水质标准〉〉（全解Ｐ27）４．生活饮用水的净化工序［阅读与思考］自来水厂如何才能将原水变成我们日常生活中所用的自来水？［知识归纳］Ａ．饮用水的净化过程原水—————凝结沉降——————过滤————吸附————消毒————饮用水（去除固体杂质和悬浮物）（去除沉淀）（去除异味）（杀死水中的细菌）B．主要步骤（１）沉降悬浮物沉降原理：加混凝剂生成胶体，吸附水里的悬浮颗粒或胶体颗粒共同沉淀。

通常以明矾、硫酸铝、硫酸亚铁、氯化铁、碱式氯化铝等作为混凝剂进行净化处理。

［阅读思考］明矾是如何净化水质的？［原理解释］明矾溶于水后，铝离子发生水解，生成氢氧化铝胶体：KAl(SO4)2＝K+＋Al3+＋2SO42-Al3+＋3H2O＝Al(OH)3 (胶体) ＋3H+氢氧化铝胶体因吸附溶液中的阳离子而带正电荷。

天然水中的杂质大多为带负电荷的胶粒，因此，带正电荷的氢氧化铝胶粒能吸附水中带负电荷的胶粒，并使这些杂质与氢氧化铝胶体一起凝聚而沉降。

同理，铁盐的净水作用也是如此。

（２）杀菌消毒经处理过的水再进行消毒，常用的消毒剂有：氯气、漂白粉、二氧化氯、臭氧等。

氯气消毒杀菌的原理：Cl2 +H2O HCl + HClO生成的次氯酸具有强氧化性，起消毒杀菌作用。

刚出厂的自来水中常含有少量余氯，它在配水管中停留，能有效地起到消毒杀菌的作用，主要是因为氯气与水的反应是一个可逆过程，当起消毒作用的次氯酸被消耗后，平衡向正反应方向移动，使次氯酸及时得到补充。

［问题与思考］用什么方法可以鉴别纯净水和自来水？［问题与思考］为什么臭氧是最好的消毒剂?（阅读《拓展视野》）［信息拓展］新型灭菌消毒剂—二氧化氯二氧化氯的应用十分广泛，除用于一般的杀菌、消毒外，还广泛地用于环保、灭藻、漂白、保鲜、除臭等方面。

二氧化氯现已被世界卫生组织列为A1级高效安全灭菌消毒剂我国从xx年起就逐渐用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒。

［例题二］下列物质都可以用于天然水的净化，从提高水的净化效果和质量两个方面考虑，它们当中最好的是（）Ａ．Cl2Ｂ．Ca(ClO)2Ｃ．KAl(SO4)2·12H2O Ｄ．Na2FeO4（３）除异味水中有异味的物质可用活性炭吸附除去。

５．硬水及其软化［阅读与思考］你知道什么叫硬水吗？什么叫软水？硬水有什么危害？水垢的成分及水垢产生的原因呢？（１）软水和硬水：•天然水成分：Ｈ2O、Ca2＋、Mg2＋、HCO3－、CO32－、Cl －、SO42－、NO3－•硬水：含有较多量的Ca2＋和Mg2＋的水•软水：只含较少量或不含Ca2＋和Mg2＋的水（２）硬水的危害：使用硬水会给生产和生活带来许多不便。

例如，在硬水中用肥皂洗涤衣物，不但难以洗净，还会使衣物变硬。

锅炉用水的硬度高，放出的热水表面会有一层白色漂浮物。

同时，锅炉内壁易结垢。

这样不仅浪费燃料，而且会使锅炉管道因受热不均而导致变形或损坏，严重时还可能引起锅炉爆炸。

［问题与思考］如何用简单的方法区别软水和硬水？洗头发时，为什么用肥皂后会感觉较涩，一般都是使用洗发剂或洗发水？（３）硬水软化方法Ａ．加热煮沸法(若硬水中钙、镁离子以碳酸氢盐的形式存在)Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2OMg(HCO3)2==MgCO3↓+CO2↑+H2OMgCO3+H2O==Mg(OH)2+CO2↑B．离子交换法：如：磺化煤法(若硬水中钙、镁离子以硫酸盐或氯化物的形式存在)2NaR + Ca2+ = CaR2 + 2Na+2NaR + Mg2+ = MgR2 + 2Na+［阅读《检索咨询》］磺化煤的再生当磺化煤中的钠离子全部为钙、镁离子所代替后就失去了软化能力，可用8%～10% 的氯化钠溶液浸泡，CaR2和MgR2就会跟钠离子发生交换作用，重新生成NaR 。

又可发生交换作用使磺化煤得到再生：CaR2+ 2Na+ = 2NaR + Ca2+MgR2 + 2Na+ = 2NaR + Mg2+C．化学药剂法［例题三］为了获取大量的生活饮用水，自来水厂需要用适宜、高效的方法和流程将自来水中的悬浮物质、致病菌等有害成分降低到规定的含量。

（１）要达到上述目的，一般要经过的基本步骤是①沉降、②＿＿＿＿＿＿＿＿③曝气④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

“曝气”的主要目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（２）在第①步中，下列物质可以使用的是＿＿＿＿＿＿＿。

Ａ．明矾Ｂ．烧碱Ｃ．膨润土Ｄ．碱式氯化铝（３）在将天然水制成生活饮用水的过程中，水中不需要去除的成分是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（４）在经过上述四个步骤的处理后，如果水中Ca2+、Mg2+的含量超标，还要将水进行＿＿＿＿＿。

［学生阅读］《生活向导》——终端净水自来水厂生产的自来水需要经过很长的输送管道才能进入千家万户。

有时由于管道老化等原因，自来水进入家庭之前便受到污染，这种污染称为二次污染。

另外，有些自来水在进入家庭之前储存在楼房顶部的水箱里，水箱较脏、水箱内壁防腐涂料不合格等因素也可能引起二次污染。

现代住宅区提倡终端净水，即在家中的出水点前加装净水设备。

这种终端净水方法可以消除二次污染，使饮用水更安全可靠。

［例题四］用下列方法处理天然水，所得水中所含离子的浓度最小的是（）Ａ．蒸馏Ｂ．加热煮沸Ｃ．用石灰纯碱法Ｄ．离子交换法［问题与思考］１．喝纯净水比喝自来水好吗?２．使用自来水时应注意些什么？［归纳小结、完成作业］2019-2020年高中化学《水资源的合理利用》教案3 苏教版选修1【教学目标】1．了解地球上水的存在和水在自然界的分布情况2．了解水资源状况3．掌握水体污染的来源、危害及防止水体污染的措施4. 硬水的软化【过程与方法】1．通过对水资源的了解，学会用辩证的方法看待水资源的多少2．通过对水体污染的学习，学会调查与分析、理论与实践相结合的方法3．学习利用身边的资源获取信息，与同学合作交流的方法【教学方法】讨论、启发、调查、讲授法【课时安排】3课时【情境引入】水是地球上最丰富的一种化合物。

全球约有四分之三的面积覆盖着水，地球上的水总体积约有13亿8600万千米立方，其中96.5%分布在海洋，淡水只有3500千米立方左右。

若扣除无法取用的冰川和高山顶上的冰冠，以及分布在盐碱湖和内海的水量，陆地上谈水湖和河流的水量不到地球总水量的 1% 。

淡水数量的短缺足以引起人们的关注，而水的质量更是“致命的问题”。

据联合国环境属和联合国大学1999年3月18日共同发表的材料，地球上每8秒就有一名儿童死于不洁水源而导致的疾病，每年有530万人死于腹泻、登革热、疟疾等病，发展中国家80%的病例由于污染水源造成，50%的第三世界人口遭受着与水有关疾病的折磨，地球上一半居民没有必要的卫生条件。

此外，污染的水源将1/5的淡水鱼置于“种族灭绝”的边缘。

提供洁净饮用水的成本在农村地区平均每人50美元/年、城镇居民105美元/年，现在全球每年用于向缺水地区提供洁净水的费用达到80亿美元。

中国水资源中国的水资源总量约28124亿立方米（地表水和地下水分别为27115和8288，二者重复用水为7279），居世界第六位，但我国人均水量仅2390立方米，只相当于世界人均水量的1/4，居第88位，是世界13个贫水国家之一。

从地域上看，占全国耕地60%以上的淮河及其以北地区，地表水资源仅占12%，地下水资源占20%。

从降水量和河流径流量的时间分布看，长江以北地区，6至9月的降水量约占全年的80%，每年汛期长江、黄河都有大量淡水流入海洋，白白浪费了水资源；当进入冬春季后，我国大部分地区由于降水量少，往往造成干旱。

总的说来，我国水资源状况令人担忧：平均每年有3亿亩耕地受旱灾威胁，8200万人饮水有困难；由于严重缺水，工业产值每年损失近1200亿元；全国600多个城市中有近400个缺水，全国城市日缺水量近1800万立方米；长期过量的地下水开采，已出现160个地下水区域性下降漏斗，总面积约9万立方米；工农业的发展使许多城市出现水质被污染的水质性缺水问题。

【归纳】我国的水资源状况：(1)水资源总量严重短缺(2)水资源的时空分布也很不平衡(3)水环境也在日趋恶化，导致水资源可利用率降低【板书】一、生活中的饮用水1.天然水中的主要杂质【交流与讨论】你的生活饮用水来自哪里？你知道它是如何净化的吗？为什么要净化？【提问】天然水能否直接饮用？如何净化？请大家看教材第11页的表1-5归纳天然水中的杂质类别。

【小结】天然水中的杂质通常分为三类：悬浮物质、胶体物质、溶解物质。

【板书】2.水的净化A.沉降法除悬浮颗粒混凝剂：KAl(SO4)2·12H2O、Al2(SO4)3、碱式氯化铝、FeCl3、FeSO4等明矾净水原理：明矾电离生成Al3+，Al3+水解生成Al（OH）3胶体，吸附水中的悬浮颗粒。

用离子方程式表示为：KAl(S04) 2 = K+ + A13+ + 2SO42—Al3+ + 3H20Al(OH)3(胶体) + 3H+B.消毒法除细菌消毒剂：液氯（Cl2)、漂白粉（ClO-）、臭氧（O3）、二氧化氯（ClO2）等氯气消毒原理：Cl2+H2O HCl+HClO 生成的次氯酸具有强氧化性，起漂白作用。

沉降、消毒二合一：Na2FeO4C.除臭剂：活性炭【讨论】我们在用自来水时，常会闻到一股气味，为什么？3.自来水的生产流程——生产工序【小结】原水混凝过滤吸附消毒自来水【讨论】使用自来水时应注意些什么【归纳】(1)警惕早晨“死水杀手”(2)拒绝饮用反复煮沸的水(3)不喝没有完全煮沸的水(4)家用滤水器【讨论】暖水瓶长时间使用后瓶胆上有一层水垢，为什么？4.软水、硬水【阅读】P13“检索咨询”栏目“硬水的危害”【讲解】水中一般均含有一定量的钙、镁离子。