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2019-2020年高中化學(xué) 主題1 呵護(hù)生存環(huán)境 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。 【板書(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(lèi)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。 【應(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(chēng)為殺菌消毒劑。 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) 【板書(shū)】二、城市自來(lái)水的獲?。? 【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)。 【過(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。 【板書(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。 【板書(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。 【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。 【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。 【學(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，從而除去或減少不需要的離子。這種方法常用于工業(yè)鍋爐用水的軟化。 【學(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??！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。 【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：①開(kāi)發(fā)新能源，減少化石燃料的燃燒；②開(kāi)發(fā)生產(chǎn)無(wú)汞電池；③分類(lèi)回收垃圾；④提倡使用一次性發(fā)泡塑料餐具和塑料袋；⑤提倡使用手帕，減少餐巾紙的使用；⑥提倡不使用含磷洗衣粉；⑦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.?、佗冖邰堍蔻?　 B.?、冖邰堍茛蔻? 　 C.?、佗冖邰茛蔻? 　 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?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 6．xx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(lèi)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(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①控制水中所有動(dòng)植物的生長(zhǎng)②生活污水先凈化后排放③禁止使用化肥、農(nóng)藥④工廠廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后再排放（ ） A．①②③ B．②④ C．③④ D．②③④ 8．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(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 9．用直線(xiàn)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 ①不合理使用化肥農(nóng)藥 b農(nóng)業(yè)污染 ②用含磷洗衣粉洗衣后直接排放污水 c生活污染 ③冶金工業(yè)的廢渣 d放射性污染 ④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？