《爱护水资源》教学设计.doc

第二节 爱护水资源
杨生杰
三维目标
【知识与技能】
（1）知道地球上水的存在和水在自然界的分布情况；
（2）了解水资源状况；
（3）掌握水体污染的来源、危害及防止水体污染的措施。
【过程与方法】
（1）通过几种常见水体污染的来源、危害的探究，培养学生自主学习能力；
（2）通过调查周围水污染的实际情况，培养调查研究，理论与实践相结合，合作探究的能力；
（3）学习利用身边的资源获取信息，与同学合作交流的方法。
【情感、态度与价值观】
（1）通过对水资源的了解，学习用辨证的方法看待水资源的丰富和有限，增强学生节约用水和保护水资源的意识；
（2）培养学生关心社会，为社会做贡献的社会责任感。
教学方法
调查、阅读、讨论、交流。
教学重点
认识水体污染的类型及其危害，了解几种主要的污水处理中的应用。
教学难点
混凝法、中和法和沉淀法在污水处理中的应用。
教具选择
多媒体、被污染的水样、漫画、资料卡片。
教学过程
【引入】我们先来看这样一则民间绝句：
五十年代淘米洗菜
六十年代洗衣灌溉
七十年代水质败坏
八十年代鱼虾绝代
九十年代身心受害
二十世纪买水做饭
【问】请问同学们这样一则绝句说明了什么问题？
【生】说明随着时间的推移，水质变得越来越坏。
【师】没错，水是我们的好朋友，人体内2/3是水，水是体内六大营养成分之一。地球上的水多吗？水资源的现状如何？现请一位同学与大家分享他的调查成果。
【生演示】水资源情况调查结果（针对人类拥有的水资源、我国的水资源现状等）
【投影】展示图片：用卫星从太空拍摄的地球照片（蓝色的地球）。
【提问】地球上的水多吗？
【生】多，占地球面积的75％。
【提问】由此看来我们的水资源是很丰富的，但是这并不代表我们有用不完的水，（投影图片，证明水资源缺乏）为什么？
【生】地球上的水资源是丰富的，但可供利用的淡水资源有限，淡水量占总水量不足1％，可利用的水资源是有限的。
【讲述】人类拥有的水资源，世界的水资源，我国的水资源及分布现状。
【提问】那根据你们查阅的相关资料，造成我国淡水资源短缺的因素有哪些呢？
【生】（1）可利用的淡水资源少　　　　
（2）分布不均
（3）人口增长、社会用水量激增　　
（4）森林破坏严重
（5）水污染严重（投影图片对比，衬托水污染的严重）
【过渡】目前全球面临的严峻问题之一就是水污染，那到底什么是水污染呢？
【板书】一．什么是水体污染
【生】水体污染：指大量污染物质排入水体，超过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。
【讲解并投影】非常好，水污染是指排入水中的污染物质超过了水体的自净能力从而使水质变坏，进而对周围的生态以及人类的健康都造成危害的情况。（强调排入水中的污染物质超过了水体的自净能力）
【追问】根据你们查阅的相关资料，造成水污染的原因又是什么呢？
【板书】二．水体污染的原因
【生】根据他们的查阅结果回答。
【师】播放视频，归纳总结得出结果。
【投影并讲解】(1)工厂排出的废水。
(2)农业上化肥、农药的不合理施用。
(3)生活污水的任意排放。
(4)石油泄漏造成的海水污染。
(5)放射性水污染。
【过渡】造成水体污染的原因及污染物都各不相同，并且水是一种很好的溶剂，水中的污染物种类繁多，因此我们可以根据污染物的不同对水体污染进行分类，下面我们通过几个具体的实例对水污染的类型逐一解释。
【板书】三．水体污染的类型及危害
（一）水体污染的类型
【过渡】20世纪50年代发生在日本的水俣病就是典型的水污染事件。到底是什么引起水体污染的呢？我们怎么去避免和减少同样的灾难发生，我们就必需了解水体污染物以及带来的危害。
【投影】案例一：日本的水俣病的相关资料
案例二：日本的痛痛病的相关资料
【思考与交流】（1）引起日本水俣病和痛痛病的原因是什么？
（2）重金属主要污染物有哪些？说说其来源？
（3）重金属使人中毒的原理？
【生】引起日本水俣病的原因是他们长期食用富含汞的鱼和贝类而造成汞中毒…
【投影讲解】1．病因：水俣病是因为长期食用富含汞的鱼和贝类而造成汞中毒，痛痛病是因为人们长期食用含镉的水灌溉的稻米而造成镉中毒（讲述：汞、镉都是重金属，像这种是因为水中重金属含量超标而引起的污染称为重金属污染）
【板书】1．重金属污染
【投影讲解】2．水中的重金属污染物主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)等。来源：主要来自化工、冶金、电子和电镀等行业排放的工业废水。
3．重金属使人中毒的原理：①水中的重金属主要污染物通过食物链被富集，浓度逐级加大，而人正处于食物链的终端，通过食物和饮水，将这些重金属摄入体内，引起人体急性或慢性中毒。
②水中的某些重金属污染物又可以被微生物转化为毒性更大的有机化合物。

【思考与交流】在日常生活中，我们应该怎样避免重金属污染物对环境造成污染？
【学生活动】讨论交流。
【投影】我国工业废水中几种污染物最高允许排放浓度

【师】我们在看第二个水污染的实例。
【投影】案例二：赤潮
【思考与交流】（1）什么是赤潮？
（2）植物营养物质如何造成水体污染？（赤潮发生的原因）
（3）水体的富营养化的危害？
【生】赤潮：是由于浮游生物异常繁殖使海水变色的现象。
【投影并解析】（1）赤潮：是由于浮游生物异常繁殖使海水变色的现象。（发生赤潮时，大量浮游生物浮在水面，减少或隔绝水中溶解氧的来源，使大量鱼类等水生生物缺氧而死。）
（2）植物营养物质如何造成水体污染
生活污水和某些工业废水中，含有N、P的化合物，它们是植物生长、发育的养料，称为植物营养素。其中：N —— 来自蛋白质和农业滥用氮肥等；P —— 来自含磷洗涤剂和农业滥用磷肥等；由于含N、P的物质在分解的过程中，大量消耗溶解在水中的氧，并产生大量的养分，使藻类和其他浮游生物大量繁殖造成水体的富营养化。由于占优势的浮游生物的颜色不同，使水面呈现蓝色、绿色红色或棕色等。这种现象在江河、湖泊中出现称为“水华”，在海湾出现叫做“赤潮”。
这里重点是以蛋白质对水体的污染来说明植物营养素对水体污染的原理： 蛋白质
硝酸盐
氨基酸
NH3
HNO2
HNO3
氧化
微生物
分解
氧化
微生物
水解

最终以硝酸盐的形式成为水生植物的养料，而使藻类和其它浮游生物大量繁殖。
【板书】2．植物营养素污染
【投影并解析】（3）赤潮对人类健康的危害：当水体发生富营养化时，由于缺氧，致使大多数水生动、植物不能生存，致使的动植物遗骸在水底腐烂沉积，使水质不断恶化，影响渔业生产，并通过食物链危害人体健康
（有些赤潮生物分泌赤潮毒素，当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内，摄食这些有毒生物，虽不能被毒死，但生物毒素可在体内积累，其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用，就引起人体中毒，严重时可导致死亡。北京鲍家街幼儿园，一儿童及家长吃火锅，大虾是赤潮中死的虾，中毒住院一个月。
由赤潮引发的赤潮毒素统称贝毒，目前确定有10余种贝毒其毒素比眼镜蛇毒素高80倍，比一般的麻醉剂，如普鲁卡因、可卡因还强10万多倍。贝毒中毒症状为：初期唇舌麻木，发展到四肢麻木，并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等，严重者出现昏迷，呼吸困难。赤潮毒素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。据统计，全世界因赤潮毒素的贝类中毒事件约300多起，死亡300多人）投影赤潮相关图片。
【过渡】除了上述的重金属污染和植物营养物质污染之外，还有很多其他的污染。例如：石油泄漏:废油及含油的污水；农药的污染：DDT等杀虫剂；工业废水中的酸、碱、盐等的污；难降解的有机物的污染：塑料、染料等；生活垃圾、污水等的污染……
【板书】3.其他的水体污染
【投影】实例三：石油泄露污染的相关资料
【学生活动】
甲同学：一只沾满石油的小鸟，并同时唱：我是一只小小小鸟，想要飞再也飞不高，都是这石油惹的祸；想要飞再也飞不高 ，只有慢慢的等死了。
乙同学：1991年海湾战争期间，超过100万吨的石油流进波斯湾，这些地区的海鸟，身上沾满了石油，无法飞行而死亡。其他海洋生物也大量的死亡。现在每年都有大量的石油流进大海，造成严重的污染。
丙同学：在内河上，由于撞船等事件的发生，也会造成石油的污染。渔业被破坏，饮水被污染。
【总结】石油污染的危害
【投影】实例四：农药污染的相关资料“科学史话”——杀虫剂DDT的功与过
【阅读材料】多瑙河污染
2000年2月12日，从罗马尼亚边境城镇奥拉迪亚一座金矿泄漏出的氰化物废水不可阻挡地流到了南联盟境内。毒水流经之处，所有生物全都在极短时间内暴死，迄今为止流经罗马尼亚、匈牙利和南联盟的欧洲大河之一－－蒂萨河及其支流内80％的鱼类已经完全灭绝，沿河地区进入紧急状态。这是自前苏联切尔诺贝利核电站事故以来欧洲最大环境灾难。
【归纳】水体污染的几种类型。
【投影】水体污染小结

【学生归纳】水体污染的危害：
（1）加剧水资源短缺。
（2） 严重危害人体健康。
（3）对水中生态系统、工业、农业和 渔业生产等产生很大的影响。
【板书】（二）水体污染的危害
【科学视野】
1．从1953年到1956年，在日本熊本县水俣湾发生的”水俣病”是由于什么金属元素的环境污染引起的？重金属汞
2．1955～1972年 日本富山县神通川流域发生的”骨痛病事件”是由什么金属元素的污染引起的？重金属镉
3．不可一世的拿破仑死于何因呢？砷元素
4．《西游记》中“女儿国”是否真实存在呢? 铍元素
5．世界八大公害事件是什么？
比利时马斯河谷事件、美国多诺拉事件、 洛杉矶光化学烟雾事件、伦敦烟雾事件、 日本四日市哮喘事件（由大气污染造成的）；日本米糠油事件、日本水俣病事件、 日本骨痛病事件 （由水污染造成的）。
【师】现在同学们对注意的污染源及原因有了一定的了解，接下来我们巩固刚刚我们所学的知识。
【小试牛刀】
1.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程,其主要原因是（ Ｂ ）
A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对士壤和水源的污染
C.不使电池中渗漏的电解液腐蚀其它物品
D.回收其中的石墨电极
2.1953年日本水俣湾发生了一起重大的中毒事件，造成大量的人畜死亡。科学家分析发现，水俣湾鱼体内汞的含量比人体内高3000倍。
（1）那么此处汞是指（　Ｄ　）
Ａ.固体单质汞　 Ｂ.液态单质汞
Ｃ.无机汞化合物　 Ｄ.有机汞化合物
（2）甲基汞进入鱼体内的主要方式是（ Ｄ ）
A.主动运输 B.渗透作用 C.鳃部交换气体随血液循环 D.水中食物链
3.下列行为不会造成水污染的是( Ｄ )
A．用含磷洗衣粉洗衣服
B．往河流里抛垃圾
C．工业废水不经处理就排放
D．农业上提倡使用农家肥
4.农业化肥和城市粪便的排放会使地下水中含氮量增高，其中对水生植物提供养分的主要形态是（ Ｂ ）
A.NO2- B.NO3- C.NH4+ D.有机氮
5.下列水域中最容易发生赤潮的是 （ Ｄ ）
A.杭州湾 B.莱州湾 C.死水湖 D.珠江口
【过渡】在了解了以上水体污染及其危害，为了人类的健康，我们应该怎样预防和消除水体污染？
【讨论】如何预防和消除水体污染？
【板书】四．改善水质
（一）改善水质的根本措施
【投影并讲述】（一）改善水质的根本措施
要防止水体污染,改善水质,最根本的措施是控制工业废水和生活费水的排放,具体可行的有效做法是:
【学生回答教师投影并讲述】
( 1 )重复使用废水,回收废水中的有用成分, 减少废水排放量 ；
( 2 )更新工艺,降低废水中的污染物浓度 ；
( 3 )加强污水处理，使污水达到国家规定的标准以后再排放；
( 4 )加强对污水污染源的监测和管理 ；
【过渡】在我们实际的生活中，每天都会产生大量的污水，若不经处理就直接排放，后果是不堪设想的，因此污水处理就变得十分的重要。
【板书】（二）污水处理方法
【问】污水处理的方法有哪些？
【生】物理法、生物法和化学法等。
【投影】污水处理方法
按方法分可分为：物理法、生物法和化学法等。
【追问】那污水处理的程度有哪些？
【生】一级、二级和三级。
【投影】污水处理的程度
按处理程度可分为：一级、二级和三级。
【投影】污水处理程序的图片并讲解

【师】污水处理中，并不是所有的污水处理程度都一样，一般根据水质状况和处理后水的去向来确定污水处理程度。下面简单介绍污水处理中的主要化学方法及其原理。
【师】第一种就是混凝法，同学们知道什么是混凝法吗？
【生】混凝法是通过加入混凝剂使难以沉降的小颗粒悬浮物聚集成较大的悬浮颗粒而沉淀进而与水分离的污水处理方法。
【师讲解并追问】常用的混凝剂有哪些呢？
【生看书后答】常用的混凝剂有： 明矾和聚羟基氯化铝和聚丙烯酰胺等。
【举例讲解】
例如:将明矾放入污水中就会生成带正电荷的Al(OH)3胶体

【问】明矾净水的主要原理是？
【生】明矾溶于水后发生反应,产生带正电的氢氧化铝胶体,而水中的悬浮颗粒大多数都是带负电,当带负电的悬浮颗粒遇到正电的氢氧化铝胶体时会凝聚,而达到净水的效果。
【过渡】回答正确，看来同学们对胶体的相关知识掌握的很好。工厂排出的有些废水往往具有较强的酸性或碱性，这时候我们最好的的处理方法是？
【生】中和法。
【投影并讲述】对，处理酸，碱性污水就用中和法。中和法就是通过加碱中和酸或加酸中和碱的污水处理方法.常用的碱是熟石灰,常用的酸是硫酸和二氧化碳方程式如下:

【投影并讲述】在用中和法处理废水是需要注意以下两点:
1. 对于高浓度的酸,碱废水,应先考虑回收利用,如采用浓缩的方法回收酸碱,节省资源,又保护环境。
2. 用熟石灰处理污水,钙离子的浓度有所增加,水的硬度增大。
【设问】如果废水是另外的一些情况，比如含有较多的重金属离子，又该怎么办呢？
【生】……
【投影并讲解】
（3）沉淀法——除去重金属离子
沉淀法是加沉淀剂使金属离子形成沉淀的污水处理方法。
在废水中加入沉淀剂,使其与污水中的污染物(主要为重金属离子)发生化学反应,形成难溶于水的沉淀析出,从废水中分离出去。
【举例讲解】
例如:
在含汞离子的水中加入硫化钠就可以使汞离子转化为硫化汞沉淀除去:

这种化学方法处理后的污水,水中的汞离子几乎可以降到对人体无毒。
【师】除此之外还有很多种其他情况，就用相应的方法，例如：
【投影并讲解】
（4）其他——氧化还原法
氧化还原法是将废水中的有害物质转变为无毒物质、难溶物质或易除去的物质，是废水处理的重要方法之一。
【举例讲解】
例1：氯氧化法处理含氯（CN-）废水是废水处理的一个典型实例，在碱性条件下，氯气可将废水中的CN-氧化成无毒的N2和CO2，使水质得到净化:

例2：在酸性条件下，向含铬废水中加入FeSO4：

然后加入熟石灰调节溶液的pH，使Cr3+转变为Cr(OH)3沉淀而除去
【投影总结】
（一）根本措施：控制工业废水和生活污水的排放。
（二）污水处理
1. 污水处理的方法：物理法、生物法和化学法
2. 污水处理的程度：一级、二级和三级
3. 污水处理中的主要化学方法及其原理
（1）混凝法:用以处理污水中的细小的悬浮颗粒
明矾做混凝剂的处理原理：

（2）中和法：
主要用于处理酸性废水和碱性废水。
Ca(OH)2：中和钢铁厂、电镀厂的酸性废水；H2SO4、CO2：中和碱性废水。
（3）沉淀法:主要用于处理水中的重金属离子。
Na２S处理水中的Hg2＋：Hg2＋＋S2－＝HgS↓
（4）氧化还原法:
2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
【投影】自来水厂水的处理过程
【投影并讲解】国家节水标志
【小试身手】
1.治理太湖污染是我国目前重要的环保工程，措施之一是在太湖流域推广无磷洗衣粉，这是继无氟冰箱、无铅汽油推广以来又一重要“绿色化工产品”，下列关于磷污染说法正确的是( Ｄ )
A.磷是营养元素，促进鱼类大量繁殖
B.磷是有毒物质，杀死水中的动植物
C.磷导致藻类疯长，鱼类因缺氧而无法生存
D.磷促进水中动植物尸体的分解
2.环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是( 　Ｂ )
①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学污染 ⑤臭氧空洞 ⑥水俣病 ⑦潮汐 ⑧大脖子病 ⑨水华
A.②⑨ B.⑦⑧ C.⑥⑦⑧ D.②⑤⑦
3.在一条鱼、虾绝迹的小河边有四座工厂：甲、乙、丙、丁（它们从上而下的顺序是甲、丙、丁、乙，Ｍ点在乙的下游），它们排出的废液里，每个工厂只含有 Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某中学环保小组对河水监测时发现：①甲处河水呈乳白色，②乙处河水呈红褐色，③丙处河水由浑变清，④丁处产生气泡，河水仍清。请推断：
(1)四座工厂排出的废液里含有的污染物：甲 ，乙 ，丙 ，丁 。
(2)在M处取出的河水中，肯定含有的离子是( )
【课后作业】
1、 以爱护水资源为主题，查找有关资料，结合自己的体会制作一份宣传小报《爱护水资源》；
2、
2、调查当地污水排放和处理情况，撰写调查报告，提出改进建议。

板书设计：
一．什么是水体污染
二．水体污染的原因
三．水体污染的类型及危害
（一）水体污染的类型
1．重金属污染
2．植物营养素污染
3. 其他的水体污染
（二）水体污染的危害
四．改善水质
（一）改善水质的根本措施
（二）污水处理方法
1. 混凝法
2. 中和法
3．沉淀法
4. 氧化还原法: