课题1　获取洁净的水第二课时教学设计

《获取洁净的水》教学设计

第二课时

【教材分析】

在初中和高中必修化学中，学生已经学习了水的有关知识，本节从技术进步的角度，进一步介绍有关资源的开发和利用，帮助学生形成自然资源合理利用的观念，从而认识化学对技术进步的促进作用。

如何获得在人们的生活和生产中可以使用的洁净的水，本课题从三个角度介绍洁净水的获取方法，即从天然淡水、从生产或生活污水及从海水中获取洁净水。本课时是在已学习了天然水的净化方法的基础上，再深入学习污水处理方法的中和法和沉淀法。这些方法都是以化学反应原理为基础的，教科书从基本化学反应入手，使学生能从化学的角度认识实际生产中解决问题的一些方法，然后帮助学生了解生产过程中如何实现这些原理和方法的一些技术问题。海水淡化的相关知识，在初中化学、必修化学1化学2中都有涉及，所以教科书只以“思考与交流”的方式，让学生回忆和交流来认识其基本方法和原理，在此基础上，以图示来介绍工业上淡化海水的流程，并通过“实践活动”使学生了解目前国内外海水淡化的有关情况。

【教学目标】 知识与技能

了解污水处理的过程和化学方法，了解蒸馏法淡化海水的原理。

过程与方法

通过学习污水处理和海水的淡化的几种方法，知道化学在水处理中的应用，认识化学与社会发展的关系

情感态度与价值观

增强保护水资源的意识和责任感，认识保护水资源的重要意义。

【教学重点】

污水处理的化学原理，化学在水处理中的应用和意义

【教学难点】

中和法和沉淀法在污水处理中的应用

【教学方法】

讲解法，讨论法

【教学过程】

【复习】天然水的净化。

【播放视频】

播放三国演义中蜀军误饮“哑泉”中毒、喝“安乐泉水”解毒的短片引起学生的兴趣。

【新课引入】

哑泉为什么会中毒？安乐泉水为什么会解毒？这与水中所含的化学物质有着密切的关系。随着现代化程度的加剧，工农业生产和生活污水猛增，如果直接排放超过了环境自净的能力，会引起严重的环境污染，为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求，必需要对其进行处理。

【板书】二、污水处理

1、污水的处理方法：物理法、生物法、化学法等

【讲解】污水的处理方法有：物理法、生物法、化学法等。由于污水中的污染物组成非常复杂，常常需要以上几种方法组合，提高处理效率，才能达到处理要求。

【讨论】

请同学们结合课本第28页图2－2，分析污水处理的基本思路是什么？

【讲解】对水中的污染物处理一般是按先大后小、先易后难的思路。污水处理按照处理程度来分可分为一级处理、二级处理和三级处理。

【板书】2、污水的处理程度：根据污水处理的程度，分为一级、二级、三级处理。

【分析】污水一级处理应用物理方法作为预处理，用格栅间除去大块物体，在沉淀池中以除去不溶解的沙、泥等。污水二级处理主要是应用微生物法及某些化学方法，即通过微生物的代谢作用将复杂的有机物降解为无害的物质，再经过二次沉淀。经此处理后一般可达到农灌标准和废水排放标准，故二级处理是废水处理的主体。

【讨论】

请大家讨论经过二级处理的水能不能任意排放或作饮用水？

【讲解】经过二级处理的水中还存留一定量的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮磷等藻类增值营养物，并含有病毒和细菌。因而不能任意排放，如果排入流量较小、稀释能力较差的河流就可能引起二次污染，也不能直接用作自来水、地下水的补给水源。 【过渡】结合同学们的讨论分析，二级处理后的水还要再进行三级处理。

【讲解】污水三级处理是在一、二级处理的基础上，在分子、离子水平层面上应用化学沉淀法、中和法，氧化还原法、离子交换法和反渗透等去除污水中的有机物、磷、氮等营养性物质。三级处理为深度处理，出水水质较好，可用于绿化，甚至能达到饮用水质标准。

【总结】污水一级处理为预处理，二级处理为主体，三级处理为深度处理，出水水质较好，但处理成本高，除在一些极度缺水的国家和地区外，应用较少。

【过渡】我们来学习污水三级处理中一些常见的化学反应及原理：

【板书】3、污水处理中的化学反应及原理：

①

中和法

【讨论】用于处理酸性废水时应加入什么物质？处理碱性废水时又应加入什么物质？

【板书】范围：酸性和碱性废水

常用的药剂：熟石灰、硫酸或二氧化碳

Ca(OH)2 + H2SO4 =CaSO4 + 2H2O

酸碱的浓液→先回收→再利用

【讨论】请同学们讨论短片中“哑泉”中可能含有什么，为什么“安乐泉”能解毒？

【讲解】“哑泉”中含有Cu,人误饮后会使人恶心、呕吐、腹泻，言语不清，直至虚脱、痉挛而死。安乐泉中有氢氧化钙，使铜盐生成不溶于水的氢氧化铜沉淀。

【板书】②

沉淀法

Cu+2OH=Cu(OH)2↓

【讲解】向污水中投加某种化学物质，使它与污水中的溶解性物质发生反应，生成难溶于水的沉淀物，以降低污水中的溶解污染物的方法。再如，含有Hg、Cu2+的工业废水，可2+2+－2+向其中加入Na2S，使Hg、Cu2+转化为沉淀而除去。

2+【板书】Hg+S=HgS↓。

Cu2++S2+2－2－CuS↓

【学与问】

为什么用除去的同时，也能将水中所含的等重金属离子除去？请写出有关的离子方程式。

【板书】③

氧化还原法

废水氧化还原法原理是经过氧化还原作用，把溶解于废水中的有毒有害物质转化成对环境无毒害作用的新物质，这种处理废水的方法就称之为氧化还原法。在氧化还原反应过程中，当有毒物质作为还原剂的，这时就得需要加入氧化剂来氧化，其中空气、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠等都是具有良好性能的氧化剂;当有毒物作为氧化剂时，则需要外加还原剂来还原，其中硫酸亚铁、氯化亚铁、锌粉等对还原水中重金属有良好的性能。如含氰（CN）废水的处理。2CN+8OH+5Cl2=2CO2↑+N2+10Cl+4H2O 【过渡】随着淡水资源的匮乏，人们将目光转向海水，希望将那取之不尽的苦涩海水变成可以饮用和可以使用的淡水。下面我们就来简单学习一下海水淡化的方法。

【板书】三、海水淡化

【讨论】请同学们结合课本第30页图2－4讨论海水淡化的方法及所依据的原理。

【归纳】根据同学们的讨论，蒸馏法淡化海水通过加热海水使之沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水。蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术，特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高。蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大，是当前海水淡化的主流技术之一。

【实践活动】

海水淡化方法还有很多，同学们课后查阅相关资料，了解更多国内外海水淡化的方法，与同学们交流。

【小结】

回顾本节主要内容：污水处理的程度和技术、海水淡化的方法。

【作业】

完成实践活动

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附 板书设计：

二、污水处理

1、污水的处理方法：物理法、生物法、化学法等

2、污水的处理程度：根据污水处理的程度，分为一级、二级、三级处理。

3、污水处理中的化学反应及原理：

①中和法

范围：酸性和碱性废水

常用的药剂：熟石灰、硫酸或二氧化碳

Ca(OH)2 + H2SO4 =CaSO4 + 2H2O 酸碱的浓液→先回收→再利用

②沉淀法

Hg+S=HgS↓ Cu2++S2-2+2－CuS↓

Cu+2OH=Cu(OH)2↓

③氧化还原法

2CN+8OH+5Cl2=2CO2↑+N2+10Cl+4H2O 三、海水淡化

蒸馏法

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