2019-2020年高中化學(xué) 主題一課題2 獲取安全的飲用水教案 魯科版選修1.doc

2019-2020年高中化學(xué) 主題一課題2 獲取安全的飲用水教案 魯科版選修1教學(xué)目標(biāo)：1.了解從天然水中獲得科飲用水的一半步驟與原理。2.了解自來(lái)水廠獲取大量可飲用水的一般步驟與原理。3.掌握由普通飲用水質(zhì)取純凈水的方法與原理。4.認(rèn)識(shí)污水處理的方法，污水處理的意義。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。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：由普通飲用水質(zhì)取純凈水的方法與原理。教學(xué)方法：討論總結(jié)法教學(xué)過(guò)程：教師利用學(xué)?，F(xiàn)有的多媒體設(shè)備播放“水的新生”配樂(lè)詩(shī)風(fēng)景片。 學(xué)生聽(tīng)著優(yōu)美的音樂(lè)，看著壯觀的水畫(huà)面對(duì)本課題產(chǎn)生無(wú)限的遐想。講解：大自然的水景是多么壯觀、多么變化莫測(cè)。今天讓我們一起來(lái)了解水資源?！景鍟?shū)】一、天然水的凈化【講述】河流、淡水湖及淺層地下水等天然水是人類飲用水的主要來(lái)源。天然水含有很多雜質(zhì)如泥土、可溶性物質(zhì)和致病細(xì)菌等，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。【板書(shū)】(1)沉降懸浮物【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?！緫?yīng)用】學(xué)生討論明礬為什么能凈水？【板書(shū)】(2)殺菌消毒【講述】對(duì)少量水通常使用加熱煮沸法來(lái)殺菌消毒，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)氧化劑也稱為殺菌消毒劑。 幾種常用的殺菌消毒劑 試劑名稱 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)【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)。【教師簡(jiǎn)介】教師簡(jiǎn)介生活飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?！具^(guò)渡】但某些地區(qū)的水由于含有過(guò)多的Ca2+、Mg2+使其硬度過(guò)大，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）硬水的軟化【學(xué)生活動(dòng)】閱讀課本13頁(yè)，水的硬度【學(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)生回答】【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?！局v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。【板書(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。它們能與水溶液交換具有同性電荷的離子，從而除去或減少不需要的離子。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15頁(yè)，鍋爐用水的軟化。【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?。【講述】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。【板書(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？課堂練習(xí)：1、我國(guó)贏得xx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)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水有自凈作用，因此不會(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6xx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)、人類用水量加大 B食物鏈被破壞，企鵝食物不足 C工廠廢水、人類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，但水被污染后會(huì)給人類造成巨大的災(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)。”這是因?yàn)椋?）A地球上水很少，不能滿足人類的需要 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，而且人類活動(dòng)使水不斷地受到污染，使淡水資源越來(lái)越緊缺9用直線把下列水污染物的來(lái)源和它的實(shí)例連結(jié)起來(lái)。 水污染物來(lái)源 水污染實(shí)例 a工業(yè)污染 不合理使用化肥農(nóng)藥 b農(nóng)業(yè)污染 用含磷洗衣粉洗衣后直接排放污水 c生活污染 冶金工業(yè)的廢渣 d放射性污染 核廢物投入深海中 10、在洪澇災(zāi)區(qū)，人們的生活用水會(huì)受到污染。如果你是支援災(zāi)區(qū)的志愿者，請(qǐng)你設(shè)計(jì)方案使用廉價(jià)的化學(xué)試劑將被污染的水處理成能飲用的水。11、 在南水北調(diào)工程中，為了不再走先污染后治理的路，如果你是位總設(shè)計(jì)師，你能提出哪些具體措施？