苏教版化学与生活专题一洁净安全的生存环境.doc

苏教版化学与生活 专题一洁净安全的生存环境第二单元 水资源的合理利用 “生活中的饮用水”教学设计 江苏省宜兴中学 陆晔化学物质在造福人类，推动人类社会物质文明发展中作出了重要的贡献，但化学物质的不合理应用也会引起环境污染等社会问题，进而使学生树立科学的应用化学物质促进社会持续发发展观。本节课就是从生活中的饮用水开始出发，引导学生关注生活、关注环保。一、教材分析 水是生命之源，是人类生存和发展必不可少的宝贵自然资源。人类目前所面临的水资源危机主要体现在两个方面：一是可利用的水资源越来越少，二是水污染越来越严重。因此，有必要引导学生认识保护水资源的重要性，理解常见的水处理方法的原理，从而更合理地利用水资源。在此思想的指导下，本单元首先介绍了生活中饮用水的获得，然后介绍了水质评价与污水处理的方法。 生活中的饮用水包括井水、河水、湖水、自来水、矿泉水、纯净水等。在农村地区主要使用的是井水、河水、湖水等，这些水中含有较多的杂质，必须进行处理后才能饮用。用净水剂进行净化是一种重要的处理方法，引导学生认识常见的净水剂及其净水原理十分必要。本单元在教材第10页设置“你知道吗”，引导学生回忆他们所了解的各种净水方法，在此基础上介绍几种常用的净水剂，并重点说明明矾的净水原理，注重了化学知识与生活经验的融合。在城市，生活用水主要是自来水，由于学生对自来水的生产工艺比较了解，因此，本单元仅对自来水的净化工序作简单介绍，但在第12页设置“拓展视野”，介绍了学生不太熟悉的应用臭氧进行消毒的原理。 出厂的自来水中常含有少量余氯，余氯的作用之所以能保持一段时间，主要就是利用了化学平衡移动原理，而应用平衡移动原理能解决生活中的许多问题。为了突出化学知识与生活的密切联系，在第12页设置“信息提示”介绍化学平衡移动原理，在应用平衡移动原理解决余氯问题的同时也为今后进一步应用该原理解释其他现象打下良好的基础。 硬水给生产生活带来很大不便，学生最熟悉的莫过于水瓶内胆产生水垢的例子。因此，在第13页设置“你知道吗”，引导学生思考水垢的组成及产生的原因，由此引出硬水、软水的概念，并在“检索咨询”中介绍硬水的危害，促使学生认识进行硬水软化的必要性，在此基础上介绍两种常见的硬水软化方法煮沸法和离子交换法的基本原理。二、教学目标1知识和技能（1）知道地球上水的存在和水在自然界的分布情况，了解世界以及中国的水资源状况，认识人类所面临的水资源危机，树立保护资源的意识。（2）知道软水、硬水的概念。了解硬水对生产生活的危害，理解硬水软化的煮沸法及离子交换法的原理。（3）了解自来水生产过程的一般工序，理解明矾等混凝剂的净化原理以及氯系消毒剂的消毒原理。2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，学习利用身边的资源获取信息，与同学合作交流的方法。3情感态度与价值观增强学生节约用水和保护水资源的意识。培养学生关心社会、为社会做贡献的社会责任感。三、教学重点、难点1教学重点：明矾净化原理2教学难点：硬水软化四、教学方法情境激学，实验促学，构建导学，迁移博学。五、教学准备1、Flash动画课件及PPt课件2、实验用品六、教学过程（注：PPT指PowerPoint）教 师 活 动学 生 活 动设 计 意 图【课前】 播太湖美音乐【提问】 听到的是哪首歌？【资料图片】去年发生在无锡市区的严重的缺水危机【交流与讨论】水在生产生活中的具体用途。【图片展示】展示世界各地水资源情况：地球是一颗蓝色的星球，地球表面约70%被水覆盖。但是现在各地水污染严重，较多国家处于缺水状态。【PPT图片】展示部分国家的人均水量和我国地区的人均水量以及去年我国部分城市的干旱情况。我国作为一个严重缺水的国家，保护水资源刻不容缓。【过渡】今天我们主要就来学习生活中的饮用水。【板书】1.2.1 生活中的饮用水【师】生活饮用水是指由集中式供水单位直接供给居民作为饮水和生活用水，该水的水质必须确保居民终生饮用安全，它与人体健康有直接关系。一般包括自来水（取自江、河、湖的地表水）、井水及深井水。【交流与讨论】太湖水可否直接饮用？为什么？【归纳】太湖水不可直接饮用，因为太湖水中除水外还含有悬浮物质、胶体物质和溶解物质。（参照教材P11表1-5让学生了解这些杂质主要包括哪些物质。）【板书】1.天然水中的杂质分为三类：悬浮物质、胶体物质和溶解物质【提出问题】阅读并讨论教材P10、P11的“你知道吗？”栏目，并以以下这些数据为指引进行分析总结。对2007年5月30日无锡市自来水的水源水进行水质分析，得到如下数据： 浑浊度18度，有一定臭味，pH为7.5，总硬度为300 mgL-1，细菌总数1 mL水中含有150个。 (1)请对照附表3“生活饮用水水质标准”，分析该水源水的这几项指标是否符合要求； (2)若该水源水的其他指标均符合要求，你认为将该水源水经过哪些工序处理后可得到自来水。【过渡】你知道是如何进行净化的？【归纳总结】水的净化：(1)沉降：用明矾、硫酸铝、硫酸亚铁等作为混凝剂处理。混凝剂溶与水生成胶体吸附水中的悬浮颗粒使之沉降。【演示实验】明矾净水【板书】明矾溶于水后，发生如下电离： KAl(S04) 2=K+A13+2SO42 铝离子发生水解，生成具有吸附性的氢氧化铝胶体： Al3+3H20Al(OH)3(胶体)+3H+ 氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮颗粒并一起沉降下来。【挑战自我】氯化铁又是如何净水的？【小结】水经沉降后,进入过滤池、吸附池,除去水中的悬浮颗粒、可溶性杂质和异味。【归纳总结】(2)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。【提问】目前我国还有不少地区采用液氯来消毒，那么液氯消毒的原理是什么呢？【板书】 3.液氯消毒的原理：Cl2+H20 HCl+HClO 生成的次氯酸具有强氧化性，起漂白作用。【思考】我们在用自来水时，常会闻到一股气味，那时什么原因呢？【讨论】刚出厂的的自来水中有少量的余氯，它在水管中停留可有效起到杀菌作用，能持续较长时间。当HClO被消耗后，反应向右进行，HClO得到补充。【信息提示】化学平衡移动原理【拓展视野】臭氧消毒【小结】水的净化：沉降剂：KAl(SO4)212H2O、Al2(SO4)3、FeCl3 等；消毒剂：氯气、液氯、漂白粉、ClO2、O3除臭剂：活性炭自来水的净化：原水混凝过滤吸附消毒自来水【PPT图片】展示现代自来水厂【过渡】从自来水厂出来的水是否就是纯净的水？【思考】水瓶使用时间长瓶胆上会有一层水垢为什么？【板书】1.硬水：溶有较多量的Ca2+和Mg2+的水。 2.软水：只溶有较少量或不含Ca2+和Mg2+的水。【指导阅读】指导学生阅读教材P13的“检索咨询”栏目硬水的危害【视频】硬水和软水的对比【提出问题】硬水对人的危害如此大，所以我们要对硬水进行软化。那么如何对硬度较高的水进行软化？（解释：降低水中钙镁离子的含量就叫做硬水的软化。）【板书】1、 加热煮沸法：若硬水中钙、镁离子是以碳酸氢盐的形式存在,受热时会分解而得到相应的沉淀。如: Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O Mg(HCO3)2 MgCO3 + CO2 + H2O但由于氢氧化镁的溶解性比碳酸镁的溶解性要小得多,因而继续加热时,碳酸镁要转化为氢氧化镁：MgCO3 + 2H2O Mg(OH)2 + CO2将水煮沸，并多煮一会时间，可将钙镁离子转化为锅垢除掉，硬水在一定程度上得到软化。这也是水瓶使用时间长瓶胆上会有一层水垢的原因。【师】离子交换法原理：若硬水中钙、镁离子以硫酸盐或氯化物的形式存在，可以通过离子交换法将其软化。如：磺化煤法。当硬水通过磺化煤时，硬水里的钙、镁离子与磺化煤中的Na+起离子交换作用，使硬水得到软化。 2NaR + Ca2+ CaR2 +2Na+ 2NaR + Mg2+ MgR2 +2Na+【板书】2、离子交换法： 2NaR + Ca2+ = CaR2 + 2Na+2NaR + Mg2+ = MgR2 + 2Na+【PPT】注：1、水中的Ca2+、Mg2+以硫酸盐、氯化物形式存在可用此法软化2、磺化煤可以再生利用【PPT图片】介绍工业上常用阴、阳离子交换树脂来软化硬水【动画展示】离子交换树脂装置以及工作原理【师】磺化煤的再生：磺化煤中的Na+ 全部被Ca2+、 Mg2+替代后，失去了软化硬水的能力。若将8%10%的食盐溶液浸泡，则CaR2 、MgR2 又和Na+ 发生交换，重新生成磺化煤。这个过程叫再生。CaR2 + 2Na+ = 2NaR + Ca2+ MgR2 + 2Na+ = 2NaR + Mg2+ 【小结】硬水的软化：1、煮沸法暂时硬水2、离子交换法【PPT图片】生活向导终端净水【调查研究】利用课余时间调查了解：矿泉水、纯净水的生产工艺和卫生标准，分析不宜长时间饮用纯净水？【课堂总结】水是人类生存和发展必不可少的宝贵的自然资源。随着社会的发展，人类在改造自然、改善生活的同时，对地球的水资源造成了一定程度的破坏。通过这节课的学习我们要开始保护水资源，从身边小事做起。【展示动画】节约用水【学无止境】你想了解更多关于化学与环保的知识吗？请登陆下列网站： 1、中学化学资料网： 2、中国环保网： 3、宜兴市环保局网： 【练习】课本P17 1、2、3学生回答讨论回答水的用途交流，回答讨论，分析后可能得到如下结果：(1)浑浊度为18，说明悬浮颗粒物超标，应将悬浮颗粒物沉降，并过滤。(2)有臭味，应选用有吸附性的物质(如活性炭)将异味除去。(3)pH为7.5，符合水质标准。(4)总硬度超标，应想办法降低硬度(由于学生无基础，无法思考出具体的方法)。(5)细菌总数偏高，应进行杀菌处理。讨论水的净化方法板演，并写出化学方程式。FeCl3Fe3+ + 3Cl-Fe3+3H20Fe(OH)3(胶体)+3H+分析氯气的漂白杀菌原理： Cl2+H20 HCl+HClO生成的次氯酸具有强氧化性，起杀菌作用。结合信息提示分组讨论阅读，并思考消毒原理讨论分组讨论硬水软化的常用方法板演，加热煮沸法中重要反应理解离子交换法的原理。学生讨论观察讨论创设情景应用多媒体得到了很好的教学效果轻松谈论对水资源的理解，浅显的问题较易让他们投入到课堂的的学习中，促使学生更深刻地认识世界及我国所面临的水资源危机，从而自觉树立保护水资源的意识引导学生关注生活、关注环保引导学生分析该水源水的水质与饮用水水质标准相比为后续学习服务。师生的互动，营造了活跃的课堂气氛，教学过程中师生的思维品质得到了培养。依托实验并以问题为中心的自主探究新知的过程，教学过程始终处于一种问题的不断产生和学生自主探究，并最终解决问题的、动态的、波浪式的前进过程之中。加深对净水剂净水原理的理解，注重了化学知识与生活经验的融合回忆复习元素化合物知识，顺利掌握双基，而且其知识迁移能力获得同步提高。从生活中的例子引发学生思考，激发学生兴趣，知识达到提升，突出化学知识与生活的密切联系引导学生经历生活中的化学现象，在观察的基础上，提出问题，促使学生认识进行硬水软化的必要性回忆复习元素化合物知识，顺利掌握双基，而且其知识迁移能力获得同步提高。通过化学实验及有关知识的教学，激发学生学习化学的兴趣紧扣课程标准，渗透环保理念。引发学生深思，并从自我做起保护环境创新精神、终身学习的能力不断提高。七、板书设计1.2.1 生活中的饮用水一、天然水中杂质悬浮物质、胶体物质和溶解物质二、水的净化1、沉降KAl(S04) 2=K+A13+2SO42 Al3+3H2