高中化學(xué) 獲取安全的飲用水教案 魯科版選修

1、課題2 獲取安全的飲用水第一課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)：1認(rèn)識(shí)某些含氯化合物的殺菌消毒原理，明礬等凈水劑的凈水原理，鹽能發(fā)生水解的原理，離子交換法、藥劑法和加熱法能夠降低水硬度的原理，以及污水治理的基本原理和從天然水中獲得科飲用水的一般步驟與原理。2通過(guò)了解飲用水的凈化過(guò)程主要環(huán)節(jié)的化學(xué)知識(shí)內(nèi)容，進(jìn)一步運(yùn)用化學(xué)必修課程中學(xué)習(xí)過(guò)的有關(guān)Mg2+、Ca2+、Al3+和Fe2+、Fe3+、Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2的性質(zhì)等知識(shí)。了解自來(lái)水廠(chǎng)獲取大量可飲用水的一般步驟與原理。3通過(guò)“觀(guān)察思考”“活動(dòng)探究”等學(xué)習(xí)活動(dòng)，初步學(xué)習(xí)水處理中常用的沉降懸浮物、降低水的硬度等實(shí)驗(yàn)方法和操作技能。二、情感目標(biāo)：通過(guò)

2、獲取安全的飲用水知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)在飲用水處理中的作用以及污水治理中化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，增進(jìn)學(xué)生保護(hù)水資源、防止水污染的意識(shí)，學(xué)會(huì)正確選擇飲用水。三、教學(xué)重點(diǎn)：天然水的凈化方法，硬水軟化的方法與原理。四、教學(xué)難點(diǎn)：硬水軟化的方法與原理。五、教學(xué)方法：閱讀法、討論總結(jié)法六、教學(xué)過(guò)程：教師利用學(xué)?，F(xiàn)有的多媒體設(shè)備視頻，讓學(xué)生了解大自然的水景是多么壯觀(guān)、多么變化莫測(cè)。但同時(shí)水資源也是匱乏的并遭到了較大的污染，對(duì)環(huán)境和我們的生活造成了很大的影響。講解：今天讓我們一起來(lái)了解水資源，讓學(xué)生知道“水是生命之源”，但水資源的污染問(wèn)題亟待解決，如何才能得到純凈的天然水？【板書(shū)】一、天然水的凈化步驟【講述】河

3、流、淡水湖及淺層地下水等天然水是人類(lèi)飲用水的主要來(lái)源。天然水能不能直接飲用？天然水里可能含有哪些物質(zhì)？學(xué)生思考回答，然后總結(jié)投影閱讀天然水可能含有懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)和溶解物質(zhì)。所以從天然水獲得可以飲用的水，一般須經(jīng)過(guò)沉降懸浮物、殺菌消毒等步驟?！景鍟?shū)】1、沉降懸浮物明礬凈水【應(yīng)用】學(xué)生閱讀課本P12后分析：明礬為什么能凈水即凈水的原理？【講述】將鋁鹽或鐵鹽等絮凝劑加入水中，會(huì)形成氫氧化鋁或氫氧化鐵膠體，它們吸附水中的土壤膠體等自然膠體及懸浮物質(zhì)形成絮狀物。然后沉降。常用的絮凝劑還有聚合鋁、鎂鹽和有機(jī)絮凝劑等如KAl(SO4)212H2O、Al2(SO4)3 、AlCln(OH)3-n、FeCl

4、3 等；講解：同時(shí)明礬凈水可能帶來(lái)的鋁危害：研究證實(shí)，腦組織對(duì)鋁元素有親和性，腦組織中的鋁沉積過(guò)多，可使人記憶力減退、智力低下、行動(dòng)遲鈍、催人衰老。有關(guān)醫(yī)院檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，老年性癡呆癥患者腦組織中鋁含量超過(guò)正常人的530倍。當(dāng)鋁在人體內(nèi)含量超過(guò)正常人的510倍時(shí)，能抑制消化道對(duì)磷的吸收，使血清無(wú)機(jī)磷水平下降，引起骨骼軟化、關(guān)節(jié)疼痛。而三氯化鋁、氫氧化鋁、烷基鋁和鹽等藥物，短期內(nèi)就能使人產(chǎn)生毒副作用?？梢?jiàn)人對(duì)鋁元素的長(zhǎng)期攝入，最終會(huì)危害人體的健康?！具^(guò)渡】沉淀完懸浮物后的天然水是不是就可以飲用了呢？ 【板書(shū)】(2)殺菌消毒【講述】原理：用強(qiáng)氧化劑或高溫下使菌體蛋白質(zhì)變性。對(duì)少量水通常使用加熱煮沸法來(lái)殺

5、菌消毒，對(duì)大量水多采用強(qiáng)氧化劑氧化法進(jìn)行殺菌消毒。這些強(qiáng)氧化劑也稱(chēng)為殺菌消毒劑。 閱讀課本：幾種常用的殺菌消毒劑 試劑名稱(chēng) 成分 特性 氯 氣 C12具有強(qiáng)氧化性，有毒，易與有機(jī)物在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，與水反應(yīng)生成次氯酸 漂白粉Ca(C10)2和CaCl2的混合物Ca(ClO)2：本身具有強(qiáng)氧化性，在空氣中與二氧化碳和水反應(yīng)生成易分解的次氯酸而容易變質(zhì)二氧化氯 C102具有強(qiáng)氧化性，有毒，不易與有機(jī)物在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)高鐵酸鹽(Na2FeO4),該物質(zhì)可以沉降、消毒二合一。學(xué)生閱讀課本P13 一種性能優(yōu)良的凈水劑高鐵酸鹽講解：同時(shí)氯氣消毒還是有一定的弊端。由于氯氣運(yùn)輸、管儲(chǔ)方面的不安

6、全；在投加方面，氣體同水體的溶解性較低，容易散失，水中留存余量難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；氯氣瓶氣壓不斷變化，存在投加計(jì)量不夠準(zhǔn)確的問(wèn)題；加之，氯氣等氣體的極強(qiáng)擴(kuò)散性對(duì)環(huán)境存在毒害作用，游離氯的高活性容易形成許多象四氯化碳一類(lèi)的致癌物質(zhì)，故而，取消液氯的主張?jiān)絹?lái)越多，也日益受到人們的關(guān)注。【板書(shū)】二、城市自來(lái)水的獲取：【講述】（一）自來(lái)水的處理過(guò)程，主要包括以下四個(gè)步驟：1、沉淀：在沉淀池中加人絮凝劑靜置，水中的懸浮物可沉淀到池底。2、過(guò)濾：使水通過(guò)細(xì)砂，以除去沉淀和殘存的懸浮物。3、曝氣：把水暴露在空氣中，使水與空氣的接觸面增大，增加水中氧的含量，以加速水中有機(jī)物的分解。4、消毒：加入殺菌消毒劑殺滅水中有

7、害的微生物。經(jīng)過(guò)以上處理的水基本上可以達(dá)到飲用水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?！窘處熀?jiǎn)介】教師簡(jiǎn)介生活飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。課本P11【思考】水瓶使用時(shí)間長(zhǎng)瓶膽上會(huì)有一層水垢，為什么？雨水、雪水不容易產(chǎn)生水垢，為什么？【過(guò)渡】這是由于某些地區(qū)的水由于含有過(guò)多的Ca2+、Mg2+使其硬度過(guò)大，所以仍然不適于飲用，還需要進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行軟化處理?！景鍟?shū)】（二）硬水和軟水【學(xué)生活動(dòng)】閱讀課本P13水的硬度，硬水給生活和生產(chǎn)帶來(lái)的危害?！緦W(xué)生活動(dòng)】活動(dòng)探究：如何軟化硬水？【思考】怎樣鑒別硬水與軟水？軟化硬水的方法有哪些? 學(xué)生思考作答【講述】常用的硬水軟化方法有加熱法、藥劑法和離子交換法等?！景鍟?shū)】1、加熱法：是通過(guò)加熱煮沸使暫

8、時(shí)硬水所含鈣、鎂的酸式碳酸鹽發(fā)生分解，生成難溶的碳酸鈣、碳酸鎂的方法生活中常用的方法。【講述】生成的碳酸鎂在加熱條件下可與水進(jìn)一步反應(yīng)生成更難溶的氫氧化鎂。這些難溶鹽從水中沉淀下來(lái)，達(dá)到降低水的硬度的目的。 學(xué)生閱讀課本P15涉及的反應(yīng)方程式?！景鍟?shū)】2、藥劑法：是向水中加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑，促使溶解在水中的Ca2+、Mg2+以沉淀的形式從水中分離出來(lái)達(dá)到軟化目的的方法。常用的化學(xué)藥劑有生石灰(與水反應(yīng)生成熟石灰)、純堿等?！緦W(xué)生活動(dòng)】學(xué)生討論寫(xiě)出反應(yīng)原理【板書(shū)】3、離子交換法：是采用離子交換劑軟化水的一種方法。分陽(yáng)離子交換劑和陰離子交換劑兩類(lèi)。它們能與水溶液交換具有同性電荷的離子，從而除去或減

9、少不需要的離子。這種方法常用于工業(yè)鍋爐用水的軟化?！緦W(xué)生活動(dòng)】閱讀課本第16頁(yè)，鍋爐用水的軟化?！菊n堂訓(xùn)練設(shè)計(jì)】課本P19 T1【作業(yè)設(shè)計(jì)】完成本節(jié)涉及的反應(yīng)化學(xué)方程式【當(dāng)堂檢測(cè)】【過(guò)渡】我們飲用的自來(lái)水有的可能不安全了，那么經(jīng)常飲用純凈水、礦泉水就好嗎？ 長(zhǎng)期飲用純凈水有益健康嗎？你知道二者的區(qū)別嗎？【預(yù)習(xí)布置】預(yù)習(xí)：課本P16 三、純凈水的制取方法 四、污水治理與環(huán)境保護(hù)【板書(shū)設(shè)計(jì)】課題2 獲取安全的飲用水第一課時(shí)一、天然水的凈化步驟1、沉降懸浮物2、殺菌消毒二、城市自來(lái)水的獲?。海ㄒ唬┳詠?lái)水的處理步驟：（二）硬水軟化方法1、加熱法2、藥劑法3、離子交換法【教后記】課題2 獲取安全的飲用水

10、第二課時(shí)一、教學(xué)目標(biāo)：1.掌握由普通飲用水質(zhì)取純凈水的方法與原理。2.認(rèn)識(shí)污水處理的方法，污水處理的意義。3.通過(guò)本課題學(xué)習(xí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)在飲用水處理中的作用以及污水治理中化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，增進(jìn)學(xué)生保護(hù)水資源、防止水污染的意識(shí)，學(xué)會(huì)正確選擇飲用水。二、情感目標(biāo)：通過(guò)獲取安全的飲用水知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)在飲用水處理中的作用以及污水治理中化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，增進(jìn)學(xué)生保護(hù)水資源、防止水污染的意識(shí)，學(xué)會(huì)正確選擇飲用水。三、教學(xué)重點(diǎn)：純凈水的制取方法四、教學(xué)難點(diǎn)：進(jìn)一步樹(shù)立節(jié)約用水，保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。五、教學(xué)方法：閱讀法、討論總結(jié)法六、教學(xué)過(guò)程：【預(yù)習(xí)檢查】經(jīng)常飲用純凈水、礦泉水就好嗎？長(zhǎng)期飲用純凈水有益

11、健康嗎？你知道二者的區(qū)別嗎？純凈水的制取方法，如何進(jìn)行污水治理與環(huán)境保護(hù)？【過(guò)渡】未來(lái)獲得安全的飲用水，人們開(kāi)始制的純凈水，如何制取的？【板書(shū)】三、純凈水的制取方法【解釋】純凈水是選用電滲析法、離子交換法、反滲透法、蒸餾法等適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄖ频玫??！局v述】由普通飲用水制取純凈水的過(guò)程主要是除去離子的過(guò)程。1、離子交換法：通常所采用的方法是將原料水通過(guò)離子交換樹(shù)脂，使水中的離子與樹(shù)脂上的離子進(jìn)行交換。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上的H+與水中的陽(yáng)離子(如Ca2+)進(jìn)行交換，釋放出H+，而陰離子交換樹(shù)脂上的0H一與水中的陰離子(如Cl-)進(jìn)行交換，釋放出OH一。H+與0H一結(jié)合生成純水，達(dá)到除去離子的目的。離子交

12、換法能有效地除去某些離子，卻無(wú)法有效地除去其中的有機(jī)物或微生物，所以常在離子交換樹(shù)脂之前進(jìn)行活性炭過(guò)濾處理，以除去有機(jī)物。經(jīng)過(guò)離子交換的水再用紫外線(xiàn)或臭氧消毒，就得到可以直接飲用的純凈水。2、反滲透法：反滲透法采用的反滲透膜孔徑很小，在外加壓力的作用下只有水分子能通過(guò)，從而得到純凈水。利用這種原理也可以進(jìn)行海水淡化。注意：在清除水中有害物質(zhì)得到純凈水的同時(shí)，也除去了水中的微量元素。天然水中有多種微量元素是人體所必需的。有的微量元素(如硒)很難從食物中攝取，而主要是從水中得到。長(zhǎng)期飲用純凈水，有可能引起一些微量元素缺乏癥?！具^(guò)渡】水污染也是導(dǎo)致缺水的一個(gè)重要因素,我國(guó)的水污染已十分嚴(yán)重。所以從現(xiàn)

13、在開(kāi)始，從我做起要樹(shù)立保護(hù)水資源的意識(shí)?！景鍟?shū)】四、污水處理與環(huán)境保護(hù) 學(xué)生閱讀教材 思考：水體污染的因素？處理方法？【課堂訓(xùn)練設(shè)計(jì)】：1、我國(guó)贏(yíng)得2008年第29屆夏季奧運(yùn)會(huì)的舉辦權(quán)。為向世界展現(xiàn)一個(gè)新的形象，某校同學(xué)提出下列建議：開(kāi)發(fā)新能源，減少化石燃料的燃燒；開(kāi)發(fā)生產(chǎn)無(wú)汞電池；分類(lèi)回收垃圾；提倡使用一次性發(fā)泡塑料餐具和塑料袋；提倡使用手帕，減少餐巾紙的使用；提倡不使用含磷洗衣粉；農(nóng)業(yè)上合理地使用化肥和農(nóng)藥。你認(rèn)為可以采納的是 ( ) A. B. C. D.全部2、 下列情況不會(huì)造成水污染的是 （ ）A工業(yè)廢水、廢物的任意排放 B農(nóng)業(yè)上大量施用農(nóng)藥和化肥C用第四代廣譜殺菌消毒劑的ClO2對(duì)

14、水進(jìn)行消毒殺菌D生活中大量使用含磷洗衣粉，并把污水隨意排放3下列物質(zhì)可以看做是純凈物的是 （ ） A河水 B海水 C蒸餾水 D農(nóng)夫山泉礦泉水4下列說(shuō)法中正確的是 （ ） A水有自?xún)糇饔?，因此不?huì)被污染 B水資源非常豐富，無(wú)需節(jié)約用水 C只要是無(wú)色、透明的水，就一定未被污染 D隨著社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)需水量會(huì)不斷增加5我國(guó)淡水資源非常短缺，所以在生產(chǎn)和生活中應(yīng)該 （ ） A減少飲水量，以節(jié)約用水 B將生活用水、工廠(chǎng)廢水直接排放到湖泊或海洋中 C既要防止和消除水體污染，又要節(jié)約用水 D水是取之不盡用之不竭的天然資源61998年科學(xué)家在南極洲發(fā)現(xiàn)大批企鵝死亡，經(jīng)解剖化驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)含有超量氰化物和大量含鉛

15、等有害物質(zhì)，下列各項(xiàng)中可能造成此后果的主要原因是 （ ）A人口增長(zhǎng)、人類(lèi)用水量加大B食物鏈被破壞，企鵝食物不足C工廠(chǎng)廢水、人類(lèi)生活污水的任意排放 D二氧化碳?xì)怏w增多，全球氣候變暖7水可以造福人類(lèi)，但水被污染后會(huì)給人類(lèi)造成巨大的災(zāi)難。為防止水體污染，下列措施中可以采用的是控制水中所有動(dòng)植物的生長(zhǎng)生活污水先凈化后排放禁止使用化肥、農(nóng)藥工廠(chǎng)廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后再排放（ ）A B C D8科學(xué)家預(yù)言：“水不久將成為一個(gè)深刻的社會(huì)危機(jī)?！币?yàn)椋?）A地球上水很少，不能滿(mǎn)足人類(lèi)的需要 B土地沙漠化，使空氣中水蒸氣不斷減少C由于地球表面氣溫的作用，水會(huì)被不斷蒸發(fā)掉D淡水資源不充足，分布又很不均勻，而且人類(lèi)活動(dòng)使水不斷地受到污染，使淡水資源越來(lái)越緊缺【作業(yè)設(shè)計(jì)】9用