4.5水资源的利用和保护课件-2025-2026学年科学八年级上册浙教版

该初中科学课件围绕水资源的利用（工业、农业、生活用水）与保护（节约用水、防止水污染）展开，以全球缺水报告导入，通过冰山拖运案例衔接，设置思考讨论、探索活动等学习支架，引导学生从实际问题到科学原理构建知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，如分析冰山拖运的技术挑战培养推理论证能力，水的净化探索活动（加明矾静置）锻炼动手探究能力，结合五水共治案例强化态度责任。采用案例教学与实践活动结合，助学生深化科学观念，教师可高效落实核心素养。

4.5 水资源的利用和保护 浙教版八年级上册 新知导入 根据世界水资源研究所2021年发布的报告，目前全球有超过10亿人生活在缺水地区。水资源如何利用和保护？净化水的方法有哪些？ 新知讲解 水资源的利用 人类社会的生活、生产都离不开水，水资源的开发利用直接关系到人类的生存和发展。 1.工业生产离不开水 2.农作物生产离不开水 3.人类生活离不开水。 思考与讨论： 据报道，阿联酋的一家公司计划把南极的一座巨大冰山拖到波斯湾，以解决当地的水资源短缺问题。据悉，计划中的这座冰山蕴含的水量足够100万人使用5年。对此，你是怎么看的呢? 该举措具有一定的积极意义，但也面临诸多问题与挑战。 积极方面可以解决水资源短缺。阿联酋是世界上极为干旱的国家，极度缺水，且经济发展使水资源需求增长迅猛。该计划若成功，能为当地提供大量优质淡水，缓解水资源紧张局面，满足100万人5年的用水需求，对当地居民生活和经济发展有很大的帮助。 该举措也面临诸多的挑战。首先是技术难题，获取崩解后漂移的冰山存在诸多困难，如冰山海绵上下体积比例悬殊，形状不规则，如何套上缆绳是个难题。此外，托运过程中，冰山在赤道附近会因高温加速融化，近万公里的里程，船舶航速受海流、大气环流和冰山重量变化的影响，如何确保冰山能顺利到达目的地并保留足够水量，技术上有很大挑战。其次是成本高昂，项目最终耗资巨大，对于任何一个国家或公司来说都是巨大的负担。再次是造成生态影响，拖走冰山可能对南极和全球气候及生态造成影响，如加速南极冰川融化，导致海平面上升。冰山在运输过程中融化产生的大量淡水，会对海洋表层温盐结构产生影响，进而影响海洋生态系统。 水的净化 探索活动： 1.如图所示，取一杯泥浆水静置5min，观察有没有杂质沉在杯底。 2.在泥浆水中加一点明矾，静置5min，观察泥浆水发生的变化，以及沉入杯底的固体颗粒大小的变化。 较大颗粒沉淀下来，仍有较小颗粒悬浮在水面上。 利用明矾使水中较小的悬浮物凝聚成较大的固体颗粒而沉底。 泥浆水较澄清 科学·技术·社会·环境： 自来水厂的水净化过程 自来水厂从水源地取水后，一般要经历如下的净化处理过程。 1.加混凝剂后沉淀。 2.将沉淀后的水通入过滤池中，滤去不溶性杂质。 3.将水引入活性炭吸附池，除去水中的臭味和残留的小颗粒不溶性杂质。 4.杀菌消毒（常用通入氯气的方法） 最后经过检测，证明水质达标后，才能输送到千家万户。 水资源的保护 思考与讨论： 1.3月22日是世界节水日，请分享日常生活和生产中节约用水的好方法。 2.谈谈国家节水标志表示的意义。 节约用水的好方法包括：①工业用水重复使用；②农业采用节水灌溉方式，改大水漫灌为喷灌和滴灌；③生活中推广节水器具、改变不良用水习惯、收集利用废水等。如随手关闭水龙头，用水桶盛水洗车洗车而不用水管冲洗，淘米水浇花。 该图示是国家节水标志同时也是节水型器具的标识。它由水滴、人手和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水时保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母JS的变形，寓意节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动手节约每一滴水；手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。 水的循环使用、减少用量和回收利用是节约用水的三种主要方法。 水污染 当水中含有对水或水生生物产生不良影响的物质，且其含量达到一定值时，就会造成水污染。 引起水污染的有害物质被称作污染物。 这些污染物主要来自工业废水、农业废水和生活污水。 工业废水中通常含有很多有毒化学物质，农业废水中通常含有农药、化肥，生活污水中可能含有大量病毒、寄生虫、细菌等致病生物。这些人类排放的污染物不仅会破坏水体环境、杀死水生生物，还会对人类自身产生危害。 当水体中某些利于藻类生长的氮、磷等营养物质含量过高时，藻类就会大量繁殖，使水体呈现异常的颜色。 大量藻类死亡后，在微生物分解藻类的过程中，需要消耗水中大量的溶解氧，最终导致水生动物因缺氧而大量死亡，水生动物死亡后将导致水质进一步发黑变臭而恶化。 科学阅读 浙江省的“五水共治”工程 浙江是著名水乡，但2013年浙江人均水资源量低于世界公认的1700m3警戒线，而且浙江水资源还存在着供需缺口大、结构矛盾突出、污染严重、有效利用率低等四大突出问题。为了建设美丽浙江，省委做出“治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水”的“五水共治”战略部署，实施“固河堤、疏河道、新开河、畅管网、除涝点、强设施”六大防内涝工程，“管网配套、能力提升、升级改造、污泥处理处置设施建设、再生水利用”五大治污水工程，“提工艺、重改造、扩范围、增能力”四大保供水工程。 经过多年的“五水共治”，浙江省走出了一条生态环境与经济社会协调的绿色发展之路。2021年，钱塘江流域断面水体质量优良率达到100%；到2022年，全省地表水和近岸海域水质已连续3年创历史新高。 思考与讨论： 请结合本地区的水污染情况，提出一些防治水污染的建议。 首先要确定当地水污染的污染源，然后根据污染源确定防治建议。如水污染主要来自工业污染，防治建议就是采用新技术、新工艺减少污染，提高原料的利用率，同时把产生的废水、废渣、废气综合处理达标后再排放。 工业节水 合理布局；减少污水排放量； 提高水的重复利用率； 采用先进工艺至无水工艺 城市节水 分质供水；推广节水型器具 农业节水 推广节水灌溉；推广耐旱农作物 3R原则 —— REDUCE、 RECYCLE、 REUSE 减污 循环 再用 为水立法 有偿使用或提高水价 节约用水 整治污染 植树造林 、退耕还林还草 、退耕还湖 课堂总结 水资源的利用和保护 水资源的保护：①节约用水 ②防止水污染 水资源的利用：①工业生产离不开水 ②农作物生长离不开水 ③人类生活离不开水 课堂练习 1、下列能造成水质污染的是(　　)。 ①工业“三废” ②生活污水 ③天然森林的乱砍滥伐 ④滥用农药、化肥 ⑤水生植物的大量繁殖 ⑥暴雨洪水激增 A．①②③ B．①②④ C．③④⑤ D．④⑤⑥ B 2、下列人类活动中有利于淡水资源的利用和保护的是（　　） A. 任意排放工业废水 B. 植树造林，修建水库 C. 大量推广使用农药和化肥 D. 任意排放生活污水 B 3、解决华北地区用水紧张问题，目前较好的办法是（ ） A.加快对深层地下水的开发利用 B.滨海地区大量淡化海水 C.节约用水，建设水利工程，防止水污染 D.改变种植业结构，扩大林业和畜牧业的数量 C 4、上海被列为36个水质型缺水城市之一，并被联合国预测为21世纪洁净水严重缺乏的世界六大城市之一。造成水质型缺水的主要原因是（ ） A.河流上游水源污染较严重 B.淡水资源短缺 C.降雨量不均衡 D.取水点远离城市 A 5、当水体中氮、磷等营养成分过量时就会引发富营养化污染，请分析其危害，并提出可行的防治措施。 危害：使藻类大量繁殖，从而引起水质恶化。 防治措施：防止生活及工农业生产中含大量氮、磷的废水和污水进入水体，如使用无磷洗衣粉、合理使用化肥等。 6、请利用废弃塑料瓶和细沙、沙砾、碎石、棉花、纱布、活性炭等材料，制作一个沙石过滤器（先画出设计图），并尝试用自制过滤器过滤泥浆水，检测净水效果。 $污水处理厂的大概全貌处理过程主要有五道核心工序，由前往后意思为机械离心处理、生物处理、沉降、臭氧化以及最后一步过滤。尽管大多数城市的生活污水和雨水并不会排入同一条下水道，但是在极端降雨时，仍然有大量雨水进入污水管道，因此必须有一个巨大的地下蓄水池。污水处理的第一步就是用机械的方式过滤掉大块的垃圾，随后污水进入沉沙池内在这里通过底部涡轮的旋转产生垂直螺旋力，从而捕捉到限定重量范围内的颗粒物，比较重的泥沙会沉淀下去并通过最下面的管道排走。随后污水会进入一种圆盘状的沉淀池，它可以从废水中分离出有机物，上面有一个不断旋转的撇渣器，不断地将分离出来的油脂撇到一边。与此同时，污水中大量的固体颗粒经过10个小时缓慢混合，也会沉入水箱尖尖的底部形成污泥，而上层则会出现一层清水，随着底部刮刀的旋转，这些淤泥会从底部的管道排出，进入到另外一个大罐子内。不要小看这些淤泥，他们可都是宝贝。在特定温度下，经过三周的发酵，微生物会将这些泥分解成甲烷、二氧化碳和水，随后将大量压缩气体注入这个罐子，密度较小的甲烷就会被排出，成为居民生活的燃料。发酵后的污泥也不会随手扔掉，而是进入下一级的发酵罐，进一步分解有机物，然后再将它们浸入脱水处理器，彻底的分离出清水和固体颗粒，这些都是做肥料的好东西，只需要将他们送到一个特殊的加工厂，先是经过大型烘干机烘干，随后将污泥颗粒送进流化床焚化炉加热。当然，这个过程会有一台庞大的空气净化器，你不必担心空气污染。焚烧后的污泥颗粒可以用来提取做肥料的磷元素。此外，除了污泥可以变废为宝，这个盘状沉淀池上层的废水里面也藏着宝贝，它们被分离出来后会进入曝气池中，在这里，有益的微生物与废水混合在一起，这些有益菌会吃掉沸水中的粪便、肥皂或者洗涤剂。为了使有益菌能长时间存活，需要向池子里泵入大量空气，这样氧气还能将沸水中的氨中合成毒性较小的。但与此同时，还需要将亚铁盐投入其中，这样就能将沸水中大量的磷置换出来。它们和微生物一起沉淀在池子底部，并被悉尼吸收集起来，留着处理成肥料。随后剩余的污水会被排放进臭氧处理系统，在这里，臭氧和污水会发生剧烈的化学反应，大部分污染物会被臭氧分解，比如残留的药物、杀虫剂或者激素等。最后，处理过的污水会来到最后一道关卡，在这里，污水会通过一层厚厚的沙子进入下面的管道，避免里面微小的颗粒物进入大自然。不过时间长了，大量颗粒物容易堵塞管道，污水处理厂需要每隔几天冲洗一次，就这样，经过一系列工序处理过的污水才能释放回河流。虽然这种水并不适合饮用，但你也没必要担心它会回流到你的餐桌，因为城市饮用水并非取自普通河流，而是用沉井、泵房从生态水库里面抽取出来。不过这种清水要比废水更难处理，因为水中的固态颗粒通常带电，颗粒之间会相互排斥，呈现悬浮状态，这就导致根本没法使用污水处理那一套，里面的颗粒物很难通过重力沉淀，只能在这个池子里加入絮凝剂来中和电荷。我们可以通过实验来看看加入絮凝剂和没加的区别，很明显右边加了絮凝剂的这瓶会快速分出清水和污泥，不过拉近距离我们可以看到清水里然有杂质，我猜你一定也担心这样的水直接流向我们的厨房。先别着急，接下来分离出的清水还会进入折板混合反应池，这种结构会让水流先向下流动，然后在反作用力下上升，这样就能够让残留的悬浮颗粒与一系列成角度的挡板相撞，从而再次通过反作用力落到沉降区域。不缓慢转动的刮刀就能将这些颗粒物收集走，此时虽然分离出去的水很清澈，但还需要进一步去除浊度。紧接着臭氧和过滤处理非常重要，因为水里面含有的铁和硫以及有害细菌病毒必须要统统干掉。臭氧含有三个氧原子，当它释放一个多余的氧原子，处理完这些有害物质后，刚好能变成正常的氧气，不会对水产生任何毒副作用。接着，水流向过滤池，在这里，他们经过厚厚的活性炭层和微砂层，就能够进一步滤掉水中的杂质。通常情况下，活性炭层负责过滤微生物和化学元素，而微沙层则过滤无机元素，比如有害金属。当然，过滤后的水还是不能喝，他们必须要进行最终的消毒。通常使用三种消毒方式，比如用氯气、次氯酸钠或者紫外线，在这个紫外线罐子里，通过一排排的紫外线灯光照射来破坏病毒、细菌以及病原体的DNA或细胞结构。最后，可饮用的净水会流入密封的储存井内。虽然整个自来水的处理流程看上去很健康，实际上后期的监管更加重要，一旦玩忽职守，在强大的净水系统都是摆设，而这将危害一整个城市数百万人口的健康。 节水灌溉方式主要有喷灌、滴灌、微灌以及低压管道灌溉。喷灌是一种节水灌溉措施，其工作原理是让有压水从喷嘴中射出，然后像雨滴一样降落到农田。喷灌比地面灌溉节省30%到50%的水，它不受地形条件的限制，在坡地和起伏不平的地面都可以进行喷灌，而且节省人工。除了喷水，还可以利用喷灌设施喷洒化肥和农药。滴灌是干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其工作原理是让水通过一个直径大约1厘米的塑料管，水从塑料管上的孔一滴一滴地滴入到农作物的根部，进行局部灌溉。它主要用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚的灌溉。由于管道的孔容易堵塞，所以滴灌对于水质的要求较高。微惯是按照作物需求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。技术要求较高低压管道灌溉是一种常见的节水灌溉形式，他用管道代替渠道进行灌溉，灌水的时候，用较低的压力把水输送到田间。与渠道相比，低压管道灌溉可以减少水的渗漏和蒸发，它比渠道输水节约15%的水。另外，它比渠道灌溉减少2%左右的土地。 生活用水是经自来水厂净化处理的，自来水厂净水主要是除去水中的不溶性杂质、可溶性杂质、有毒物质和病原微生物。自来水厂先从城市中的生活用水是经自来水厂净化处理的，自来水厂净水主要是除去水中的不溶性杂质、可溶性杂质、有毒物质和病原微生物。自来水厂先从取水口取水，天然水中含有大量泥沙等不溶性杂质，有些不溶性杂质很细小，仅靠自身重力很难沉降，因此要向水中加入絮凝剂。明矾是一种常见的絮凝剂，主要成分是12水和硫酸铝钾，溶于水后生成胶体，可以吸附这些不溶性杂质，形成较大的絮凝体，然后进入反应沉淀池沉淀。大部分的絮凝体依靠本身的重力作用从水中分离出来，沉入池底，这时水就会变得近乎清澈，沉淀下来的淤泥也会定期处理。从反应沉淀池中流出的水还含有部分未沉淀的絮凝体或不溶性杂质，此时再转入过滤池。过滤池中的滤料层是由具有一定孔隙的粒状材料组成。水流过时，滤料层像筛子一样将水中的微小颗粒筛除，这样就将水中的不溶性杂质除掉了。但此时水中还含有可溶性的杂质，因此要将过滤后的水送入活性炭吸附池。活性炭利用其多孔性固体表面可以吸附部分可溶性杂质，除去颜色异味。从活性炭吸附池中出来的水已经相当澄清了，这时就可以进入清水池再次进行投药消毒，杀灭水中对人体健康有害的病原微生物和有毒物质。至此，水库的原水变成了健康透明的自来水。进入配水泵加压后，洁净的自来水沿着供水管道流入千家万户。 通过屋顶引管进入储水箱雨水通过屋顶引管进入储水箱，水位变送器不是探测水位高度，当水位到达上限，控制仪表关闭电磁阀，需要用水时，启动水泵智能控制仪表实时显示储水箱水位，水位到达下限，控制仪表自动关闭水泵。雨水收集不仅能有效利用自然资源，节约水资源，还能为家庭节省开支。