4.1水资源及其利用教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计聚焦水资源状况、保护措施及水的净化方法，通过“地球是水球却缺水”的认知冲突情境导入，上承分子原子微观概念，下启化学式学习，搭建“情境-数据-实验-方法”的学习支架。 资料亮点在于数据驱动科学思维（分析地球淡水占比等数据培养辩证看待问题能力），实验探究建构方法（过滤操作等实验形成“依据物质性质选分离方法”模型），渗透科学态度与责任（设计家庭节水方案）。借助问题驱动和小组合作，提升学生探究能力，助力教师高效教学，夯实学科核心素养。

教学基本信息 教师信息 姓名+手机号 课题 第四单元 课题1 水资源及其利用（第1课时） 课型 新授课 教材 人教版九年级化学上册 授课年级 九年级 教学设计 一、指导思想和理论依据 本课设计依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》的要求，以发展学生化学学科核心素养为主旨。课标在学习主题"物质的性质与应用"中要求：知道地球上水资源丰富但淡水资源缺乏；了解水的重要作用和保护水资源的方法；了解吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。课标还强调，要能利用物质的溶解性，设计物质分离的方案。 教学过程注重"宏观现象—微观本质—符号表征"三重表征的化学思维方式培养。本课时从人类拥有的水资源状况入手，引导学生认识水资源的丰富与有限，了解水体污染的来源和防治措施；在此基础上，结合水的净化，引导学生学习常用的物质分离提纯方法（沉淀、过滤、吸附、蒸馏等），初步建构"依据物质的性质选择分离提纯方法"的基本思路。教学中通过数据分析、实验探究、小组讨论等方法，让学生在亲历科学探究的过程中，发展科学思维，形成节约资源、保护环境的意识。 二、教学内容分析 本课题是人教版九年级化学上册第四单元课题1，2024版新教材将"爱护水资源"和"水的净化"合并为一个课题，使知识整体性更强。本课题从学生已有的经验和认识入手展开对水的学习，先了解人类拥有的水资源，再学习如何利用和保护水资源，最后学习水的净化方法。 本节课的核心内容包括： 1. 人类拥有的水资源：了解地球水资源的分布状况，知道淡水资源的有限性和我国水资源的现状及特点。 2. 保护水资源：了解节约用水的主要措施（工业、农业、生活三个方面），了解水体污染的来源及防治方法。 3. 水的净化方法：了解沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净水方法的原理和适用范围，初步学会过滤操作。 4. 分离提纯方法的选择思路：初步建构"依据物质的性质（溶解性、沸点等差异）选择分离提纯方法"的基本思路。 本节课承前启后，上承分子、原子、元素等微观概念的学习，下启化学式与化学方程式的学习，是培养学生"科学态度与社会责任"核心素养的重要内容。 三、学情分析 已有知识基础：学生已学习了分子、原子、元素等概念，对物质的微观构成有了初步认识。在生活中对水有丰富的感性经验，知道水是生命之源，但对水资源的分布状况、水体污染的危害及水的净化方法缺乏系统认识。 学习能力特点：九年级学生具备一定的观察能力和数据分析能力，对与生活密切相关的化学知识有较高的学习兴趣。但城市学生对缺水现象缺乏切身体验，对水的污染情况知之甚少，浪费水资源的现象普遍存在。 学习难点： 1. 用辩证的方法看待水资源的"丰富"与"有限"。 2. 理解不同净水方法的原理及适用范围，初步建立"依据物质性质选择分离方法"的思维模型。 3. 将保护水资源的意识转化为自觉的行动。 四、教学思路 本节课的教学思路为"情境导入→数据感知→问题驱动→实验探究→方法归纳→应用拓展"。 1. 情境导入：以"南水北调工程"或"地球是个水球但为何缺水"引发认知冲突。 2. 数据感知：通过展示地球水储量分布数据、我国水资源数据，让学生直观感受淡水资源的有限。 3. 问题驱动：提出"造成淡水资源缺乏的主要原因是什么""我们怎样才能解决这些问题"等问题，驱动学生思考。 4. 实验探究：通过水的净化实验（沉淀、过滤等），让学生亲历分离提纯的过程。 5. 方法归纳：归纳不同净水方法的原理和适用范围，初步建构"依据物质性质选择分离方法"的思路。 6. 应用拓展：运用所学知识解释生活中的净水现象，设计简单的净水方案。 五、教学目标 核心知识： 1. 了解世界和我国的水资源状况，知道淡水资源的有限性。 2. 了解节约用水的主要措施和防治水体污染的方法。 3. 了解沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净水方法的原理和适用范围。 4. 初步学会过滤操作的基本方法。 化学观念： 1. 认识水是宝贵的自然资源，树立珍惜水资源的意识。 2. 初步建立"依据物质的性质选择分离提纯方法"的基本思路。 科学思维： 1. 通过分析水资源分布的数据，学习用辩证的方法看待水资源的丰富和有限。 2. 通过比较不同净水方法的原理和适用范围，发展比较、分类、归纳等科学思维能力。 态度责任： 1. 树立保护水资源和节约用水的意识，增强社会责任感。 2. 感受化学在解决水资源问题中的重要作用，增强学习化学的兴趣。 六、教学重难点 教学重点： 1. 了解人类拥有的水资源状况和保护水资源的主要措施。 2. 了解沉淀、过滤、吸附等净水方法的原理。 3. 初步学会过滤操作。 教学难点： 1. 用辩证的方法看待水资源的"丰富"与"有限"。 2. 初步建构"依据物质的性质选择分离提纯方法"的基本思路。 七、教学方式和手段 教学方式：问题驱动法、数据分析法、实验探究法、小组合作学习。 教学手段：多媒体课件辅助、学生分组实验、教师演示实验。 八、教学资源 实验仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（带铁圈）、滤纸、酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、量筒、胶头滴管。 实验药品：天然水（河水或池塘水）、明矾、活性炭、蒸馏水。 多媒体：PPT课件（包含地球水储量分布图、我国水资源分布图、水体污染图片、自来水净化过程视频等）。 九、教学流程 情境导入 → 数据感知（人类拥有的水资源）→ 问题驱动（保护水资源）→ 实验探究（水的净化）→ 方法归纳 → 应用拓展 十、教学过程 教学阶段 教学活动 活动意图 一、情境导入，激发兴趣 【教师活动】 展示地球卫星图片和"南水北调"工程图片。 提出问题：地球表面约71%被水覆盖，被称为"水球"，为什么我国还要耗资巨大的南水北调工程？自然界的水到底是怎么分布的？ 【学生活动】 学生思考并尝试回答，产生探究水资源状况的兴趣。 通过"水球"与"缺水"的矛盾引发认知冲突，激发学生的学习兴趣和探究欲望。 二、数据感知——人类拥有的水资源 【教师活动】 展示地球水储量分布数据： 地球表面约71%被水覆盖，海水约占地球水储量的96.53%，淡水只约占2.53%。 展示我国水资源数据：水资源总量为3.0×10¹² m³，但人均水资源量只有2.1×10³ m³，且地域差距很大。 【教师活动】 提出问题： 1. 地球上的水资源是丰富还是短缺？ 2. 我国水资源的特点是什么？ 【学生活动】 学生分析数据，小组讨论并回答： 1. 地球水资源总量丰富，但淡水资源有限。 2. 我国水资源总量较多，但人均少，且分布不均。 【教师活动】 教师总结：地球上水资源丰富，但淡水资源短缺且分布不均。淡水只约占地球水储量的2.53%，其中大部分还以冰雪等形式分布在两极、高山和永久冻土层中，难以被人类直接利用。 通过数据分析，让学生直观感受"水资源丰富但淡水资源有限"的事实，学习用辩证的方法看待水资源的丰富和有限。 三、问题驱动——保护水资源 【教师活动】 展示水体污染的图片（工业废水排放、农业化肥流失、生活污水等）。 提出问题： 1. 造成淡水资源缺乏的主要原因是什么？ 2. 我们怎样才能解决这些问题？ 【学生活动】 小组讨论，结合教材和生活实例归纳： 节约用水的主要措施： a. 工业上：提高水的重复利用率，循环使用。 b. 农业上：改大水漫灌为喷灌或滴灌。 c. 生活上：推广节水器具，提倡一水多用。 防治水体污染的措施： a. 工业上：减少污染物的产生，对污水处理达标后排放。 b. 农业上：合理使用化肥和农药，提倡使用农家肥。 c. 生活上：使用无磷洗衣粉，生活污水集中处理达标后排放。 【教师活动】 教师总结：保护水资源需要从"节约用水"和"防治水体污染"两个方面入手。 通过问题驱动，引导学生自主归纳节约用水和防治水污染的措施，培养获取信息和处理信息的能力。 四、实验探究——水的净化 【教师活动】 展示一杯天然水（浑浊），提出问题：如何将这杯水变成澄清的水？ 【教师活动】 演示实验——沉淀：向天然水中加入明矾，搅拌后静置，观察现象。 提问：明矾的作用是什么？ 【学生活动】 学生观察并回答：明矾可以促进水中悬浮杂质的沉降。 【教师活动】 演示实验——过滤：将静置后的上层清液进行过滤。 讲解过滤操作要点： 1. 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。 2. 二低：滤纸边缘低于漏斗口；漏斗内液面低于滤纸边缘。 3. 三靠：倾倒液体的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠在三层滤纸的一边；漏斗下端紧靠烧杯内壁。 【学生活动】 学生分组进行过滤实验，观察滤液是否澄清。 【教师活动】 展示活性炭的吸附实验：将活性炭放入有色溶液中，观察颜色变化。 提问：活性炭的作用是什么？ 【学生活动】 学生观察并回答：活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味。 【教师活动】 补充介绍蒸馏法：利用物质沸点不同进行分离，是净化程度最高的方法。 通过实验探究，让学生亲历沉淀、过滤、吸附等净水过程，掌握过滤操作的基本方法。 五、方法归纳——分离提纯的思路 【教师活动】 引导学生归纳不同净水方法的原理和适用范围： 净水方法 原理 除去杂质类型 变化类型 沉淀 重力沉降 难溶性悬浮杂质 物理变化 过滤 颗粒大小差异 难溶性固体 物理变化 吸附 吸附性 色素、异味 物理变化 蒸馏 沸点差异 可溶性杂质 物理变化 【教师活动】 教师引导：分离提纯方法的选择依据是什么？ 【学生活动】 学生讨论并归纳：依据物质的性质差异选择分离提纯方法——利用溶解性差异、颗粒大小差异、沸点差异等。 【教师活动】 教师总结：初步建构"依据物质的性质选择分离提纯方法"的基本思路。 通过归纳对比，帮助学生建立不同净水方法的知识体系，初步建构"依据物质性质选择分离方法"的思维模型。 六、应用拓展，巩固提升 【教师活动】 布置应用练习： 1. 某农村井水含有泥沙和异味，如何将其净化？应依次采用什么方法？ 2. 海水淡化可以采用什么方法？ 【学生活动】 学生思考并回答： 1. 先沉淀（或静置），再过滤除去泥沙，再用活性炭吸附异味。 2. 海水淡化可采用蒸馏法（或反渗透法、电渗析法等）。 【教师活动】 展示自来水厂的净水过程：天然水→加混凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水。 课堂小结：师生共同回顾本节课的核心内容——人类拥有的水资源状况、保护水资源的主要措施、水的净化方法及分离提纯的基本思路。 布置作业。 通过应用练习，检测学生运用所学知识解决实际问题的能力。通过自来水厂净水过程的介绍，让学生感受化学与生活的紧密联系。 作业 1. 完成课后相关练习题。 2. 调查家庭用水情况，设计一份家庭节水方案。 3. 查阅资料，了解海水淡化的方法及技术进展。 十一、板书设计 第四单元 课题1 水资源及其利用（第1课时） 一、人类拥有的水资源 1. 地球水资源：总量丰富，淡水有限（约占2.53%） 2. 我国水资源：总量较多，人均少，分布不均 二、保护水资源 1. 节约用水：工业（循环使用）、农业（喷灌、滴灌）、生活（一水多用） 2. 防治水体污染：工业（处理达标排放）、农业（合理使用化肥农药）、生活（集中处理） 三、水的净化 1. 沉淀——除去难溶性悬浮杂质 2. 过滤——除去难溶性固体（一贴二低三靠） 3. 吸附——除去色素和异味 4. 蒸馏——除去可溶性杂质（净化程度最高） 四、分离提纯的思路 依据物质的性质差异选择分离方法 十二、学习评价 过程性评价：观察学生在数据分析、小组讨论、实验操作等活动中的参与度和合作有效性。 提问评价：通过课堂提问，了解学生对水资源状况、保护措施、净水方法及分离提纯思路的理解程度。 练习评价：通过课堂练习（如设计净水方案、选择分离方法），检测学生运用知识解决实际问题的能力。 作业评价：通过课后作业，评价学生对知识的巩固和拓展情况。 十三、教学设计特色 1. 从生活走向化学：以"南水北调""水球与缺水"等真实情境引入，从学生熟悉的水资源问题出发，激发学习兴趣。 2. 数据驱动辩证思维：通过地球水储量、我国水资源等数据的分析，引导学生用辩证的方法看待水资源的"丰富"与"有限"。 3. 实验探究建构方法：通过沉淀、过滤、吸附等实验，让学生在亲历探究中掌握净水方法，初步建构"依据物质性质选择分离方法"的思路。 4. 观念渗透与责任培养：将"节约用水""保护环境"等观念贯穿教学全过程，培养学生的社会责任感。 学科网（北京）股份有限公司 $