第二单元 水资源的合理利用优秀教案内容

专题一

洁净安全的生存环境

第二单元

水资源的合理利用

教学目标

一、知识与技能

1.知道硬水、软水的概念，了解硬水对生产生活的危害，理解硬水软化的煮沸法及离子交换法的原理。

2.了解自来水生产过程的一般工序，理解铝系、铁系净水剂以及氯系消毒剂的作用原理。

3.认识水质评价的必要性，知道几种常见的水质评价指标，能应用pH试纸测定水体的pH。

4.知道水污染的危害，了解中和法、氧化法、沉淀法等常见的水污染处理方法。

二、过程与方法

1.采用实验探究的方式，引导学生分析该水源水的水质与饮用水水质标准相比，在此基础上介绍自来水的生产流程。

2.通过查阅资料的方式，总结水污染的种类及危害。

三、情感态度与价值观

1.增强水资源的忧患意识，树立科学的水资源观，养成节约用水的习惯。

2.从全球和未来的角度认识环境，培养对环境、资源负责的观念和行为。

3.认识保护水资源的重要性，理解常见的水处理方法的原理，从而更合理地利用水资源。

四、教学重点、难点

1．生活饮用水的净化处理的方法原理。

2．硬水软化方法。

教学方法

阅读比较、实验探究、讨论、归纳法

课时安排

1.5课时

教学过程

【引入】随着世界人口迅速增长、城市化步伐加快，淡水的需求日益增加。如果说２０世纪是石油的世纪，那么２１世纪就将是水的世纪。水资源严重不足，水的供求矛盾将变得更为突出。如果不能设法提供干净安全的饮用水，到２０２５年世界上无法获得安全饮用水的人数将增加到２３亿。有资料表明，伴随河流流域水资源危机而出现的“环境难民”在１９９８年达到２５００万人，第一次超过“战争难民”的人数。据预测，在２０２５年之前，因为水的原因而成为难民者将多达１亿人。

【板书】一、水资源的概况

【幻灯】世界淡水资源极其有限。我们休养生息的地球虽然有７０.８％的面积为水所覆盖，但其中９７.５％的水是咸水，无法饮用。在余下的２.５％的淡水中，有８７％是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带的冰雪。人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的０.２６％。有人比喻说，在地球这个大水缸里可以用的水只有一汤匙。

有人计算得出：从天而降的雨水中的71.2%会以水蒸气形式进入大气，18.4%渗入地下和流入江河，人类利用的仅占10.4%。

【幻灯】我国是一个水资源贫乏的国家，人均水资源拥有量只有２２００立方米，仅为世界平均水平的四分之一。

目前，我国有１４个省、自治区、直辖市的人均水资源拥有量低于国际公认的１７５０立方米

用水紧张线，其中低于５００立方米严重缺水线的有北京、天津、河北、山西、上海、江苏、山东、河南、宁夏等９个地区。

【幻灯】近年来，我国由于水资源不足，用水紧张状况加剧。据统计，全国６９９个城市中，有４００个城市常年供水不足，其中天津等１１０个城市已受到水资源短缺的严重威胁，年缺水量６０亿立方米。有的城市被迫限时限量供水，严重制约着当地经济和社会发展。

进入２１世纪，我国水资源供需矛盾将更为突出。据预测，到２１世纪中叶，我国人均水资源拥有量将减少到１７５０立方米。届时，全国大部分地区将面临水资源更加紧张、缺水甚至严重缺水的局面。

【讨论】

1．我国农村某些地区直接以河水(湖水)为饮用水，怎样对河水(湖水)进行净化? 2．你了解哪些净水的方法?

【板书】二、生活中的饮用水

1、天然水中的杂质

【板书】2、天然水的净化

（1）混凝法

常用的混凝剂：

【阅读】请大家阅读教材第11页“检索咨询”，理解明矾的净水原理。

【阅读】教材第12页，并归纳：自来水厂的水源水经过哪些处理过程最终成为生活、生产用水。

【板书】（2）自来水的生产过程

【归纳】混凝反应

沉淀

过滤

消毒Cl2 + H2O ≒ HCl + HClO

【讲解】刚出厂的自来水中常含有少量余氯，它在配水管中停留，能有效地起到消毒杀菌的作用，主要是因为氯气与水的反应是一个可逆过程，当起消毒作用的次氯酸被消耗后，平衡向正反应方向移动，使次氯酸及时得到补充。

【备课资料】生产自来水的水源水(原水)主要有江河水、湖水、地下水等，由于自然和人为因素，原水里含有各种各样的杂质。从净水处理角度考虑，这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。自来水厂净水处理的目的就是去除原水中这些给人类健康和工农业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分，使净化后的水质能满足生活饮用水及工业生产的需要。由于不同原水中含有的杂质不同，各地的自来水生产工艺也有所不同，但都包括混凝反应、沉淀、过滤及消毒等过程。

(1)混凝反应处理

原水经取水泵房提升后，首先经过混凝工艺处理，即将水处理剂加入水中，通过水力、机械的剧烈搅拌，使药剂迅速、均匀地分散于水中。常用的水处理剂有聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等。当这些物质溶于水后，电离出来的铝离子、铁离子能分别水解成氢氧化铝、氢氧化铁胶体，它们具有吸附作用，可将水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳、相互聚结，从而形成较大的絮粒，以利于从水中分离、沉降下来。

(2)沉淀处理

混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀，此过程在沉淀池中进行。水流入沉淀区后，水中的颗粒沉于池底，污泥不断堆积并浓缩，可定期排出池外。

(3)过滤处理

过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过粘附作用截留水中的悬浮颗粒，进一步去除水中的细小悬浮杂质、有机物、细菌、病毒等从而使水澄清的过程。

(4)滤后消毒处理

水经混凝、沉淀和过滤等工序后，已经去除了大多数细菌和病毒，此时进行消毒可使饮用水细菌学指

标符合规定的标准，同时也使城市水管中保持一定的余氯量，以抑制细菌繁殖。消毒的加氯量(液氯)在1．O～2．5 g·m之间。当氯溶于水后，与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，能破坏细菌的酶系统，使细菌死亡。消毒后的水由清水池经送水泵房提升达到_定的水压，再通过输、配水管网送给干家万户。

-3【阅读】教材第12页拓展视野

【备课资料】二氧化氯消毒剂：目前，我国在自来水生产及运输过程中主要应用液氯进行消毒，但液氯消毒具有如下缺点：①液氯会与水中的腐殖酸类物质反应生成致癌的卤代烃；②液氯在pH较大时消毒能力大幅度下降。为了满足人们对水质要求的不断提高，寻求能替代液氯电更安全、更经济的消毒剂，已成为今后水处理的一个发展方向。目前二氧化氯消毒剂引起人们的极大关注，已在一些发达国家的自来水厂广泛应用。

二氧化氯在常温常压下为黄绿色的气体，熔点为一59℃，沸点为11℃，在水中的溶解-1度为2．9 g·L。二氧化氯分子具有明显的氯氧双键特性，该双键中的氧极不稳定，容易释放出新生态原子氧，新生态原子氧具有极强的氧化能力，能氧化微生物的原浆蛋白活性基团，使蛋白质中的氨基酸氧化分解，从而达到杀灭病菌、病毒的目的。实验表明，二氧化氯的杀菌能力是氯气的2．5倍。二氧化氯还能与空气中或各种物质表面的氨、硫化物、有机物作用，从而达到去除臭味的目的。

国内外大量研究结果显示，二氧化氯在消毒过程中不会与有机物反应生成致癌的有机氯—4化物。当二氧化氯的浓度低于5×10时，对人体健康不会有任何不良影响。事实上，二氧—4化氯的使用浓度要大大低于5×10，因此，二氧化氯目前被认为是最安全无毒的消毒剂之一。

【阅读】完成教材第13页“你知道吗”：

【板书】3、硬水及其软化

【归纳】水垢的主要成分是CaC03，可能是水中的含钙物质在加热条件下发生反应生成的。

【阅读】请大家阅读教材第13页“检索咨询”，了解硬水的危害。

【思考】水中一般均含有一定量的钙、镁离子。含有较多钙、镁离子的水称为硬水，不含或含有较少钙、镁离子的水叫软水。水的硬度过高会对人体健康产生危害，对硬度较高的水需要进行软化处理是十分必要的，那么人们是用什么方法软化硬水的呢？

【归纳】

【板书】（1）加热煮沸法

Ca(HCO3)2

=

CaCO3

↓

+

CO2↑

+ H2O Mg(HCO3)2

=

MgCO3↓

+

CO2↑

+ H2O MgCO3 + 2H2O

=

Mg(OH)2↓

+ CO2↑

（2）离子交换法: 2NaR + Ca2+

=

CaR2

+ 2Na+

2NaR + Mg2+

=

MgR2

+ 2Na+

【阅读】请大家阅读教材第14页“检索咨询”，了解磺化煤的再生。

【幻灯】思考：1、为什么自来水还会受到二次污染？怎样避免呢？

2、什么是纯净水和矿泉水？

【板书】二、水质评价与污水处理

1、

水污染情况

【幻灯】图片信息

【板书】

2、水质检测

【幻灯】1、评价水质优劣需检测哪些项目？

2、为什么天然水显弱酸性，过酸水有什么危害？

【讨论归纳】

【幻灯】常见的检测项目：

水温、PH、导电率、固体悬浮物、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、一些有害物的浓度

【活动与探究】教材P16 【学生观察并小结】

【幻灯】3、什么是DO、BOD？和水质的好坏有何关系？

【阅读归纳】

【幻灯】4、处理污水有方法有哪些？

5、化学处理法包括哪些方法？如何选择方法？

【板书】

3、水污染的治理方法

【阅读归纳】

【板书】（1）物理方法（混凝法）

使水中细小的悬浮物聚集成较大的颗粒而沉淀

（2）化学方法

中和法（轧钢厂中的废水(酸性)）

氧化还原法（油类、氰化物、硫化物）

沉淀法（废水中重金属离子的除去）

（3）生物方法

【阅读】教材P17资料卡

【幻灯】1、Fe2+的除去：

2、Cr3+的除去：

专题1 第二单元课时练习

班级

姓名

学号

1．有关离子交换法软化硬水,下列叙述正确的是

(

) A．磺化煤能使永久硬水软化,因其有效地除去水中Ca2+﹑Mg2+﹑Cl-﹑SO42-等离子

B．经磺化煤软化处理后，水中的Na+离子浓度增大

C．经磺化煤软化处理后，在水中可分离出Mg(OH)2﹑CaCO3等难溶物

D．经磺化煤软化处理后，使水的Ca2+﹑Mg2+离子浓度减少。

2．下列叙述中，正确的是

(

) A．用硬水洗衣服既浪费肥皂又会使衣物变硬

B．明矾既有使水中的悬浮物沉淀的作用，又有杀菌、消毒作用

C．氯化钙溶于水能使水的硬度增大

D．除去天然水中的HCO3—、SO42—、Cl—后，就把硬水变成了软水

3．家用水壶中积存的水垢的主要成分是

(

) A．CaCO3和MgCO3

B．Mg(OH)2和CaCO3

C．CaSO4和MgC03

D．A12O3和CaCO3

4．下列关于水中钙、镁离子的说法中，正确的是

(

) A．通常泉水、深井水等地下水硬度比河水等地表水大

B．由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的水的硬度在加热时能得到软化，所以它们对锅炉的危害不大

C．实践证明，喝硬度大的水会引起肠胃不适，所以饮用水硬度越小越好

D．人体需要的钙、镁有相当一部分是通过饮用水得到的，所以饮用水硬度越高越好

5．下列各项中，不属于水质检测项目的是

(

) A．pH

B．固体悬浮物

C．氧气的溶解度

D．有毒、有害物浓度

6．下列测定河水pH的方法和结果中，可能正确的是

(

) A．用玻璃棒蘸水样点在广范pH试纸上，比色读得pH为7.0 B．取精密pH试纸，用蒸馏水湿润，然后用玻璃棒蘸水样点在试纸上，比色读得pH为6.8 C．直接把精密pH试纸伸入水样，浸湿后取出，比色读得pH为6.3 D．先在广范pH试纸上点水样，测得大致pH范围，再在相近的精密pH试纸上点水样，测得pH为7.2 7．2006年1月，河南省某电厂柴油泄漏污染黄河水，使山东等省纷纷发布预警，关闭沿河取水口。泄漏的柴油或含油污水进入自然水体后，对水生生物产生很大影响。下列叙述中，错误的是

(

)

A．柴油油膜阻止了氧气溶解，使水中氧气得不到补充而缺氧，水质变差

B．油膜粘附在鱼身上，使鱼不能正常生活

C．油污粘附在植物茎叶上，使植物死亡

D．油膜通常很薄，对水生生物的影响极其微小

8．2005年11月，吉林一家石油化工厂发生爆炸，大量苯类化合物流入松花江，引起哈尔滨市停水多日。苯类化合物对水的污染属于

(

) A．耗氧有机物污染

B．重金属污染

C．有毒、致癌有机物污染

D．剧毒无机物污染

9．工业、农业及城市污水中含有磷，家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有(

) A．磷是生物的营养元素，不必除去

B．含磷的污水是很好的肥料，不必除去

C．含磷的污水排放到自然界中引起藻类过度繁殖，使水变质，需要除去

D．磷对人无害，除去与否都无关紧要

10．水污染中危害最大的是

(

) A．重金属

B．有机物

C．酸碱

D．钙镁离子

答案: 1BD

2.AC

3.B

4.A

5.C

6.D

7.D

8.C

9.C

10.A 三聚磷酸钠)。下列关于污水处理时除磷的说法中，正确的是