内容正文:
课题11 自然界的水
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2022版课程标准
内容要求 1. 认识水是宝贵的自然资源,形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。
2. 理解化学与生态环境的保护关系。
3. 了解吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。
4. 认识水的组成。
续表
2022版课程标准
内容要求 5. 初步学习利用物质的性质和化学反应探究物质组成的基本思路和方法。
学业要求 1. 能举例说明物质性质的广泛应用及性质与用途的关系。
2. 能利用常见物质的性质,分析、解释一些简单的化学现象和事实。
3. 能利用物质的溶解性,设计水的净化等物质分离的方案。
续表
2022版课程标准
学业要求 4. 能基于真实问题情境,依据常见物质的性质,初步分析和解决相关的综合问题。
5. 能基于物质的性质和用途,从辩证的角度,初步分析和评价物质的实际应用,对水体保护、
化学品合理使用等社会性科学议题展开讨论,积极参与相关的综合实践活动。
2022版课程标准
学习活动建议 实验探究活动:制取蒸馏水;探究活性炭和明矾等净水剂的净水作用;模拟从海水中获取淡水的实验。
调查与交流活动:调查当地生产生活用水量的变化并分析原因,调查饮用水源的质量和水净化处理的方法。
项目式学习活动:制订水循环利用方案;设计海报或制作短视频宣传水资源保护。
续表
2022版课程标准
情境素材建议 淡水危机,自来水的阶梯价格及收费项目,水的净化方法和自来水的生产工艺,海水淡化技术和产业发展,南水北调工程,污水处理与利用,国家规定的饮用水标准,水的组成与探索,家养金鱼存活的条件。
续表
考情分析
年份 题号/题型/分值 考查内容 情境素材
2024 30/科学探究题/1分 检验“有水生成”的实验现象 氢能
2023 26/科普阅读题/3分 水中含有的金属阳离子、氧化钙与水反应的化学方程式 南水北调工程
2022 30/科学探究/2分 海水通过反渗透膜发生的变化、淡化后海水的用途 海水处理技术
年份 题号/题型/分值 考查内容 情境素材
2021 22/关注生活现象/2分 黄河水在发展经济方面的用途、浑浊河水给牲畜饮用前应进行的简单操作 壶口瀑布
26/科普阅读题/2分 二氧化碳与水反应的化学方程式 气候变化中的海洋
2020 29/科学探究/3分 石英砂的作用、为保证净化后池水安全卫生还应增加的净水步骤、池水净化再利用的好处 泳池水净化模拟实验装置
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复习策略
本课题内容较为简单,建议用1课时进行复习,主要围绕水的净化、性质及组成探究展开。
考点一 水资源及其利用
1. 充分挖掘自然界、工农业生产、生活中与水相关的实际问题,提升科普阅读能力、项目化学习能力,在综合运用学科知识解决实际问题的过程中体会水资源及其利用。
2. 通过过滤、吸附、蒸馏等实验活动学习水的净化方法,要求学生掌握基础的实验技能,同时形成物质分离的一般思路和基本方法,并能在具体生产技术的实际问题中迁移应用物质分离、提纯的方法。
3. 密切联系实际,引导学生关注水在生产、生活中的实际应用,如水利工程等;关注自然界中有关水的现象,如霰、洪水等;关注跨学科问题,如水在气候中的重要作用等,提升学生综合运用各学科知识解决实际问题的能力。
4. 关注水质监测、污水处理、海水淡化、空间站净水、家用净水产品等有关水资源的利用和保护问题,在综合应用学科知识解决实际问题的过程中,感受化学对推动人类社会可持续发展所起的重要作用,树立人与自然和谐共生的绿色发展观。
考点二 水的组成
1. 水是最常见的物质,知识较为零散,在复习过程中,要善于从水的物理性质、化学性质、存在、组成、构成、变化和用途等视角进行归纳总结,形成结构化认识。
2. 在“探究水的组成及变化”实验中进一步提升学生的实验探究能力,即明确实验目的,基于实验事实收集证据,分析并形成结论。能够通过实验形成探究物质组成的一般方法,即分解法、化合法,还可以进一步拓展提升,介绍利用燃烧法探究物质组成的思路。
考点一 水资源及其利用
中考考点突破
5年4考
1. 保护水资源
水资源短缺的原因
保护水资源的措施
(1)可利用的淡水资源有限,目前海水淡化成本高
(2)人类生产生活用水量不断增加
(3)水体污染(来源主要有:工业污染、农业污染、生活污染)
1. 保护水资源
水资源短缺的原因
保护
水资源的措施
(1)应用新技术、改进工艺和改变用水习惯,如工业用水重复使用、采用节水灌溉(____ 、_____)方式、推广节水器具等
(2)修建水库、实施跨流域调水,如修建都江堰、南水北调、引黄入晋、引滦入津等
(3)对污水进行处理
合理
利用
水资源
防治水体污染
(1)应用新技术、新工艺减少污染物的产生
(2)对污水进行处理,使之符合排放标准
喷灌
滴灌
2. 水的净化
(1)自来水厂净水工艺:
2. 水的净化
(2)净水方法:
净水方法 作用 净化程度
沉降 明矾等物质可以使水中悬浮的杂质较快沉降,使水逐渐澄清 低
高
过滤 除去水中____________
活性炭吸附 活性炭疏松多孔的结构可以_______水中溶解的杂质,除去异味和颜色等,此过程为_______变化;用活性炭还可以过滤除去水中的不溶性固体
难溶性固体
吸附
物理
净水方法 作用 净化程度
沉降 加入氯气、漂白粉等,杀灭水中的微生物,该过程为______变化 低
高
蒸馏 蒸馏水是实验室净化程度较高的水,蒸馏时水先汽化后液化,该过程为______变化
化学
物理
续表
(3)自制净水器:
纱布:
_______作用
_______作用
_______、_______作用
小卵石
石英砂
活性炭
蓬松棉
单孔橡胶塞
间隔
过滤
吸附
过滤
【注意】(1)自制简易净水器不能降低水的硬度。
(2)从上到下材料的空隙由大到小,放置顺序不能颠倒。
比较项 硬水 软水
定义 含有__________________的水 _____________可溶性钙、镁化合物的水
硬水的危害 ①硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不干净衣物
②锅炉用水硬度高容易结成水垢,不仅浪费燃料,还易使管道变形甚至可能引起爆炸
③长期饮用硬水不利于人体健康
硬水
软化 生活中常用方法:_______
原理:可溶性钙、镁化合物受热生成不溶性沉淀,属于_____变化
可溶性钙、镁化合物
煮沸
(4)硬水和软水:
不含或含较少
化学
针对训练
1.(2022山西晋中)“南水北调”工程是我国的一项重大战略性基础设施,功在当代,利在千秋,为切实从守护生命线的政治高度对它加以维护,我们要努力做到 ( )
A. 扩大沿线工业生产 B. 采集沿线各种排水
C. 保障水质清洁安全 D. 加大沿途矿产开采
C
2.(2024烟台改编)海洋是巨大的资源宝库,如图是从海水中获取淡水的简易装置,下列说法正确的是 ( )
A. 小石块在过程中起催化作用
B. 海水淡化时水分子大小改变
C. 该装置中的净水方法为沉降
D. 获取淡水的快慢与温度有关
D
3. 新课标素材(原创) 阶梯水价是对使用自来水实行分类计量收费和超定额累进加价制的俗称。下列有关宣传海报分析正确的是 ( )
A. 小明家年累计用水量为200 m3,10月用水10 m3,需交水费50元
B. 多用洗洁精可减少餐饮业用水
C. 洗浴业采用节水器能降低水费
D. 推行阶梯用水不利于公共卫生安全
C
新课标情境素材建议:自来水的阶梯价格及收费项目
4. (原创) 水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。该技术通过可控管道系统供水、供肥,水肥相融后,再经管道和滴头直接滴灌给作物。植物生长需要量较大的一种营养元素有______________
____________(写符号),其中滴灌技术的优点有__________________
_____________________________(写一个,下同),系统中管道应具备的性能有_____________________。
N(或P,或K,
节约水资源(或使
合理即可)
植物充分吸收肥料,合理即可)
抗腐蚀性(合理即可)
5.(2024遂宁节选)水是生态之基、生产之要、生命之源。根据所学知识回答下列问题。
Cl-
(1)水是一种常用的溶剂,生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)可用于医疗注射。生理盐水中主要含有的阴离子是_____(用化学用语表示)。
(2)目前很多场所选择使用直饮水,某品牌直饮机工作流程如图所示。利用炭罐中活性炭颗粒的_______性除去自来水中的色素和异味等;直饮机使用方便,只要将其与自来水管对接,截留清除水中的有害物质(如细菌,微生物等)便能得到直饮水,直饮水属于_________(填“纯净物”或“混合物”)。
吸附
混合物
6. 新课标素材 城市污水处理不仅可以保护水资源和人居环境,而且有助于促进社会的可持续发展。太原某污水处理厂的主要工艺流程如下图所示,请结合图文信息,分析有关问题。
新课标情境素材建议:污水处理与利用
(1)格栅的作用是_______。
过滤
(2)旋流沉砂池采用旋转流体的方式实现水、砂分离,其原理是利用了水与砂的_______不同。
(3)活性污泥池利用好氧微生物将水中的有机物转化为无害物质,为充分反应可进行的操作是_______。
密度
搅拌
(4)磁混凝沉淀池所用磁粉为四氧化三铁,其化学式为________。
(5)次氯酸钠(NaClO)是一种常用的消毒剂,工业中通过电解食盐水可制得次氯酸钠和氢气,该反应的化学方程式为__________________
_______________。
Fe3O4
NaCl + H2O ===
通电
NaClO + H2 ↑
7.(2024广安改编)“上善若水,水善利万物而不争”,我们应弘扬水之德,善用水之益。化学兴趣小组开展以“水的净化”为主题的项目化学习。
任务一:咨询水处理过程
【咨询专家】同学们通过数字化平台,向水处理专家进行咨询。专家介绍了两种水处理技术:
(1)常规处理技术:天然水→加混凝剂并沉降→过滤后加活性炭→加消毒剂→自来水。
(2)高分子膜分离技术。
【小组交流】
(1)利用常规处理技术净水时,活性炭的作用是___________________
____________,主要利用了其具有__________的结构特点。
除去色素和异味
(合理即可)
疏松多孔
(2)高分子膜可除去水中的离子杂质,降低水的硬度,原理与过滤相似。利用高分子膜分离技术净水过程中,发生的变化属于______变化。
任务二:探究水处理中的消毒剂
【查阅资料】①Cl2通入H2O中,形成氯水,Cl2与H2O反应生成次氯酸(HClO)和HCl。
②次氯酸(HClO)具有强氧化性,可消毒杀菌。
③次氯酸(HClO)不稳定,见光易分解。
【提出问题】久置的氯水是否可以用于消毒杀菌?
【进行实验】在教师的指导下,同学们设计实验方案,利用如图装置探究新制氯水在光照下溶液的pH、氯离子浓度随时间的变化,通过实验,最终获得如图(1)(2)所示数据。
物理
【数据处理】通过图(1)(2)数据分析,氯水在光照下pH变小的原因是HClO见光分解生成了_______,使溶液酸性增强。
【得出结论】通过讨论,同学们得出的结论是______________________
___________。
【分享交流】若向新制氯水中加入 NaOH 溶液,可制得一种新的消毒剂(NaClO)。其中次氯酸(HClO)与NaOH发生复分解反应的化学方程式为_______________________________。
消毒杀菌
HClO + NaOH === NaClO + H2O
HCl
久置的氯水不可以用于
任务三:自制纯净水
【设计制作】通过查阅资料,同学们设计如图所示装置对自来水再次净化获得纯净水。
【成果分享】水环境的保护和净化是保障水资源安全的重要环节,同时也关系到人们的生命安全和身体健康问题。请你写出一条保护水环境的措施:_____________________________。
当自来水通过如图所示阳、阴离子交换柱后,与通入前相比,水分子数目将增多,简述其理由:___________________
_______________________________。
自来水中的氢氧根
离子和氢离子结合生成了水分子
合理使用化肥农药(合理即可)
考点二 水的组成
主书P108以“水”为核心的物质转化模型
链接
1. 实验 水的组成及变化的探究
主书P128 课题13 实验七
链接
2. 水的性质
水的组成及性质
构成
组成
性质
探究实验
水的生成
水的分解
水的
组成及性质
构成
组成
性质
化学性质
物理性质
通常状况下是无色液体
密度为 1 g/cm3(冰的密度为0.9 g/cm3,比水小)
标准状况下(101 kPa),沸点为100 ℃,凝固点为0 ℃
水能溶解很多物质,是最常见的溶剂
水通电分解,化学方程式:__________________
水与氧化钙反应,化学方程式:______________
__________
水与二氧化碳反应,化学方程式:_____________
__________
2H2O === 2H2 ↑+ O2 ↑
通电
CaO + H2O ===
Ca(OH)2
CO2 + H2O ===
H2CO3
针对训练
1. (原创) 火星上存在水资源,但目前人类无法在火星的大气环境下长期生存,这是因为火星上缺少可以供给人类呼吸的________________。为此,中国研制出机器化学家“小来”平台,利用火星陨石中成分合成的催化剂和太阳光共同作用发电,并驱动电解水反应,电解水反应的化学方程式为_______________________。
氧气(合理即可)
2H2O === 2H2 ↑ + O2 ↑
通电
2. (原创) 思维导图的构建能将所学知识结构化,是一种重要且高效的学习方法。同学们对水的相关知识进行了结构化的整合,构建导图如下。联系实际,解决问题:
(1)与水的元素组成相同的物质为________(写化学式),二者化学性质不同是因为_______________。
H2O2
分子构成不同
(2)自然界的水是不断变化的,湖水结冰的微观实质是_________________。
(3)水中蕴藏着能量,利用水的化学性质可获得的能源是______________。
(4)水是人体重要的营养物质,一些物质在人体中也可以转化为水,如补钙剂(主要成分为碳酸钙),发生反应的化学方程式为__________
_______________________________。
水分子的间隔变大
CaCO3 +
氢能源(或H2)
2HCl === CaCl2 + CO2↑ + H2O
基于核心物质的物质转化模型 ——水
“→”表示“—”表示物质间相互反应,“→”表示由一种物质可生成另一种物质,写出对应的化学方程式:
①______________________ ②_________________________
2H2O2 ==== 2H2O + O2 ↑
MnO2
2H2 + O2 === 2H2O
点燃
1. 有水生成的化学反应:
③_____________________________
⑤___________________________
④_________________________________
CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
点燃
HCl + NaOH === NaCl + H2O
CO2 + Ca(OH)2 === CaCO3 ↓ + H2O
⑥_______________________
⑧__________________________
⑦__________________________
2. 有水参加的化学反应:
2H2O === 2H2 ↑ + O2 ↑
通电
CaO + H2O === Ca(OH)2
CO2 + H2O === H2CO3
$$