高中化学教案新人教版选修1 爱护水资源 第1课时

高中化学教案新人教版选修1 爱护水资源 第1课时

‎ www.ks5u.com 爱护水资源 教学目标：‎ ‎1．通过典型的水污染实例认识水污染造成的危害。‎ ‎2. 知道化学在水处理中的应用，能说出污水处理中主要的化学方法及其原理。‎ 教学重点：认识水污染造成的危害，能说出污水处理中主要的化学方法及其原理 教学方法：查阅资料、交流讨论。‎ 课时划分：两课时 教学过程：‎ 第一课时 ‎[投影]‎ ‎  ‎ ‎[导课]水是宝贵的自然资源，是地球上一切生命赖以生存的 物质基础之一。 20世纪以来， 全世界人口增长了3倍， 经济增长了20倍，用水量增加了10倍，水资源的匮乏已 严重威胁世界经济的发展和人类生存。有专家预测，水资 源危机将成为21世纪继能源危机后又一全球性危机.如果我们不再保护水资源的话，我们终会有一天喝的不是地球上的水，而是人类自己的眼泪。‎ ‎[板书]第二节 爱护水资源 ‎[讲述]水是一种宝贵的资源,‎ ‎ 随着工农业发展和人口的增长，许多江河湖库都遭到不同程度的污染，使有限的水资源从质量上受到严重的影响。‎ ‎[板书]一、水体资源的危害 ‎[讲述]重金属元素是无机有毒物质的主要组成部分，在水体中表现出不同程度的毒性效应。重金属污染了水体，可在生物体中富集，通过食物链的作用，能逐级在较高级的生物体内增加其含量。土壤重金属污染会使污染物在植（作）物中积累，并通过食物链富集到人体和动物体中，危害人畜健康，引发癌症和其他疾病等。‎ ‎[投影]案例：日本的水俣病事件和痛痛病事件 水俣病事件发生于1953～1956年，在日本熊本县水俣市。发生的原因是含无机汞的工业废水污染水体，使水俣湾的鱼中毒，并将汞积累于鱼体（主要是头部），人食鱼后受害，汞中毒者283人，死亡60人，日本人称为患“水俣病”。1973年两次水俣病患者共900多人，死亡近50人，还有2万多人受到不同程度的毒害。‎ 痛痛病事件发生于1955～1957年，在日本富山县神通川流域。发生的原因是铅、锌等冶炼厂排放含镉废水，污染神通川水体，两岸农民用以灌溉农田。使土壤中的含镉量达1～2g/t。居民食用污染后的稻米和水中毒。1972年3月止，患者已超过180人，死亡34人。此外，还有100多人出现可疑的病症。由于患者经常呼叫呻吟，日本人称之为患“痛痛病”。‎ ‎[投影]图4-21日本的水俣病患者 ‎[板书]1、重金属污染 ‎[讲述]水中的重金属污染物包括Hg、Pb、Cr、Cd，这些重金属污染物主要来自化工、冶金、电子、电镀等行业排放的废水。它们在生物体内积累，不易排除体外，因此危害很大。‎ 值得注意的是水中的重金属污染物可以通过水中的食物链被富集，浓度逐渐加大，而人处于食物链的终端，通过食物和饮水，将这些金属摄入体内，引起人体急性或慢性中毒（案例1中鱼和贝类体内的汞比水中高出上万倍）。‎ ‎[投影]‎ ‎[讲解] 日本的水俣病发生原因：‎ 水中的某些重金属污染物又可被微生物转化成毒性更大的有机化合物，例如水中汞会转化成有机汞：‎ HgCl2+CH4CH3HgCl+HCl CH3HgCl的毒性比HgCl2更大，日本的水俣病就是无机汞转化为有机汞引起的汞中毒。‎ ‎[阅读]资料卡片 ‎[板书]2、植物营养物质污染 ‎[投影]案例2 ：赤潮 据报道2003年5月28日～6月2日，渤海辽东湾的葫芦岛接连发现两次赤潮，总面积达140平方公里，其中约有60平方公里在该市的水产养殖海洋监控区。在赤潮区的海洋面上漂浮着大量死鱼，给渔业带来严重损失。‎ 据悉，近年来，赤潮在我国近海呈现频发之势，赤潮灾害严重威胁我国海域生态环境，并给海洋经济带来巨大损失。2000年我国近海共发现28次赤潮，面积累计超过1万平方公里。仅辽宁、浙江两次较大赤潮造成的渔业损失就近3亿元。‎ ‎[投影]图4-23赤潮 ‎[讲述]生活污水或某些工业废水中，经常包含氮磷化合物，它们是植物生长发育的养料，称为植物营养素。含氮的物质主要是蛋白质，含磷的物质主要是洗涤剂和不合理使用的磷肥。‎ 蛋白质在水中的分解过程是：蛋白质→氨基酸→氨。氨在微生物作用下被氧化成亚硝酸，进一步被氧化成硝酸，以硝酸盐形式成为植物的养料，其过程为：‎ ‎2NH3+3O2 2HNO2+2H2O 2HNO2+O2 2HNO3‎ ‎[板书]（1） 蛋白质在水中的分解过程：2NH3+3O2 2HNO2+2H2O2HNO2+O2 2HNO3‎ ‎[讲述]含氮磷化合物在分解过程中，大量消耗水中的氧，并释放养分，而使藻类和其它浮游植物大量繁殖，由于占优势的浮游生物颜色不同，使水面呈兰色、红色、棕色等。这种现象发生在海域称为“赤潮”，发生在江河湖泊中则叫“水华”。‎ ‎[板书]（2）“赤潮” “水华”‎ ‎[投影]图4-24水华 ‎[讲述]由于水体中营养物质过多蓄积而引起的污染，叫水体的富营养化。水体出现富营养化后，‎ 首先是大量繁殖的浮游生物会使原本水清如镜的水体变得浑浊有色。其次是藻类等浮游生物死亡后的残骸被微生物分解，不断消耗水中的溶解氧，使得溶解氧降低。再有是部分浮游生物残骸沉积在水体底层发生腐化，产生硫化氢等有毒气体。此外一些浮游生物还会分泌出毒素。所有这些都会对水体生态系统造成严重破坏，导致鱼类大量死亡，严重影响渔业生产。此外，富营养化水体由于亚硝酸盐和硝酸盐含量较高，人畜长期饮用，也会中毒致病。　　‎ ‎[板书]3、水体的富营养化：水体中营养物质过多蓄积而引起的污染。‎ ‎[讲述]为遏止水体的富营养化，我国已于2000年禁止与生产销售含磷洗衣粉，以无磷洗衣粉取代，走“绿色洗涤之路”，‎ ‎[资料]污染水体的物质一般可分为以下几类： ‎ ‎1．无机污染物包括酸、碱、无机盐等。 ‎ ‎2．有机污染物包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、碳氢化合物、合成洗涤剂等。 ‎ ‎3．有毒物质包括重金属（铅、铬、汞、镉等）盐类、氰化物、氟化物、砷化]物、酚类、多环芳烃、多氯联苯、有机农药等。 ‎ ‎4．致病微生物包括各种病毒、细菌、原生物等。 ‎ ‎5．耗氧污染物有些有机物和无机物，能消耗水中溶解的氧气，使水发黑变臭，危害水生生物的生存。 ‎ ‎6．植物营养物质有些物质中含有植物生长所需要的氮、磷、钾等营养元素（如含磷洗衣粉、化肥、饲料等），这些物质能促使水中藻类疯长，从而消耗水中的氧气，危害鱼类的生长，造成水质恶化。 ‎ 此外，还有石油工业带来的油污染、热电厂造成的热污染、核电厂带来的放射性污染等，不仅污染水体，危及水生动物，还会危害人体健康。‎ ‎[板书]4、石油污染 ‎[投影]案例3：世界上最大的原油泄露事件 世界上最大的原油泄漏事件发生在1991年海湾战争造成的石油倾泻。因油港油库破坏而流入海湾的原油多达100多万吨。海面漂浮着一层厚厚的浮油，海水几乎掀不起浪来，只能像泥浆般涌动着。这一地区的海鸟，身上沾满了石油，无法飞行，只能在海滩和岩石上待以毙命。其他海洋生物也没能逃过这场灾难，鲸、海豚、海龟、虾蟹以及各种鱼类都被毒死或窒息而死，成为这场战争的最大受害者。‎ ‎[板书]5、杀虫剂污染 ‎[科学诗话] DDT的功与过 在农业上使用DDT，减少病虫害，使农业粮食增产15%；DDT的使用，有效杀死蚊蝇、体虱，从而避免疟疾、斑疹伤寒的流行，拯救了数以千万计的生命。保罗·米勒于1948年荣获诺贝尔生理或医学奖。但是由于长期使用化学杀虫剂，对环境严重污染，对天敌不分敌我，害虫对杀虫剂产生抗药性等问题日渐突出。此外，有机氯类杀虫剂进入动物体内不能代谢排泄，会留下潜在的威胁，已使大量珍稀动物濒临灭绝。1962年美国生物学家莱切尔·卡逊对DDT造成的公害写到：“天空无飞鸟，河中无鱼虾，成群鸡鸭牛羊病倒和死亡，果树开花但不能结果，农夫们诉说着莫明其妙的疾病接踵袭来。总之，生机勃勃的田野和农庄变得一片寂静，死亡之幽灵到处游荡”。随后，世界各国相继明令禁止生产和使用DDT。诺贝尔奖委员会对此项诺贝尔奖颁布表示深深的愧疚。‎ 可见杀虫剂是一把双刃剑，它在对人类做出贡献的同时，却又害苦了人类。现在害虫依仗自身对杀虫剂的抗药能力，正与人类进行着持久战。‎ DDT结构式：‎ ‎[小结]略 ‎[作业]P96 1、2、3‎ ‎[板书计划] 第二节 爱护水资源 一、水体资源的危害 ‎1、重金属污染 ‎2、植物营养物质污染 ‎（1） 蛋白质在水中的分解过程：2NH3+3O2 2HNO2+2H2O2HNO2+O2 ‎ ‎ 2HNO3‎ ‎（2）“赤潮” “水华”‎ ‎3、水体的富营养化：水体中营养物质过多蓄积而引起的污染。‎ ‎4、石油污染 ‎5、杀虫剂污染 ‎[课堂练习]‎ ‎1．以下广告语中，符合科学道理的是 A．“超纯净水”绝对卫生，对人有益 B．含碘食盐可以防治甲状腺肿大 C．含氟牙膏可以预防龋齿 D．本饮料由纯天然物质配成，绝对不含化学物质，对人无害 ‎ ‎2．能显著地促进藻类在水中生长，最终导致水中生物缺氧的阴离子是 A．Cl－ B．I －C．CO32－ D．PO43－‎ ‎3．大气或饮水被污染时，可能引起人的牙齿、骨骼变得疏松的元素是 A．氟 B．氯 C．硫 D．碘 ‎4．造成世界有名的“八大公害”事件中，污染事件发生最多的是 A．水污染 B．食品污染 C．大气污染 D．重金属污染 ‎5．造成目前环境污染的因素大体上可分为物理的、化学的与生物的三个方面，它们是造成环境质量下降的主要原因，其中化学物质约占 A．30~40% B．50~60% C．70~80% D．80~90%‎ ‎6．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 ‎7、环境问题是全球共同关注的问题，环境污染的发生、危害与防治都与化学有关。根据有关的化学知识，下列措施和理由之间，因果关系不正确的是 A．严禁排放未经处理的有毒工业废水——防止水土流失 B．不允许焚烧农作物秸杆——防止污染空气 C．限制生产含磷洗涤剂——防止湖海出现“赤潮”‎ D．限制生产不符合尾气排放标准的气体——防止氮的氧化物及一氧化碳污染空气 ‎8、黄河是中华民族母亲之河。然而，近年来，黄河污染加剧，已超出了黄河水环境的承载能力。不久前，黄河流域水资源保护局组织专家组，对黄河水污染的状况及危害进行了量化分析，发现目前黄河干流近40%河段的水质为劣五类，基本丧失水体功能，黄河流域每年因污染造成的经济损失高达115亿至156亿元。黄河中下游几乎所有支流都变成了“排污沟”。‎ ‎（1）黄河某段水域的生态平衡被严重破坏，并在短期内无法恢复，请简述其主要原因。‎ ‎（2）黄河上游附近的工厂向河中排入废水，污染了河水。请列举黄河水中所含有害人体健康的3种重金属元素。‎ ‎（3） 人类的不恰当活动，常造成严重的水质污染，从而破坏了水体环境。黄河中游某支流一水文站的对DO（溶解氧）进行了实测，发现当地黄金生产及造纸、食品加工等乡镇企业的排污造成该河段枯水期富营养化严重，在凌晨5︰00，河水的DO（溶解氧）含量的饱和度仅为68－72%，但在午后，DO出现过饱和，如在18︰00，DO饱和度可高达110%。其主要原因是①＿＿＿＿＿＿②＿＿＿＿＿＿＿＿＿。因地制宜控制该地水污染的措施有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。‎ ‎9、据《中国环境报》报道，某化工厂排放的污水，使某市一条长约50公里的河水受到严重污染，对工农业生产及人民的生活造成严重危害。经环保部门测定，被污染的河水pH在1~4之间，其他水质指标也严重超标。2002年6月1日，国家环境保护总局发布的《地表水环境质量标准》，对地表水质量作了明确规定，部分指标如下(除pH外，各项目的单位： mg／L)：‎ ‎ 水质分类 项目及标准 I类 II类 III类 IV类 V类 磷(P)≤‎ ‎0．02‎ ‎0．1‎ ‎0．2‎ ‎0．3‎ ‎0．4‎ 氮(N)≤‎ ‎0．2‎ ‎0．5‎ ‎1．0‎ ‎1．5‎ ‎2．0‎ 锌(Zn)≤‎ ‎0．05‎ ‎1．0‎ ‎1．0‎ ‎2．0‎ ‎2．0‎ 铅(Pb)≤‎ ‎0．01‎ ‎0．01‎ ‎0．05‎ ‎0．05‎ ‎0．1‎ pH ‎6～9‎ ‎6～9‎ ‎6～9‎ ‎6～9‎ ‎6～9‎ ‎（1）．如果让你测定该河水样的酸碱度，可选用 ‎ ‎ A．石蕊试液 B．酚酞试液 C．pH试纸 D．碳酸钠溶液 ‎ （2）材料2中所指出的 “氮”、“磷”、“锌”、“铅”，是指 ‎ A．单质 B．元素 C，离子 D．分子 ‎(3)经测定，该化工厂排放的污水中铅的质量分数为(1X10－5)％。则该污水的水质 属于(设该污水的密度为1g／cm3) ‎ A．I类 B．Ⅲ类 C．Ⅳ类 D．V类 参考答案：1、BC 2、D 3、A 4、C 5、D 6、A 7、A 8、解析：（1）黄河水域是一个生态系统。由于人为因素对水域环境的严重污染，影响了该生态系统中的生产者、消费者和分解者的生存，严重破坏了生态平衡与自动调节的能力，导致很难在短期内得到恢复。‎ ‎（2）镉（Ca），铬（Cr），铅（Pb），汞（Hg）。‎ ‎（3）①水温增高，饱和值下降 ②光照增强，光合作用产氧量增加；污染较重的小工业停产、对工农业及生活污水进行处理、减少枯水期用水，使流量增加。‎ ‎9、（1）C （2）B （3）D