4.1水资源及其利用-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

第四单元　自然界的水 课题1　水资源及其利用 第1课时　水资源及其保护 【教学目标】 1.通过资料查阅和讨论,能大致说出水在地球上的分布,用辩证的观点看待水资源的丰富和有限。能从化学视角说出淡水与海水的区别和转化方法。 2.通过生活和生产中的实例,说出保护水资源的作用,能列举保护水资源的常见方法。 3.学会利用数字、图表、报刊和网络等资源获取信息并对其进行加工和整理。 4.水是宝贵的自然资源,对水体保护展开讨论,积极参与相关的综合实践活动,形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。 【教学重点及难点】 重点: 1.辩证认识水在地球上的分布和我国的水资源状况。 2.保护水资源的措施和意识。 难点: 在阅读文字、图表等资料的过程中对信息的加工和整理能力。 【教学方法】调查、阅读、实验、探究、交流 【学法指导】自主学习,合作探究 【教学媒体】多媒体 【教具准备】教学设备:计算机投影仪、水资源状况和水污染状况的图片 【授课教案】 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 创设情景 引导探究 讨论交流 模式一、【播放视频】自然界中的河水、海水。 模式二、【播放PPT】 水质变化的五十年 学生观看,思考认识水与人类的关系。 水体变化的原因,我们应该怎样做 通过真实的社会情境,激发学生产生怎么才能“保护水资源”的学习热情。 利用视频将话题引到水资源上来。让学生体会水的重大意义。 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 人类拥有 的水资源 【过渡】上善若水,水利万物而不争,水是孕育和维系人类生命不可缺少的重要物质,离了水,地球上的万物将不复存在。你对水有哪些认识呢? 指导学生阅读教材 地球上的总水储量虽然很大,但大部分是含盐量很高的海水和咸水,人类不能直接使用。淡水只占全球水资源的2.53%,而且大部分还分布在两极和高山的冰雪及永久冻土层中,难以利用。 【过渡】如何向海水中要淡水呢? 【资料与视频】海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程为海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及可实现盈利的碳酸铵离子交换法,目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场,逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究,有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂,每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。淡化水的成本在不断地降低,有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模。 【过渡】我国水资源状况如何呢? 展示我国各地区人均水量示意图。 学生讨论、交流: 人等地球上的生物每天都要补充水分来维持生命,人类的日常生活需要水,如洗菜、淘米、洗衣等,工农业生产也离不开水,如纺织厂需要水进行印染等。总之,人类的日常生活和工农业生产离不开水。 阅读教材P82,用数据说明地球上人类拥有的水资源。 观看、倾听、思考 分析讨论图中数据所反映出来的问题:(1)我国是人均水量少;(2)我国的许多地区已经出现水资源短缺影响人民生活、制约经济发展的局面了。 倾听感受 水资源的作用 获取信息并对其进行加工和整理 辩证的观点看待水资源的丰富和有限 淡水与海水的区别、海水可以转化为淡水 既让学生进一步认识我国水资源的现状,同时培养学生分析处理图表数据的能力 培养学生运用所学知识,分析、解决生活中实际问题的能力。 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 保护水资源 【提出问题】地球约3/4被水覆盖,但为什么有的地方会出现缺水的现象呢? 面对如此严峻的水资源状况,我们该怎么做呢? 我国为改善水资源时空分布不均的工程措施有哪些? 【过渡】看视频:讨论水体污染有哪些危害?如何防治? 讨论交流,总结水资源短缺的原因: (1)人类生活、生产的用水量不断增加。 (2)水体污染也影响了水资源的利用,使本已紧张的水资源更短缺。 观看思考,并列举自己所知道的水污染事件。 总结:既要合理利用水资源,又要防治水体污染。 (1)工业:重复利用。 (2)农业:滴灌、喷灌。 (3)推广节水器具等。 学生阅读教材、联系地理学习内容自由讨论,发表见解 学生观看后,小组讨论,形成意见后回答。 通过图片和学生交流,一是引发学生共鸣,二是为学生分析、总结水污染的危害奠定基础。 培养归纳和总结能力 培养学生跨学综合能力 对社会性科学议题展开讨论,形成节约资源,保护环境的习惯。 为“爱护 水资源、节约 水资源” 献计献策 比较生活习惯:生活用水浪费与节约方式比较 讨论得出:为了人类社会的可持续发展,人人都应关心水、爱惜水、保护水,力求做到:(1)节约用水; (2)防治水污染。 集思广益,制定节水行动计划:(1)不用过量洗涤剂、洗衣粉; (2)洗手、洗脸、刷牙时随手关水龙头;(3)发明节水型的热水器…… 让学生认识到有计划,更要有行动,才能实现希望 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 归纳总结 通过学习,说说你有什么收获、启示或发现?引导学生从知识上、方法上、价值观上总结归纳 将知识结构化和系统化,形成良好学习习惯 知识延伸探究 世界水日是哪一天?中国水周是哪几天?世界水日是每年的3月22日。1994年起中国水周改为每年3月22日到3月28日 学习近三年世界水日主题 学以致用 课堂小结 板书设计 课题1　水资源及其利用 第1课时　水资源及其保护 一、人类拥有的水资源 1.地球:水资源丰富——可利用的淡水资源少 2.我国:水总量大——人均少 3.海水淡化 二、保护水资源 1.合理利用水资源:工业、农业、推广节水器具 2.防治水污染: 污染危害:影响工农业生产、破坏水生生态系统、危害人体健康 防治措施:减少污染物的产生,对污水进行治理,使之符合排放标准 3.水资源的良性循环 第2课时　水的净化 【教学目标】 1.了解纯水和自然水的区别。 2.引导学生开展探究式学习,从化学的视角出发认识生活中的水,了解吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。 3.通过小组合作过滤操作实验,能体会合作和交流在科学探究中的重要作用,发展实验操作技能和实验安全意识。 4.通过学习,能从卫生健康的角度正确选择饮用水,感受化学学科对改善个人生活、促进社会可持续发展的重要价值。 【教学重点及难点】 重点: 过滤的原理及其操作 难点: (1)过滤操作的注意事项。 (2)软、硬水概念的区分。 【教学方法】调查、阅读、实验、探究、交流 【学法指导】自主学习,合作探究 【教学媒体】多媒体 【教具准备】教学设备:计算机投影仪、水资源状况和水污染状况的图片 【授课教案】 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 创设情景 引导探究 讨论交流 展示评价 模式一、各位同学,今天我倍感高兴,跟我一起来的还有今天上课的主角。请看大屏幕。(播放视频)本草纲目中有专门叙述水的《水部》,“水为万化之源,土为万物之母。”但是喝水一定要喝干净的水——好水是百药之王,坏水是万病之源。 模式二、出示一杯水,指出:这是从学校附近的河水里取来的。 提出问题: 1.烧杯里的水是否浑浊,能否直接饮用呢? 2.有什么简单的方法能使浑浊的水变得清澈一些呢? 接着,引出本节课课题——水的净化。 观看、倾听 学生小组之间,展开自由讨论。 水中有杂质,不能直接饮用,必须净化处理后,方可清澈。 通过视频情境,激发学生学习热情。 联系实际,感觉化学就在身边。 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 探究活动 自来水的净化 【问题】同学们请看,这杯水中含有哪些杂质? 【总结】总结同学们所说,我们可以将水中含有的物质分为这样几类:难溶性杂质,可溶性杂质,细菌,色素。我们今天的任务就是要将水中的这些杂质分离出来。 【过渡】俗话说,工欲善其事,必先利其器。为了让同学们更好地完成这次任务,我为大家带来了自来水厂的采访资料。 【师】介绍自来水厂净水流程 首先我发现,自来水厂的水源,大都取自于风景秀美,水质良好的江河或水库中,通过将水源引入后,会进入反应堆池,在这个池子中工人师傅会加入混凝剂(如明矾)。流进沉淀池中静置。下一步水将会流入过滤池。过滤池中一般会用几层不同粗细的沙进行过滤。通过过滤以后再进入吸附池,最后在经过消毒,杀菌,配水等一系列流程后就得到了我们千家万户所使用的自来水了。步骤说起来虽然简单,但是自来水厂为什么要这么做,它的每一个净水池对于水的净化来说有什么作用和意义。下面我们就以一杯我给大家准备的这份主角为例,模拟自来水厂的净水步骤,一边分析一边实验。 学生说出水中含有泥、沙等不溶性杂质以及其他可溶性杂质。 阅读教材p86总结 培养学生运用所学知识,分析、解决生活中实际问题的能力 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 过滤 【过渡】在自来水厂众多流程中,其中有一步流程,我中午已经提前给同学们发了课前预习任务,我现在需要找两位同学来给大家交流展示。其他同学看看他们有没有组装错误的地方,或者解说遗漏的地方,咱们也来找找茬。 【总结】我们都熟悉了过滤的基本操作要求,为了方便同学们记忆,我们可以把过滤操作要求总结为以下三点“一贴、二低、三靠”。 【提出任务】接下来到了我们自己模拟自来水厂净水的时间,现在听我安排,我将同学们依照自来水厂各种净水池的模式,将同学们分成了三种不同的池子。同学们可以看到自己的桌子上都有相应标牌,一会实验过程中,组内同学要分工合作完成任务。现在我们来看看各种池子的同学都在哪里“沉淀池”“过滤池”“吸附池” 【师】下面我们一起来看看各组净水池的主要工作是什么? 1.“沉淀池” 2.“过滤池” 3.“吸附池” 【明确任务】 1.各组要观察处理前后样品有何异同并填写实验报告单。 2.通过处理前后的对比现象分析本组实验主要分离了什么物质。 3.明确本组在净水中用了哪种净化方法? 4.实验后各分离池,将本组模拟自来水厂净水池所除去杂质以及使用的净水方法与黑板上进行相应匹配。 一位同学负责组装过滤装置,另一名同学负责解说你通过课前预习所获取过滤操作应该有的注意事项。其他同学在他们解说和组装时认真观察, 课前预习三知道 1.滤纸该怎么折? 2.组装过滤装置有哪些细节需要注意? 3.过滤过程中有哪些细节需要注意? 【分组实验】1.“沉淀池”的同学你们需要将净化的水将其分为两份,放入大小相同的烧杯中,并向其中一份加入三药匙的明矾,然后用玻璃棒搅拌,静置,观察现象。你们净化后的产品,将会传给“过滤池”的小组进行下一步净化。当然,为了节约时间,你们的产品我已经让上一个班的同 学提前帮你们处理好一部分,现在就在你们的实验篮子中,找到后传给过滤池的同学。 2.“过滤池”的同学你们需要把沉淀池传递给你们的产品,通过刚才我们一起学习的过滤操作,将其进行过滤,而你们的产品,处理完以后将会流向吸附组。同样为了避免吸附组同学没有原料开工,你们的产品上一个班同学也帮忙处理出来了一部分,现在将里面产品找到后传递给吸附组的同学。 学会预习、展示、交流 培养动手操作能力 规范操作、交流、展示 培养总结能力 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 过滤 【让沉淀池小组展示】请这组小组同学来讲一讲你们通过操作后,有什么发现? 【总结】沉淀池小组将难溶性杂质移到了过滤池的下面,沉淀法实际上是将水和难溶性杂质进行了分层。加入的明矾,还能与水反应生成絮状物,对水中细小杂质进行吸附,使之沉降下来。 【让过滤小组展示】接下来我们看看过滤组的同学你们操作后有什么发现呢? 【总结】过滤主要能除去难溶性固体,实现固液分离。想一想在日常生活中,你们使用了哪些用具进行固液分离呢? 【ppt】讲解 【师】接下来我们来看看吸附组的同学他们的成果怎么样? 【让吸附小组展示】通过我们的操作,把过滤组他们没有除掉的红色素去掉了。我们得到了无色的清水。 【提问】通过你们的操作,你们认为分离掉了哪一类物质呢? 【问题】我们一起看看,通过三组同学的共同努力,将这样浑浊的水变成了这样清澈的水,现在把掌声送给你们自己。接下来问题又来了,这杯水能直接饮用吗?你们认为水中还含有哪些物质呢? 3.“吸附组”的同学你们需要利用我改进过的吸附装置,现在在实验篮中找到。先用针筒抽取水后,然后连接球形管从左侧挤入,而右侧连接导管后接到烧杯中,在操作中要缓慢推动注射器。 【总结】通过加明矾静置沉淀,我们发现上层的水变清了不少,水中较大的固体杂质都沉降到水底去了。 【总结】我们发现水变清澈了,水中难溶性固体都留在了滤纸上。 【回答】吃火锅用漏勺捞东西,泡茶,滤豆浆(纱布) 【总结】吸附色素及可溶性杂质 【回答】细菌等 硬水和软水 蒸馏 【过渡】所以自来水厂经过吸附后得到的清水还需要通过投药消毒的环节,消灭细菌。但是自来水是否达到了饮用标准,除了需要检测细菌以外,还有多重指标。比如说它的硬软度。请阅读教材P88页找到硬水和软水的概念。 【总结】至此我们清晰地看到,通过大家一起的“沉淀”“过滤”“吸附”的净水方法得到的水依然是混合物,因为以上净水方法只能除掉难溶性杂质以及部分可溶性杂质。如何将全部杂质除去呢?你就需要同学们转换另一种化学思想,我们能不能将所需要的物质从混合物中提纯出来。实验室中的“蒸馏操作”正是应用这一思想,利用各物质沸点不同,将水转换为水蒸气从而提纯出来。 【视频播放】蒸馏操作 蒸馏实验装置、操作流程及注意事项。 阅读教材回答概念 硬水:含较多可溶性钙、镁化合物的水 软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水 观察、思考 学会阅读 感受生活和化学的联系 转化观:混合物可转化为纯净物 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 归纳总结 通过学习,说说你有什么收获、启示或发现?引导学生从知识上、方法上、价值观上总结归纳 总结所学知识 将知识结构化和系统化,形成良好学习习惯 知识延伸探究 【活动】自制简易净水器 学生利用身边的物品设计制作 通过水净化的流程、方法体会物质分离的一般思路和方法 板书设计 课题1　水资源及其利用 第2课时　水的净化 一、水的净化方法: 沉淀(混凝剂:明矾) ↓ 过滤(操作要点:一贴、二低、三靠) ↓ 吸附(活性炭:吸附) ↓ 杀菌消毒 ↓ 蒸馏(净化程度最高,纯水) 二、硬水和软水 硬水:含较多可溶性钙、镁化合物的水。 软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。 蒸馏 原理:沸点不同 学科网（北京）股份有限公司 $$