初三化学教学教案：自然界中的水
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(boiling point)为0℃，水的凝固点(freezing point)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
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?
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