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

《课题 1 水资源及其利用》教学设计 版本：人教版八年级全一册（五四学制 2024 新版化学） 单元：第四单元 自然界的水 课时：2 课时 第 1 课时：水资源现状、节水与水体保护（真实议题探究课） 第 2 课时：天然水净化、硬水与软水（工程式实验探究课，删除明矾，只做自然静置沉降） 课型：议题探究 + 工程实践；适配新教材，项目成果：《社区节水建议书》+ 简易净水器设计草图 一、大单元教材解读 本课题是第四单元开篇，融合 “水资源保护” 与 “水的净化” 两大板块。承接第三单元分子、原子、元素的微观知识，从真实生活中的水切入，先认识全球水资源现状，建立资源观；再以工程视角探究天然水如何除去杂质，不使用明矾絮凝实验，改用自然静置沉降，聚焦分离原理。为本单元《水的组成》、化学式与定量计算铺垫基础。 单元主线：认识水资源危机→提出护水方案（第 1 课时）；探究天然水中杂质类型，设计净化方案，动手过滤、检验硬水软水（第 2 课时）。 二、2022 版课程标准 认识水是宝贵自然资源，了解本地水资源状况，树立节约用水、保护水资源的可持续发展意识。 知道静置沉降、过滤、吸附、蒸馏是净化水的常用方法；初步学会过滤的基本实验操作。 能区分硬水、软水，知道硬水的危害与软化方法；能基于真实情境分析水污染来源与防治措施。 开展工程式探究，根据杂质类型选择净化方案，落实宏微结合、证据推理、社会责任核心素养。 三、核心素养四维目标 化学观念：知道地球储水总量巨大，但可供人类直接利用的淡水资源稀缺；天然水属于混合物；理解静置沉降、过滤、活性炭吸附、蒸馏的净化原理；掌握硬水、软水本质区别。 科学思维：阅读水资源统计图表，辩证分析 “地球水多却缺水”；区分不同净化方法可以除去的杂质类型，根据水样杂质，选择合理净化方案。 科学探究与实践：独立完成分组过滤实验，掌握 “一贴、二低、三靠”；利用肥皂水鉴别硬水软水；小组绘制简易净水器设计草图。 科学态度与社会责任：建立水资源危机意识；能从工业、农业、生活三个维度提出节水、防污染方案；树立绿色、可持续发展理念。 四、教学重难点 重点：淡水资源现状；保护水资源两大途径；过滤实验操作；净水方法；硬水软水检验。 难点：过滤操作规范与滤液浑浊误差分析；区分不同净水方法除去的杂质；破除认知误区（硬水≠脏水；过滤后的水不是纯水）。 五、教学准备 第 1 课时：水资源动态数据图表、水污染短视频、本地水费单据图片、任务单、卡纸 第 2 课时：浑浊泥水（提前静置分层）、铁架台、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒；活性炭、硬水软水样品、肥皂水 说明：本课时全程不准备明矾，沉降只采用自然静置沉降；蒸馏仅教师演示，注意防烫伤。 六、教学实施（真实问题链式课堂） 第 1 课时：水资源现状、节水与水体保护 【真实议题情境】（5min） 议题总任务：小组合作撰写《社区节水护水建议书》，作为本课时成果。 展示素材：海洋航拍、干旱土地、城市河道污水实拍，展示本地水费账单。 驱动问题：地球 71% 的地表被水覆盖，为什么城市还要推行阶梯水价？水体污染会带来哪些影响？我们可以提出哪些可行方案保护水资源？ 板书课题，出示课堂过程性评价量规。 子任务 1：数据分析探究 —— 全球与我国水资源分布（14min） 小组研读饼状图、数据表格，完成任务单： 地球水体构成：海水占绝大部分；淡水占比极低；可直接利用淡水（河流水、淡水湖泊水、浅层地下水）占淡水总量不足 1%。 我国水资源特点：水资源总量大，人均占有量低；空间分布南多北少，季节分配不均。 小组思辨：淡水紧缺分为自然因素、人为因素。 自然：淡水资源占比低，时空分布不均衡； 人为：人口增加，生产生活用水量增大；污水排放造成水体污染，可用水源减少。 教师点拨：水危机包含两类，一是水量不足，二是水质被污染，有水但无法使用。 子任务 2：分类梳理 —— 水体污染来源与治理对策（18min） 分组研讨，梳理三大污染源与治理方案： 工业：工厂生产废水；对策：废水处理达标排放，工业水循环回用。 农业：化肥、农药随雨水冲刷进入水体；对策：合理施用化肥农药，生态种植。 生活：生活污水、含磷洗涤剂；对策：污水集中处理，减少含磷洗涤剂使用。 小组构思建议书，从家庭、校园、社区三个层面设计节水举措： 农业：喷灌、滴灌替代大水漫灌；工业：冷却水循环使用；生活：一水多用、节水龙头。 成果雏形：各组在卡纸上书写建议书要点（评价任务 1） 成果展示、小组互评（3min） 每组发言人简要分享建议书，全班按照评价量规互评：科学性、可行性、创新性。 课堂小结（3min） 地球储水多，可直接利用淡水资源稀缺；保护水资源两条路径：节约用水 + 防治水体污染；三大水体污染源。 当堂诊断（2min） 当堂习题：判断正误，选择合理节水、水污染治理方案。 分层作业 基础：整理笔记，熟记知识点；写下 3 条家庭可落地节水方法。 拓展：预习水的净化，思考：一杯浑浊泥水静置之后，上层清水如何进一步净化；完善建议书，下节课提交。 第 2 课时：天然水净化、硬水与软水（无明矾，仅自然沉降） 情境导入（4min） 承接议题：从河流取来的天然河水含有泥沙、悬浮物、色素、可溶性矿物质，不能直接饮用。自来水厂如何一步步净化原水？引出净水工程探究任务。 子任务 1：自来水厂净水工艺流程梳理（8min） 天然水源→静置沉降（自然静置，大颗粒泥沙依靠重力沉降，除去大颗粒不溶性杂质，不加明矾）→过滤（除去悬浮固体杂质）→活性炭吸附（除去色素、异味，物理变化）→投药消毒→自来水。 小组辨析：每一步能够除去哪一类杂质。 教师讲解：工业自来水厂使用絮凝剂加速沉降，课堂实验采用自然静置沉降，便于观察现象，不使用明矾。 子任务 2：分组工程探究 —— 过滤操作（20min） 学生分组实验：取静置泥水的上层浑浊液体，完成过滤。 教师示范过滤器制作、组装，强调核心要点一贴、二低、三靠 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，不留气泡； 二低：滤纸边缘低于漏斗口；液面低于滤纸边缘； 三靠：烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒下端轻靠三层滤纸一侧；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。 玻璃棒作用：引流。 探究思考题：过滤后滤液依旧浑浊，可能有哪些原因？（滤纸破损；液面高于滤纸边缘；承接滤液烧杯不干净）（评价任务 2） 子任务 3：探究硬水、软水区分与硬水软化（10min） 自主阅读教材，明确概念： 硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物；软水：不含或者含有较少可溶性钙、镁化合物。 分组小实验：两支试管，分别取硬水、软水样品，加入肥皂水振荡。 实验现象：软水泡沫丰富、浮渣少；硬水泡沫少、浮渣多。 硬水危害：洗衣浪费肥皂；锅炉内部结水垢，浪费燃料，存在安全隐患。 硬水软化方法：生活中煮沸；实验室蒸馏，蒸馏净化程度最高，可以除去全部可溶性、不溶性杂质。 重点辨析误区：活性炭只能吸附色素、异味，无法除去钙镁离子，不能将硬水转化为软水（评价任务 3）。 课堂小结（3min） 静置沉降、过滤、活性炭吸附、蒸馏四种净水方法；过滤操作要点；硬水软水鉴别、软化。 当堂诊断（3min） 实验操作改错；净水方法匹配除杂类型；硬水软水辨析。 分层作业 基础：熟记过滤操作要点，完成课后习题。 拓展：绘制简易净水器草图（棉花、细沙、活性炭分层），标注每层作用，下节课展示。 七、结构化板书设计 课题 1 水资源及其利用 第 1 课时 爱护水资源 水资源现状：海水储量巨大；可直接利用淡水资源非常有限 护水两大途径 ①节约用水：农业喷灌滴灌；工业循环用水；生活一水多用 ②防治水污染：工业、农业、生活三大污染源 项目成果：社区节水护水建议书 第 2 课时 水的净化（无明矾，自然静置沉降） 净水流程：静置沉降（重力沉降大颗粒泥沙）→过滤（除去不溶性固体，一贴二低三靠，玻璃棒引流）→活性炭吸附（色素、异味）→蒸馏（纯水，净化程度最高） 硬水 & 软水 本质区别：可溶性钙镁化合物含量多少 八、教学反思（课后填写） 第 1 课时采用真实议题式教学，摒弃空洞说教，利用本地水费、真实影像素材，引导学生自主分析水资源危机，落实社会责任素养；鼓励学生提出新颖、可落地的节水方案。 第 2 课时为工程式探究实验，取消明矾实验，改用自然静置沉降，简化药品，规避药品管理问题，符合新版教材课堂实验优化方向。课堂巡视重点纠正过滤错误操作，组织学生自主分析滤液浑浊的原因。 易错点突破：反复辨析，静置沉降、过滤只能除去不溶性杂质；活性炭无法除去可溶性钙镁离子，不能软化硬水；天然水、自来水都属于混合物。 跨学科融合：融合地理（水资源分布）、生物（水体富营养化），课后设计简易净水器草图，延伸工程实践探究。 学科网（北京）股份有限公司 $