沪教版第2章 身边的化学物质第3节 自然界中的水教学设计

2.3自然界中的水

教学目标

【知识与能力】

1.初步认识水的组成和氢气，学会检验氢气纯度的方法。

2.了解纯水与天然水，软水与硬水的区别。

3.了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等多种净化水的方法。

4.了解我国的水资源现状，学会用辩证的方法看待水资源的丰富与有限；认识水与人类的密切关系。

【过程与方法】

1.通过水的电解与合成实验，从元素的角度认识水的组成。

2.通过动手操作，学会过滤等实验技能。

【情感态度价值观】 

1.通过对水的组成的认识，了解人类认识物质世界的过程和方法。

2.认识水资源和水污染的严重性，树立水是宝贵的自然资源的观念，增强节水意识、环保意识。

教学重难点

【教学重点】

1.认识水的组成。

2.水的净化。

【教学难点】

1.从元素的角度理解水的组成。

2.区分硬水与软水。

课前准备

仪器：水电解器、直流电源、烧杯、普通漏斗、玻璃棒、铁架台、洗瓶、酒精灯等。

药品：水、稀硫酸或氢氧化钠溶液、火柴、肥皂水等。

教学过程

【情景引入】水是生命之源，生命的孕育和维系都离不开水，因而水是宝贵的自然资源，又是地球上最普通最常见的物质。今天我们共同学习这种与我们生命息息相关的物质——水。【教师引导】水是如此重要，水究竟是由什么组成的呢？

一、水的组成

【观察与思考】

实验1：电解水实验

1.实验装置：如图所示

注意：纯净的水导电性很弱，在做水电解实验时，一般在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液，以增强水的导电性。而硫酸或氢氧化钠本身却并没有发生化学变化。

2.实验现象：通电后，两电极上都有大量的气泡产生，一段时间后，正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1︰2。

3.气体检验：将带火星的小木条平放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，带火星的木条复燃，证明正极产生的气体是氧气；将燃着的木条靠近负极产生的气体，负极产生的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，且罩在火焰上方的干而冷的烧杯内壁凝结有水雾，证明负极生成的气体是氢气。

4.实验结论

①水在通电的条件下分解成氢气和氧气。化学反应的文字表达式：水氢气+氧气。

②水是由氢元素和氧元素组成的。

实验2：水的合成——氢气燃烧

1.氢气燃烧的文字表达式：氢气+氧气水。

2.现象：纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出大量的热。在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁凝结有水雾。

3.实验结论

①氢气与空气中的氧气发生化合反应生成了水。

②水是由氢元素和氧元素组成的。

注意：纯净的氢气能在空气中安静燃烧，但是氢气易燃，与空气混合容易发生爆炸。所以在点燃氢气之前要检验氢气的纯度。检验氢气纯度的方法：用排水法收集一试管氢气，将试管口移近火焰点燃，如果有尖锐的爆鸣声，则氢气不纯；如果只有“噗”的很轻微的响声，则氢气纯净，可以点燃。

二、水的净化

【情景引入】自然界中的水都或多或少的含有像泥沙这样不溶性杂质，还有像食盐这样可溶性的杂质，因此自然界中的水都是混合物。如何除去这些不溶性和可溶性杂质，这就是水的净化问题。

1.纯水与天然水的区别

水是无色、无臭、清澈透明的，属于纯净物。

自然界的水由于含有许多可溶性和不溶性的杂质，还有微生物（细菌/病毒等），因此常呈浑浊状态，天然的水都属于混合物。

2.常见的净水的方法

【活动与探究】

（1）不溶性杂质的净化

①吸附：利用具有吸附作用的固体吸附液体中的不溶性物质和一些溶解的杂质，常用活性炭作吸附剂。

如果水中的杂质颗粒比较小，我们一般加入明矾（十二水合硫酸铝钾，KAlSO4•12H2O）等净水剂，可以吸附水中的悬浮杂质而沉降。

②过滤（阅读课本P50活动与探究）

a.原理：将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法。

b.操作要点：“一贴”“二低”“三靠”。

“一贴”：用水润湿后的滤纸应紧贴漏斗内壁。

“二低”：①滤纸边缘稍低于漏斗边缘；②滤液液面稍低于滤纸边缘。

“三靠”：①盛待过滤液的烧杯口紧靠玻璃棒；②玻璃棒下端紧靠三层滤纸边；③漏斗末端紧靠烧杯内壁。

注意：玻璃棒的作用：引流，防止液体溅出。

【交流思考】过滤后，滤液仍然浑浊的原因可能有哪些？

答案要点：Ⅰ.滤纸破损；Ⅱ.滤液边缘高于滤纸边缘；Ⅲ.仪器不干净等。应该再过滤一次，直至滤液澄清为止。

（2）可溶性杂质的净化

①软水和硬水

a.定义：硬水是含有较多钙、镁的可溶性物质的水；软水是不含或含较少钙、镁的可溶性物质的水。

b.方法：（课本P49活动与探究2）

用肥皂水，有浮渣产生或泡沫较少的是硬水；产生泡沫较多的是软水。

c.硬水的危害：

影响清洗剂的使用效率；长期饮用硬水对人体健康不利，一些工业用水也不能使用硬水。

d.硬水软化的方法：蒸馏、煮沸。

②蒸馏：将水加热至沸腾，再将水蒸气冷凝成蒸馏水。

三、水资源的综合利用

【情景引入】随着经济的飞速发展，人口数量的不断增长，人们的生活质量逐步提高，水的需求量越来越大。

1.水在工农业生产中的作用

（1）工业上：洗涤、溶解、加热、冷却，作为原料

（2）农业上：农作物需要水灌溉

（3）动力工业上：水力发电

（4）交通运输业上：内河及其海洋航运

2.水污染

（1）概念：水污染指的是大量污染物排入水体，超出水体的自净能力，使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。

（2）造成水污染的原因

工业上：三废(废水、废气、废渣)的任意排放。

农业上：农药、化肥的任意施用。

生活上：生活污水的任意排放。

3.爱护水资源

（1）加强对水的管理和对水质的监测。

（2）工业三废实行先处理后排放。

（3）农业上合理使用化肥和农药。

（4）节约用水，提高水的利用效。

四、板书

（一）水的组成

水是由氢元素和氧元素组成的。

（二）水的净化

1.纯水与天然水的区别

2.常见的净水的方法

（1）不溶性杂质的净化

吸附、过滤

（2）可溶性杂质的净化

硬水和软水，蒸馏

（三）水资源的综合利用

五、课堂练习

1.如图所示的是电解水实验装置。通电一段时间后，在两个试管中分别收集到气体a和气体b。请回答：

(1)电解水时，将转化为化学能；

(2)气体a为；

(3)实验室检验气体b的方法是。

2.检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是（）

A．听到尖锐的爆鸣声               B．听到轻微的爆鸣声

C．未听到声音    D．试管炸裂

3.水是重要的资源。下列说法正确的是（）

A.过滤能使硬水转化为软水             B.为防止水污染，应禁止使用化肥和农药

C.活性炭能使海水转化为淡水

D.电解水实验说明水是由氢元素、氧元素组成的

4.根据右图全球海水、陆地水储量比，下列说法错误的是(   )

A.淡水资源是取之不尽，用之不竭的

B.地球上大部分是含盐量很高的海水

C.为减少水体污染，农药、化肥要合理使用

D.为节约用水，农业、园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌