蘇教版化學(xué)與生活專題一潔凈安全的生存環(huán)境.doc

蘇教版化學(xué)與生活 專題一潔凈安全的生存環(huán)境第二單元 水資源的合理利用 “生活中的飲用水”教學(xué)設(shè)計 江蘇省宜興中學(xué) 陸曄化學(xué)物質(zhì)在造福人類，推動人類社會物質(zhì)文明發(fā)展中作出了重要的貢獻，但化學(xué)物質(zhì)的不合理應(yīng)用也會引起環(huán)境污染等社會問題，進而使學(xué)生樹立科學(xué)的應(yīng)用化學(xué)物質(zhì)促進社會持續(xù)發(fā)發(fā)展觀。本節(jié)課就是從生活中的飲用水開始出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)注環(huán)保。一、教材分析 水是生命之源，是人類生存和發(fā)展必不可少的寶貴自然資源。人類目前所面臨的水資源危機主要體現(xiàn)在兩個方面：一是可利用的水資源越來越少，二是水污染越來越嚴重。因此，有必要引導(dǎo)學(xué)生認識保護水資源的重要性，理解常見的水處理方法的原理，從而更合理地利用水資源。在此思想的指導(dǎo)下，本單元首先介紹了生活中飲用水的獲得，然后介紹了水質(zhì)評價與污水處理的方法。 生活中的飲用水包括井水、河水、湖水、自來水、礦泉水、純凈水等。在農(nóng)村地區(qū)主要使用的是井水、河水、湖水等，這些水中含有較多的雜質(zhì)，必須進行處理后才能飲用。用凈水劑進行凈化是一種重要的處理方法，引導(dǎo)學(xué)生認識常見的凈水劑及其凈水原理十分必要。本單元在教材第10頁設(shè)置“你知道嗎”，引導(dǎo)學(xué)生回憶他們所了解的各種凈水方法，在此基礎(chǔ)上介紹幾種常用的凈水劑，并重點說明明礬的凈水原理，注重了化學(xué)知識與生活經(jīng)驗的融合。在城市，生活用水主要是自來水，由于學(xué)生對自來水的生產(chǎn)工藝比較了解，因此，本單元僅對自來水的凈化工序作簡單介紹，但在第12頁設(shè)置“拓展視野”，介紹了學(xué)生不太熟悉的應(yīng)用臭氧進行消毒的原理。 出廠的自來水中常含有少量余氯，余氯的作用之所以能保持一段時間，主要就是利用了化學(xué)平衡移動原理，而應(yīng)用平衡移動原理能解決生活中的許多問題。為了突出化學(xué)知識與生活的密切聯(lián)系，在第12頁設(shè)置“信息提示”介紹化學(xué)平衡移動原理，在應(yīng)用平衡移動原理解決余氯問題的同時也為今后進一步應(yīng)用該原理解釋其他現(xiàn)象打下良好的基礎(chǔ)。 硬水給生產(chǎn)生活帶來很大不便，學(xué)生最熟悉的莫過于水瓶內(nèi)膽產(chǎn)生水垢的例子。因此，在第13頁設(shè)置“你知道嗎”，引導(dǎo)學(xué)生思考水垢的組成及產(chǎn)生的原因，由此引出硬水、軟水的概念，并在“檢索咨詢”中介紹硬水的危害，促使學(xué)生認識進行硬水軟化的必要性，在此基礎(chǔ)上介紹兩種常見的硬水軟化方法煮沸法和離子交換法的基本原理。二、教學(xué)目標1知識和技能（1）知道地球上水的存在和水在自然界的分布情況，了解世界以及中國的水資源狀況，認識人類所面臨的水資源危機，樹立保護資源的意識。（2）知道軟水、硬水的概念。了解硬水對生產(chǎn)生活的危害，理解硬水軟化的煮沸法及離子交換法的原理。（3）了解自來水生產(chǎn)過程的一般工序，理解明礬等混凝劑的凈化原理以及氯系消毒劑的消毒原理。2過程與方法（1）通過對水資源的了解，學(xué)會用辯證的方法看待水資源的多少。（2）通過對水體污染的學(xué)習(xí)，學(xué)會調(diào)查與分析、理論與實踐相結(jié)合的方法，學(xué)習(xí)利用身邊的資源獲取信息，與同學(xué)合作交流的方法。3情感態(tài)度與價值觀增強學(xué)生節(jié)約用水和保護水資源的意識。培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心社會、為社會做貢獻的社會責(zé)任感。三、教學(xué)重點、難點1教學(xué)重點：明礬凈化原理2教學(xué)難點：硬水軟化四、教學(xué)方法情境激學(xué)，實驗促學(xué)，構(gòu)建導(dǎo)學(xué)，遷移博學(xué)。五、教學(xué)準備1、Flash動畫課件及PPt課件2、實驗用品六、教學(xué)過程（注：PPT指PowerPoint）教 師 活 動學(xué) 生 活 動設(shè) 計 意 圖【課前】 播太湖美音樂【提問】 聽到的是哪首歌？【資料圖片】去年發(fā)生在無錫市區(qū)的嚴重的缺水危機【交流與討論】水在生產(chǎn)生活中的具體用途?！緢D片展示】展示世界各地水資源情況：地球是一顆藍色的星球，地球表面約70%被水覆蓋。但是現(xiàn)在各地水污染嚴重，較多國家處于缺水狀態(tài)?！綪PT圖片】展示部分國家的人均水量和我國地區(qū)的人均水量以及去年我國部分城市的干旱情況。我國作為一個嚴重缺水的國家，保護水資源刻不容緩?！具^渡】今天我們主要就來學(xué)習(xí)生活中的飲用水?！景鍟?.2.1 生活中的飲用水【師】生活飲用水是指由集中式供水單位直接供給居民作為飲水和生活用水，該水的水質(zhì)必須確保居民終生飲用安全，它與人體健康有直接關(guān)系。一般包括自來水（取自江、河、湖的地表水）、井水及深井水。【交流與討論】太湖水可否直接飲用？為什么？【歸納】太湖水不可直接飲用，因為太湖水中除水外還含有懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)和溶解物質(zhì)。（參照教材P11表1-5讓學(xué)生了解這些雜質(zhì)主要包括哪些物質(zhì)。）【板書】1.天然水中的雜質(zhì)分為三類：懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)和溶解物質(zhì)【提出問題】閱讀并討論教材P10、P11的“你知道嗎？”欄目，并以以下這些數(shù)據(jù)為指引進行分析總結(jié)。對2007年5月30日無錫市自來水的水源水進行水質(zhì)分析，得到如下數(shù)據(jù)： 渾濁度18度，有一定臭味，pH為7.5，總硬度為300 mgL-1，細菌總數(shù)1 mL水中含有150個。 (1)請對照附表3“生活飲用水水質(zhì)標準”，分析該水源水的這幾項指標是否符合要求； (2)若該水源水的其他指標均符合要求，你認為將該水源水經(jīng)過哪些工序處理后可得到自來水。【過渡】你知道是如何進行凈化的？【歸納總結(jié)】水的凈化：(1)沉降：用明礬、硫酸鋁、硫酸亞鐵等作為混凝劑處理?；炷齽┤芘c水生成膠體吸附水中的懸浮顆粒使之沉降?！狙菔緦嶒灐棵鞯\凈水【板書】明礬溶于水后，發(fā)生如下電離： KAl(S04) 2=K+A13+2SO42 鋁離子發(fā)生水解，生成具有吸附性的氫氧化鋁膠體： Al3+3H20Al(OH)3(膠體)+3H+ 氫氧化鋁膠體吸附水中的懸浮顆粒并一起沉降下來?！咎魬?zhàn)自我】氯化鐵又是如何凈水的？【小結(jié)】水經(jīng)沉降后,進入過濾池、吸附池,除去水中的懸浮顆粒、可溶性雜質(zhì)和異味?！練w納總結(jié)】(2)消毒：經(jīng)處理過的水再進行消毒，常用的消毒劑有：氯氣、漂白粉、二氧化氯、臭氧等。【提問】目前我國還有不少地區(qū)采用液氯來消毒，那么液氯消毒的原理是什么呢？【板書】 3.液氯消毒的原理：Cl2+H20 HCl+HClO 生成的次氯酸具有強氧化性，起漂白作用。【思考】我們在用自來水時，常會聞到一股氣味，那時什么原因呢？【討論】剛出廠的的自來水中有少量的余氯，它在水管中停留可有效起到殺菌作用，能持續(xù)較長時間。當(dāng)HClO被消耗后，反應(yīng)向右進行，HClO得到補充?！拘畔⑻崾尽炕瘜W(xué)平衡移動原理【拓展視野】臭氧消毒【小結(jié)】水的凈化：沉降劑：KAl(SO4)212H2O、Al2(SO4)3、FeCl3 等；消毒劑：氯氣、液氯、漂白粉、ClO2、O3除臭劑：活性炭自來水的凈化：原水混凝過濾吸附消毒自來水【PPT圖片】展示現(xiàn)代自來水廠【過渡】從自來水廠出來的水是否就是純凈的水？【思考】水瓶使用時間長瓶膽上會有一層水垢為什么？【板書】1.硬水：溶有較多量的Ca2+和Mg2+的水。 2.軟水：只溶有較少量或不含Ca2+和Mg2+的水?！局笇?dǎo)閱讀】指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P13的“檢索咨詢”欄目硬水的危害【視頻】硬水和軟水的對比【提出問題】硬水對人的危害如此大，所以我們要對硬水進行軟化。那么如何對硬度較高的水進行軟化？（解釋：降低水中鈣鎂離子的含量就叫做硬水的軟化。）【板書】1、 加熱煮沸法：若硬水中鈣、鎂離子是以碳酸氫鹽的形式存在,受熱時會分解而得到相應(yīng)的沉淀。如: Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O Mg(HCO3)2 MgCO3 + CO2 + H2O但由于氫氧化鎂的溶解性比碳酸鎂的溶解性要小得多,因而繼續(xù)加熱時,碳酸鎂要轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂：MgCO3 + 2H2O Mg(OH)2 + CO2將水煮沸，并多煮一會時間，可將鈣鎂離子轉(zhuǎn)化為鍋垢除掉，硬水在一定程度上得到軟化。這也是水瓶使用時間長瓶膽上會有一層水垢的原因。【師】離子交換法原理：若硬水中鈣、鎂離子以硫酸鹽或氯化物的形式存在，可以通過離子交換法將其軟化。如：磺化煤法。當(dāng)硬水通過磺化煤時，硬水里的鈣、鎂離子與磺化煤中的Na+起離子交換作用，使硬水得到軟化。 2NaR + Ca2+ CaR2 +2Na+ 2NaR + Mg2+ MgR2 +2Na+【板書】2、離子交換法： 2NaR + Ca2+ = CaR2 + 2Na+2NaR + Mg2+ = MgR2 + 2Na+【PPT】注：1、水中的Ca2+、Mg2+以硫酸鹽、氯化物形式存在可用此法軟化2、磺化煤可以再生利用【PPT圖片】介紹工業(yè)上常用陰、陽離子交換樹脂來軟化硬水【動畫展示】離子交換樹脂裝置以及工作原理【師】磺化煤的再生：磺化煤中的Na+ 全部被Ca2+、 Mg2+替代后，失去了軟化硬水的能力。若將8%10%的食鹽溶液浸泡，則CaR2 、MgR2 又和Na+ 發(fā)生交換，重新生成磺化煤。這個過程叫再生。CaR2 + 2Na+ = 2NaR + Ca2+ MgR2 + 2Na+ = 2NaR + Mg2+ 【小結(jié)】硬水的軟化：1、煮沸法暫時硬水2、離子交換法【PPT圖片】生活向?qū)ЫK端凈水【調(diào)查研究】利用課余時間調(diào)查了解：礦泉水、純凈水的生產(chǎn)工藝和衛(wèi)生標準，分析不宜長時間飲用純凈水？【課堂總結(jié)】水是人類生存和發(fā)展必不可少的寶貴的自然資源。隨著社會的發(fā)展，人類在改造自然、改善生活的同時，對地球的水資源造成了一定程度的破壞。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)我們要開始保護水資源，從身邊小事做起?！菊故緞赢嫛抗?jié)約用水【學(xué)無止境】你想了解更多關(guān)于化學(xué)與環(huán)保的知識嗎？請登陸下列網(wǎng)站： 1、中學(xué)化學(xué)資料網(wǎng)： 2、中國環(huán)保網(wǎng)： 3、宜興市環(huán)保局網(wǎng)： 【練習(xí)】課本P17 1、2、3學(xué)生回答討論回答水的用途交流，回答討論，分析后可能得到如下結(jié)果：(1)渾濁度為18，說明懸浮顆粒物超標，應(yīng)將懸浮顆粒物沉降，并過濾。(2)有臭味，應(yīng)選用有吸附性的物質(zhì)(如活性炭)將異味除去。(3)pH為7.5，符合水質(zhì)標準。(4)總硬度超標，應(yīng)想辦法降低硬度(由于學(xué)生無基礎(chǔ)，無法思考出具體的方法)。(5)細菌總數(shù)偏高，應(yīng)進行殺菌處理。討論水的凈化方法板演，并寫出化學(xué)方程式。FeCl3Fe3+ + 3Cl-Fe3+3H20Fe(OH)3(膠體)+3H+分析氯氣的漂白殺菌原理： Cl2+H20 HCl+HClO生成的次氯酸具有強氧化性，起殺菌作用。結(jié)合信息提示分組討論閱讀，并思考消毒原理討論分組討論硬水軟化的常用方法板演，加熱煮沸法中重要反應(yīng)理解離子交換法的原理。學(xué)生討論觀察討論創(chuàng)設(shè)情景應(yīng)用多媒體得到了很好的教學(xué)效果輕松談?wù)搶λY源的理解，淺顯的問題較易讓他們投入到課堂的的學(xué)習(xí)中，促使學(xué)生更深刻地認識世界及我國所面臨的水資源危機，從而自覺樹立保護水資源的意識引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)注環(huán)保引導(dǎo)學(xué)生分析該水源水的水質(zhì)與飲用水水質(zhì)標準相比為后續(xù)學(xué)習(xí)服務(wù)。師生的互動，營造了活躍的課堂氣氛，教學(xué)過程中師生的思維品質(zhì)得到了培養(yǎng)。依托實驗并以問題為中心的自主探究新知的過程，教學(xué)過程始終處于一種問題的不斷產(chǎn)生和學(xué)生自主探究，并最終解決問題的、動態(tài)的、波浪式的前進過程之中。加深對凈水劑凈水原理的理解，注重了化學(xué)知識與生活經(jīng)驗的融合回憶復(fù)習(xí)元素化合物知識，順利掌握雙基，而且其知識遷移能力獲得同步提高。從生活中的例子引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生興趣，知識達到提升，突出化學(xué)知識與生活的密切聯(lián)系引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷生活中的化學(xué)現(xiàn)象，在觀察的基礎(chǔ)上，提出問題，促使學(xué)生認識進行硬水軟化的必要性回憶復(fù)習(xí)元素化合物知識，順利掌握雙基，而且其知識遷移能力獲得同步提高。通過化學(xué)實驗及有關(guān)知識的教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣緊扣課程標準，滲透環(huán)保理念。引發(fā)學(xué)生深思，并從自我做起保護環(huán)境創(chuàng)新精神、終身學(xué)習(xí)的能力不斷提高。七、板書設(shè)計1.2.1 生活中的飲用水一、天然水中雜質(zhì)懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)和溶解物質(zhì)二、水的凈化1、沉降KAl(S04) 2=K+A13+2SO42 Al3+3H2