自然界中的水化学教案
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教学目标：
1、知识与技能：
（1）认识水的组成；
（2）粗略了解天然水、自来水、饮用水、矿泉水和蒸馏水的区别；
（3）认识水与人类的密切关系，认识水是人类宝贵的资源；
（4）了解水污染的因素和水净化的基本方法；
（5）懂得过滤，蒸发的目的，学习过滤和蒸发的基本装置和操作方法。
2、过程与方法：
（1）能从水的分解和水的合成两种变化过程分析水的组成。
（2）能够根据实验现象，初步得出水的组成和结构
3、情感态度价值观：
树立水是宝贵资源的观念，养成节约用水、自觉保护水资源不受污染
教学重点和难点
1．教学重点：
（1）水的组成，
（2）各种水资源的区别
2．教学难点：
过滤操作的基本要点
实验探究：
1．水的组成研究
2．纯净水与矿泉水的区分
教学内容：
一．自然界的水
1．水在自然界的存在
（1）地球表面的分布：在地球表面，江河湖海约占地球表面的3/4；
（2）其他分布：地层下有地下水，大气里有大约0.03%的水蒸气，动植物体内有大量的水
注意：地球表面虽然有很丰富的水资源，但可利用的淡水资源却非常有限，不到总水量的1%。因此水资源短缺和水污染问题开始受到人们的重视
2．水在工农业生产中的作用
（1）工业上需要水：洗涤、溶解、加热、冷却，作为原料
（2）农业上需要水：农作物需要水灌溉
（3）动力工业上：水力发电
（4）交通运输上：内河及其海洋航运
3．水对生物体的重要作用，水（water）——生命之源
（1）生理活动中起着重要作用：唾液、胃液、血液、组织液等。水在人体内起这调节体温、溶解食物、排泄废物等作用
（2）植物光合作用需要水作为原料
诺贝尔奖两次获得者林德斯•波林医生在《如何活得好》一书中给读者提供了几点养生术，其中有一条就是“每天喝大量得水”
4．水污染情况：
（1）水污染的来源
a.工业生产中产生的“三废”（废气、废水、废渣）的任意排放；
b.农业生产中农药、化肥的任意施用；
c.城市生活污水的任意排放。
（2）防止水污染的主要措施：
a.加强对水的管理和对水质的监测；
b.工业三废实行先处理后排放；
c.农业上合理使用化肥和农药；
d.节约用水，提高水的利用效率
二、水的组成及性质
1．水的组成
实验：水的电解实验
现象：1．接通直流电源，看见两管子中都出现气泡，负极和正极中气体的体积比大约为2∶1
2．将一根带火星的小木条放在电源正极，木条复燃，说明生成了氧气
3．将一根燃着的木条放在电源负极处，气体被点燃，产生淡蓝色火焰，用一个干冷的烧杯放在火焰上方，烧杯内壁出现水珠，说明反应生成了氢气（Hydrogen）
氧气（O2）＋氢气（H2）点燃——→水（H2O）
解释：水在通电的情况下，被分解生成了氢气和氧气
文字表达式：水（H2O）通电——→氧气（O2）＋氢气（H2）
气体体积比：1∶2
结论：水是由氢元素和氧元素组成的。化学中根据它的组成情况写成H2O
注意：
（1）．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）．因为我们通常使用的是钠玻璃，焰色反应的影响，是反应产生的火焰呈黄色
2．水的物理性质
（1）在通常情况下，水是一种无色无味的液体
（2）在标准状况下，水的沸点（boilingpoint）为0℃，水的凝固点（freezingpoint）为100℃
水蒸气（vapor）水（water）冰（ice）
（3）能够溶解很多物质，是化学常用的溶剂
（4）在1大气压下，4℃时的水密度最大为1.0g/cm3，冰的密度小于水的密度
3．水的化学性质
（1）通电分解：
水（H2O）通电——→氧气（O2）＋氢气（H2）
（2）能与某些非金属氧化物发生反应，生成对应的酸
水（H2O）+二氧化碳（CO2）→碳酸（H2CO3）
水（H2O）+二氧化硫（SO2）→亚硫酸（H2SO3）
水（H2O）+五氧化二磷（P2O5）→磷酸（H3PO4）热水情况下
（3）能与某些金属氧化物发生反应，生成对应的碱
水（H2O）+氧化钙（CaO）→氢氧化钙[Ca(OH)2]
俗称：生石灰俗称：熟石灰
（4）能与某些活泼金属发生反应，生成对应的碱和氢气
水（H2O）+钠（Na）→氢氧化钠（NaOH）+氢气（H2
）
三、水的净化（要依据用水要求来净化水）
1．过滤：过滤是一种从液体中分离出不溶性固体的方法。利用它可以将不溶于水的杂质与水分离。
（1）具体要求：“一贴、二低、三靠”
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；
二低：滤纸低于漏斗边缘，被滤液面低于滤纸边缘；
三靠：烧杯嘴紧靠玻璃棒，玻璃棒下端紧靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁
（2）玻璃棒的作用：引流，防止液体溅出
（3）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．蒸馏：通过蒸馏的方法可以得到比较纯净的水，一般认为蒸馏水就是纯净物。
蒸发：通过溶剂挥发获得溶液溶质的方法
具体要求：
（1）蒸发皿中液体不能超过容积的2/3；
（2）蒸发过程中，玻璃棒要不断搅拌，防止局部受热而使液体溅出；
（3）蒸发结束后，应用坩埚钳将蒸发皿转移是石棉网上；
（4）固体冷却后，应用玻璃棒将固体转移至指定容器中；
练习：水受热蒸发与水通电分解是否是同种变化？
回答：水受热蒸发是物理变化，而水通电分解是化学变化
3．软化：石灰岩地区的水含有较多钙、镁等离子，是硬水。不含或含有少量的钙、镁离子的水是软水
（1）实验：硬水与肥皂水反应
现象：硬水中泡沫高度很低，而且在溶液中出现大量的絮状白色沉淀
结论：硬水中的成分能与肥皂水发生反应生成白色沉淀
（2）硬水的危害：影响加热效率，浪费能源，容易引起锅炉爆炸等
（3）硬水软化的方法：加热煮沸，蒸馏，离子交换法
4．自来水净化
水源→过滤→吸附→消毒→进入家庭
练习：请你设计一个具体的实验，鉴别以下4种无色液体：过氧化氢溶液，氯化钠溶液，氯化钙溶液，纯净水
设计：分别取样。分别向4支试管中加入少量的二氧化锰，如果出现大量气泡的试管中为过氧化氢溶液，剩余的3支试管中，加入少量肥皂水，振荡后产生白色沉淀的是氯化钙溶液，剩余的两液体分别重新取样，蒸发，在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液，剩余的没有任何明显现象的纯净水。
P.S：鉴别氯化钠和纯净水的方法
（1）蒸发：在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液，剩余的没有任何明显现象的纯净水
（2）导电性：用导线将溶液与电源、小电珠连接，电珠亮的是氯化钠溶液
（3）密度：用密度计测定液体的密度，较高的是氯化钠溶液
*（4）溶沸点：测定溶液的溶沸点，较高的是氯化钠溶液
补充练习测试题
（1）有人说，天然水都是混合物，无色无味的液体都是纯净水，你认为对吗？为什么？
（2）下列变化哪些是化合反应或分解反应？为什么？
水电解；氢气在空气中燃烧；蒸发食盐水得到水蒸气和食盐；过滤泥水得到水和泥沙。
（3）某种硬水煮开后，在容器底部出现白色的锅垢。你认为锅垢中可能含有什么元素？
（4）有人认为，如果能找到从水中获得氢气的简便方法，就可以从水得到氢气，氢气燃烧获得热能又生成水，从水再得到氢气，如此反复循环，就不会有能源危机了。你认为对吗？为什么？
