第一节 运动的水分子 第2课时（教学课件）化学鲁教版2024九年级上册

第三单元 探秘水世界 第一节 运动的水分子 第2课时 天然水的人工净化 九年级化学 上册·鲁教版2024 学习内容导览 2 水的天然循环 1 天然水的人工净化 2 明·学习目标 1.理解水的天然循环过程，掌握天然水的人工净化方法（沉淀、过滤、蒸馏），区分纯净物与混合物。 2.能规范完成过滤实验，探究蒸馏装置的设计原理，分析实验并提出改进方案。通过数据分析淡水资源现状，设计实验方案解决净水问题，建立“证据推理-模型认知”思维。 3.树立节水意识，关注水资源保护的社会责任，形成科学利用资源的可持续发展观。 3 引·新课导入 水从云层落到河流，流经工厂变成污水，又蒸发回到云层，水经历了怎样的旅程？ 污水无法直接饮用，如何帮助村民将其转化成洁净的能饮用的水？ 4 水的天然循环 01 探·知识奥秘 一、水的天然循环 下雨了，掬一把雨水，想一想这些水分子是从哪里来的？ 下雨了，雨水来自于你头顶上的那片乌云。 抑或流淌在滚滚不息的长江里。 可是去年，也许它还凝固在黄河源头的冰川里。 01 03 02 6 探·知识奥秘 一、水的天然循环 观察图中水的天然循环路线，想一想：在水循环的每个环节上，水分子是怎样运动的?水分子的能量如何变化?是什么原因导致其能量变化? 7 探·知识奥秘 一、水的天然循环 太阳为水分子提供能量，使其运动加快，达到一定程度后，一些水分子便克服了分子之间的相互作用，变成水蒸气扩散到空气里 在高空中遇冷凝结成云，云随风飘移。 再遇冷又转变成雨或雪，降落到地面，汇入江河湖海，渗进山川土地。 大自然就是通过水分子的运动，既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配。 8 探·知识奥秘 一、水的天然循环 水的天然循环是通过 水的三态变化实现的 周而复始、源源不断地 为地球上的生物补充淡水资源。 9 探·知识奥秘 一、水的天然循环 地球上水的储量很大，分布范围也很广 自主阅读课本59页，思考下列问题 水资源是使用不完无穷无尽的么？ 海水能直接饮用么？ 如何有效的利用淡水资源的同时，节约用水？ 10 探·知识奥秘 一、水的天然循环 全球水资源概况 地球表面约71%被水覆盖，但97.5%为咸水，淡水仅占2.5%。 淡水资源的分布 全球淡水资源主要以冰川、地下水、湖泊和河流等形式存在，分布极不均匀。 可利用水资源 人类可直接利用的淡水资源有限，主要依赖于河流、湖泊和地下水。 地球上的水资源现状 11 水的 天然循环 理·核心要点 1.水的天然循环是通过水的三态变化实现的 2.水的天然循环是自然界中水分子运动的结果，对生命活动具有重要意义。 3.地球上水资源分布广泛，但是可饮用水资源有限，生活中应节约用水。 科普阅读 我国水资源现状与公民节水行动指南 每年的3月22日是“世界水日”，3月22日-3月28日是“中国水周”。2025年“世界水日”主题为“Glacier Preservation”，即“冰川保护”，“中国水周”主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。同时，2025年也为首个国际冰川保护年。 中国以全球6%的淡水资源养育了世界20%的人口，但人均水资源量仅为2200立方米，不足世界平均水平的1/4。全国655个城市中，超400个存在缺水问题，其中110个为严重缺水城市。北方地区尤为严峻，仅占全国12%的水资源却支撑着46%的人口。长江流域及以南地区拥有全国81%的水资源，而占国土面积63.5%的北方地区仅占19%。与此同时，水污染加剧了短缺矛盾：长江、黄河等主要河流超70%的水体仅达Ⅱ类以下标准，部分地下水监测点水质较差比例高达45.4%。 一个未关紧的水龙头一年浪费36吨水，相当于300人一天的饮水量，若每人每天多洗澡10分钟，四人间宿舍年浪费水量可填满小型游泳池。我们要增强节约用水意识，践行节约用水责任，争做节水爱水好公民。 12 C 1．每年的3月22日是“世界水日”，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源的保护。下列做法与之不相符的是（　 ） A．工业废水处理达标后再利用 B．农业上用喷灌和滴灌取代大水浸灌 C．生活中洗菜和淘米的水直接倒掉 D．实验完清洗仪器后及时关闭水龙头 析·典型范例 A 2．2025年“世界水日”的主题为“冰川保护”。冰川被称为“地球的固态水库”，储存了约69%的淡水资源。下列说法正确的是（　 ） A．低碳行动利于冰川保护 B．冰川水经过滤得到纯水 C．冰川取之不尽用之不竭 D．大力开发冰川旅游资源 析·典型范例 天然水的人工净化 02 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 污水无法直接引用，如何帮助村民将其转化成洁净的能饮用的水？ 16 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 水的天然循环给我们带来了淡水。但是，天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等，为满足生活和生产的需要，人们需要根据天然水水质的不同而进行相应的净化处理。 01 被污染的水中有哪些杂质需要除去？ 02 如果你是一名自来水厂的净水工程师，你如何帮助这些村民？ 03 想要将水净化需要哪些步骤？ 小组讨论并思考以下问题 17 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 天然水中杂质的种类 颗粒较大 颗粒较小 颗粒较小 不溶性物质 颜色或异味 可溶性物质 性质差异 颗粒大小不同 性质 我们可以选择将颗粒较大的不溶性物质先除去。 18 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 不溶性杂质的去除方法 将浑浊的水静置一段时间，泥沙会沉降到杯子底部，我们将上层清液倒出，即可除去大颗粒的不溶性杂质。 如果泥沙较多，会导致静置的时间过长，有没有什么办法能加快这个过程？ 19 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 在右侧杯子加入少量明矾水后，淘米水开始出现分层现象，上层的水质开始变清澈，而杯子下半部分开始积聚沉淀物。 20 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 明矾溶于水后会形成的物质可吸附水中的悬浮颗粒，形成较大颗粒从而加速沉降。 科普阅读 明矾丨消污化浊的“奇宝晶粒” 明矾的化学名称是十二水合硫酸铝钾，它的作用是将彼此不靠近的粒子聚合在一起。明矾一遇到水，就会发生水解反应，在这种反应中，硫酸铝和水作用后会生成白色絮状的沉淀物—— 氢氧化铝。氢氧化铝带有正电荷，一碰到带有负电荷的颗粒，就会使很多粒子聚集在一起，粒子越来越大，最终就沉到了水底。 外国人对中国这项水质净化技术也有生动的记述。一位叫纳瓦雷特的西班牙教士，在1745年左右出版的《中国帝国游记》一书中明确记录，当时，他在中国目睹了一项神奇的发明——百姓大都掌握了用明矾使黄河水变清的技术。他还感慨道：“这是自然的秘密，为当时西方所不知。” 尽管明矾净水法是过去民间常见净水方法，但随着科学进步，这种方法的弊端也越来越明显。水中残留的铝元素会对人体有害！不建议大家采取这种方法用于日常净水呦！ 21 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 未沉降的小颗粒的不溶性杂质应如何除去呢？ 晾衣网罩 茶叶过滤器 漏勺 豆浆滤网 这些生活用品你是否见过？ 它们有什么作用？ 过滤：分离颗粒大小不同的物质。 22 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 过滤实验及操作 实验仪器：漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、铁架台（带铁圈） 实验操作：取一张圆形滤纸，折好并放入漏斗，制作出一个过滤器。安装好仪器后安装好过滤器，完成对烧杯中沉降后上层液体的过滤。 过滤器的制作过程（滤纸的折叠方法） 表面有无数小孔可供液体粒子通过，而体积较大的固体粒子则不能通过，一般用于液态及固态物质的分离 23 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 想一想：过滤操作中应注意哪些关键操作事项? 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁 二低： 滤纸边缘低于漏斗边缘 液面低于滤纸边缘 三靠： 烧杯紧靠玻璃棒 玻璃棒末端紧靠三层滤纸处 漏斗末端管口紧靠烧杯内壁 玻璃棒的作用： 引流 24 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 过滤实验及操作 过滤是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法。过滤器就像一个小筛子，水分子等体积较小的粒子能通过滤纸中的细小空隙，而泥沙等较大的颗粒则留在滤纸上。利用过滤方法可将不溶于水的固体与水分离开来。 实验现象：水变为清澈透明滤纸上留有固体 实验结论：不溶性物质被除去 过滤后滤液仍浑浊是什么原因？ 滤纸破损 液面高于滤纸边缘 仪器不干净 继续过滤,直到澄清为止。 25 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 沉降、过滤后的天然水虽然变得澄清，但是还会溶有一些有颜色或气味的杂质，无法饮用，如何除去这些杂质呢？ 用什么方法除去水中的颜色或异味？ 这时可以用活性炭进行吸附净化。 26 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 疏松多孔 性质： 吸附性 决定 结构： 活性炭：是以煤、木材和果壳等原料，经炭化、活化和后处理而得。 活性炭是具有疏松结构的粉末或颗粒，具有较强的吸附性，可使某些有色液体脱色、吸收各种气体或有异味的物质。 27 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 二氧化氯 含有可溶性物质 自来水厂通常对天然水进行沉降、过滤、灭菌等净化操作，使之达到饮用水标准，再输送到千家万户。自来水在输送过程中还可能受到二次污染，所以要煮沸杀菌后再饮用。 经过以上净化步骤，同学们顺利的帮助村民将被污染的水净化成了可饮用的水。 28 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 煮沸杀菌后的水是纯水么？是否还含有杂质？ 不是，还含有杂质 同学们都见过家里烧开水后锅盖上有小水珠的情景么？小水珠是如何产生的？ 给水加热使之变为水蒸气，再将水蒸气冷凝得到液态水的过程叫作水的蒸馏。 29 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 蒸馏实验及操作 实验目的：蒸馏并验证蒸馏水不含可溶性物质 实验仪器：酒精灯、石棉网、三脚架、烧杯、坩埚钳、表面皿、胶头滴管 实验操作：组装好实验仪器后，点燃酒精灯后预热，将表面皿置于烧杯上，观察到有水蒸气产生并在表面皿底部凝结成水珠后，用坩埚钳取下表面皿，用胶头滴管取凝结的水珠于玻璃片上，于酒精灯上蒸干后观察现象。 30 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 实验现象：蒸馏水蒸发后玻璃片无白色固体产生。 实验结论：蒸馏得到的蒸馏水不含可溶性物质及其他杂质。 蒸馏的原理：各成分沸点不同。 天然水中含有多种物质 蒸馏水中只含有一种物质 两种或两种以上的物质组成 一种物质组成 混合物 纯净物 属于 属于 蒸馏得到的水称为蒸馏水。蒸馏水可认为是纯净物。而天然水中含有多种物质，属于混合物。蒸馏是水的净化中净化程度最高的一步。 31 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 课外探究 了解国家节水标志 每年的3月22日为“世界水日”,旨在唤起公众的节水意识，加强水资源保护。右图是我国的“国家节水标志”,查阅并收集相关资料，谈一谈你对该标志的理解及在日常生活中可通过哪些行为节约用水。撰写小短文或制作展板，在班级内进行交流宣传。右图为国家节水标志。 全球水资源分布不均 全球淡水资源仅占总水量的2.5%，且分布极不均匀，许多地区面临严重缺水问题。 水污染威胁水资源安全 工业废水、农业化肥和生活污水未经处理直接排放，严重污染了河流、湖泊和地下水。 气候变化加剧水资源危机 气候变化导致极端天气频发，干旱和洪水交替出现，进一步加剧了水资源的短缺。 人口增长与水资源需求矛盾 随着全球人口增长，人类对水资源的需求不断上升，供需矛盾日益突出，水资源成为制约社会发展的瓶颈。 全球水资源现状 32 探·知识奥秘 二、天然水的人工净化 雨水收集与利用 城市可通过建设雨水收集系统，将雨水用于冲厕、灌溉等，减少自来水消耗。 公共区域节水措施 在公园、街道等公共区域安装节水型喷头和水龙头，减少水资源浪费。 智能水表安装 安装智能水表，实时监控用水量，帮助居民及时发现异常用水，促进节水意识。 节水法规与政策 制定严格的节水法规，对超额用水行为进行处罚，同时提供节水奖励政策，鼓励市民节水。 请同学们以小组为单位，为村民设计几种节约用水的可实施的方案。 33 天然水的人工净化 水的 净化 理·核心要点 1.沉降：除去颗粒较大的不溶性杂质 2.过滤： 3.吸附： 4.杀菌消毒：家庭用水应进行煮沸杀菌 5.蒸馏：除去可溶性杂质，净化程度最高 物质 分类 1.纯净物：一种物质组成 2.混合物：两种或两种以上的物质组成 除去颜色或异味 使用活性炭，结构疏松多孔，具有吸附性。 除去不溶性杂质 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁 二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘 三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒末端紧靠三层滤纸处，漏斗末端管口紧靠烧杯内壁 34 D 1．生活中饮用水的净化与人们的健康息息相关。下列说法正确的是（　 ） A．明矾能把浑浊的河水变成纯净水 B．自来水厂净水的流程包含沉降、过滤、吸附、煮沸 C．只要工厂污水无色无味就可以直接排放 D．海水经过必要的净化处理后也可以饮用 析·典型范例 B 2．某实验小组收集浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。下列说法不正确的是（　 ） A．加入明矾的作用是使悬浮性杂质沉降 B．操作①和操作③使用的仪器一样 C．若经操作①后得到的水依然浑浊，可能的原因是滤纸破损 D．操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，C可能是活性炭 析·典型范例 天然水的人工净化 水的天然循环 水的 净化 理·核心要点 1.水的天然循环是通过水的三态变化实现的 2.水的天然循环是自然界中水分子运动的结果，对生命活动具有重要意义。 3.地球上水资源分布广泛，但是可饮用水资源有限，生活中应节约用水。 1.沉降：除去颗粒较大的不溶性杂质 2.过滤：除去不溶性杂质（一贴、二低、三靠） 3.吸附：除去颜色或异味 4.杀菌消毒：家庭用水应进行煮沸杀菌 5.蒸馏：除去可溶性杂质，净化程度最高 物质 分类 1.纯净物：一种物质组成 2.混合物：两种或两种以上的物质组成 37 D 1.用如图所示装置进行过滤，以下分析错误的是（　 ） A．图中没有用玻璃棒引流，可使滤液浑浊 B．改进实验方法后过滤，滤液仍然是浑浊的原因 可能是滤纸破损 C．澄清的滤液是混合物 D．漏斗下端紧靠烧杯内壁为了使过滤更快 练·技能实战 38 (1)在此操作中缺少的玻璃仪器是 ，它的作用是 。 (2)过滤时，漏斗中的液面必须 (选“高于”或“低于”) 滤纸边缘。 (3)过滤后的水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。 (4)过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 。 (答出一点即可)。 玻璃棒 2.化学项目研究小组的同学对某地水质状况进行调查研究，将取得的水样进行过滤，据图回答下列问题 练·技能实战 引流 低于 混合物 液面高于滤纸边缘 39 THANKS! 谢谢观看 九年级化学 上册·鲁教版2024 $$