人教版九年级化学上册第四单元自然界的水教案教学设计.pdf

第四单元自然界的水课 题 1 爱护水资源.-1-课题2 水的净化.-4-课题3水的组成.-7-课题4 化学式与化合价.-10-课题1爱护水资源教学目标【知识与技能】1.了解世界和我国的水资源状况。2.了解水污染问题，形成节水和爱护水资源的意识。【过程与方法】1.通过调查采访、查阅文献、网上搜索等方法，收集有关水资源及其利用、保护等信息。2.能对收集到的信息进行整理、分析、提炼和归纳。【情感态度与价值观】初步懂得合理利用和保护水资源的重要性和迫切性，从而养成节约用水、保护环境的良好习惯。教学重难点【教学重点】让学生了解世界和我国的水资源状况，培养学生的社会责任感。【教学难点】如何激发学生的爱水情感，重视水资源，爱惜水资源。教学过程导入新课地球上的水虽然储存量很大，但是真正可以利用的淡水资源并不充裕。有很多国家和地区长期处于缺水状态。我国人均水资源大约只有世界人均水平的四分之一，一些地区严重缺水。随着经济的发展、人口的增长和人民生活水平的提高，水的需求量将越来越大。水体的污染，进一步加剧了水资源的危机。今天我们就先来了解一下地球上的水资源状况。新课讲解一、人类拥有的水资源 学生活动 自读教材解决以下问题：(1)地球储水；(2)水资源概况；(3)我国水资源情况。汇报交流(1)储量：地球上海洋水、湖泊水、河流水、地下水、大气水和生物水等各种形态的水总储量约为1.3 9X 1 0 8m3,地球表面约7 1%被水覆盖着。海洋是地球上最大的储水库，其储水量约占全球总储水量的9 6.5%浩瀚的海洋不仅繁衍着无数水生生物，还蕴藏着丰富的化学资源，按目前测定，海水中含有的化学元素有8 0 多种。作为一种化学物质，水能参与很多反应，本身就是一种化学资源。(2)淡水资源：地球上的总水储量虽然很大，但淡水很少，大部分是含盐量很高的海水。海水淡化的成本很高，目前尚不能推广.陆地储水中也有咸水，淡水只约占全球水储理的2.5 3%,其中大部分还分布在两极和高山的冰雪及永久冻土层中，难以利用；可利用的只约占其中的3 0.4%,即 1.07 X 10%我国水资源总量为2.7 X 10%3,居世界第六位，但人均水量只有2 04 8 m：(数据取自2 008 年国家统计局公告)，许多地区己出现水资源短缺影响人民生活、制约经济发展的局面。二、水资源紧缺的主要原因(1)地球上绝大多数的水是海水，含杂质较多，目前难以淡化利用。淡水资源有限，可真正利用的淡水不到总水量的现。(2)随着生活水平的普遍提高，人类生活、生产的用水量不断增加。(3)未经处理的废水、废物和生活污水的任意排放及农药、化肥的不合理施用等造成的水体污染，加剧了可利用水的减少，水污染的情况没有得到有效的控制，使原本已紧张的水资源更显短缺。(4)水资源分布很不均匀，我国为南丰北缺。过渡 恶臭是一种普遍的污染公害，人能嗅到的恶臭物达4 000多种，危害大的有几十种，它们主要来自金属冶炼、炼油、石油化工、塑料、橡胶、造纸、制药、农药、化肥、颜料、皮革、油脂等工业生产过程。恶臭的类型取决于发臭物质所具有的“发臭团”的分子结构。在水资源紧缺的状况下，我们应如何防治水体被污染发出恶臭？三、爱护水资源爱护水资源主要从节约用水和防止水体污染两方面采取措施。1.节约用水。节约水资源就要提高水的利用效益。使用新技术、改革工艺和改变习惯可以大量节约工农业和生活用水。工业污染：工业生产中不合理排放废水、废气和废渣（简 称“工业三废”）；农业污染：农业生产中不合理使用农药、化肥，污染水体；生活污染：生活污水的任意排放，使用含磷洗涤剂造成的水体富营养化形成污染。2.水 体污染的防治工业上:应用新技术、新工艺减少污染物的产生;对污染的水体作处理使之符合排放标准。农业上：提倡使用农家肥；合理使用化肥和农药。生活上：生活污水逐步实现集中处理和排放。课堂练习1.今年，某市旱情比较严重，水资源紧缺。有关部门呼吁，人人都应该树立保护水资源的意识，养成节约用水的习惯。下列节水措施中不正确的是（）A.洗过菜的水用来浇花B.推广使用节水水龙头C.工业废水处理后循环使用D.少喝水，不洗澡2.水污染主要来自：工业生产中废渣、废液的任意排放；雨水和土壤接触；农业生产中农药、化肥的过量施用；城市生活污水的任意排放。下列各项正确的是（）A.B.C.D.答案：1.D2.C 课堂小结 通过本课题的学习，我们了解了水资源的状况，知道地球上尽管总储水量很丰富，但可供利用的淡水资源却不富裕，很多国家和地区处于不同程度的缺水状态；而且由于人们的一些坏习惯和不合理做法，使本己短缺的水资源受到污染，更呈现出了一种严重缺水的局面,所以我们每一个人都应该节约用水，爱护我们的水资源。板书设计课 题 1 爱护水资源一、人类拥有的水资源一一既丰富又短缺1 .地表约7 1%被水覆盖；2 .淡水资源极度缺乏；3 .我国属于严重缺水国家。二、爱护水资源1 .节约用水；2 .水体污染的防治。来源：工业污染、农业污染、生活污染。课题2 水的净化教学目标【知识与技能】1.知道纯水与天然水、硬水与软水的区别，并学会用肥皂水检验硬水与软水。初步了解硬水的危害及硬水的软化方法。2.了解吸附、沉淀、过滤和蒸储等净化水的方法；初步学会过滤的操作方法。【过程与方法】1.通过对自来水厂对水的净化方法的讨论与探究，了解净化水的方法。2.通过对硬水危害的探讨，让学生了解硬水软化的必要性，并学会区分硬水和软水。【情感态度与价值观】1.保持对生活中化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。2.通过学生亲自参与水净化过程的实验探究，感受化学对生活、对社会的积极意义。教学重难点【教学重点】1.纯水与自然水，硬水与软水的区别。2.吸附、沉淀、过滤和蒸储等净水的方法。【教学难点】水的净化与软化的区别。教学过程导入新课作为生活饮用水，首先要求对人体健康无害而有益，不含致病细菌、病毒，不含有毒、有害物质，并且要含有人体所需要的成分。当然在感官上也要求无色、澄清和无臭味。很多水并不能直接饮用，那么，我们生活中使用的自来水是如何净化的呢？这节课，我们共同来探讨一下水净化的一般过程。新课讲解 教师活动 出示一杯混浊的河水和一瓶矿泉水。提问 从物质的分类上，这两种水属于哪一类物质？里面有哪些物质？海水呢？井水呢？自来水呢？讲解 自然界的水都不是纯水，含有许多可溶性和不溶性杂质。在某些乡村没有自来水，只能饮用河水，那么如何把河水变成生活用水呢？有很多的方法可以使水得到净化。下面，我们来了解自来水厂是如何净化水的。常见的净化水的方法：沉淀、过滤、吸附、蒸镭。教师活动 组织学生讨论以下两个问题：1 .在净化水的过程中，沉淀、过滤、吸附分别除去什么杂质？2 .其中过滤这步操作是怎样进行的？过渡茶杯中的过滤网，豆浆机中过滤豆渣的过滤勺，捞饺子的的漏勺，下水道管口的篦子等，都是生活中利用过滤原理的实例。那么，你知道过滤的原理是什么吗？讲解一、过滤1.过滤操作(1)过滤的原理：过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离的一种方法。如果是两种固体物质混合，其中一种能溶于水，另一种不能溶于水，则可以先把它们溶于水中，再进行过滤分离。(2)过滤器制作：把一张圆形滤纸连续对折两次，得到一个四层的扇形滤纸，然后再用手捏住最外面一层滤纸展开，便得到一个一边是一层，另一边是三层滤纸的过滤器，用少量水润湿一下，把它贴在漏斗内壁上即可。(3)过滤用到的仪器及用品有：铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸等。2.过滤注意事项(1)玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，防止液体溅出或溅落到桌面上。(2)过滤仅除去了水中的不溶性杂质，因此过滤后的水不是纯水。(3)过滤后，滤液仍然浑浊，可能的原因有：a.滤纸破损；b.过滤时液面高于滤纸边缘；c.仪器不干净等。此时，应查找原因重新过滤，直到滤液澄清为止。小结 过滤操作的关键点：“一贴、二低、三靠”。过渡 饮用煮沸过的水是一个良好的生活习惯，有利于身体健康。你知道煮沸前后饮用水有何不同吗？二、软水和硬水1.定义(1)含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。(2)含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。提示除去硬水中的钙、镁化合物，使硬水变成软水这一过程称为硬水的软化。仔细阅读课本上制取蒸储水的操作步骤及注意事项：然后进行实验。2.区分硬水和软水 实验(1)取2个烧杯，一个取刚制得的蒸储水，另一烧杯取蒸储前的硬水，各加入少量肥皂水。（2）搅拌后观察现象。结论 在等量的硬水和软水中，分别滴加等量的肥皂水后搅拌，会发现硬水中出现较少的泡沫,软水中出现较多的泡沫。提问 水的净化和水的软化过程有何关系？回答 水的净化是除去水中的不溶性杂质和可溶性杂质，水的软化是除去水中可溶的钙、镁化合物从而降低水的硬度。水的净化包括水的软化，水的软化是更高层次的净化。过渡如果我们除去硬水中钙和镁的化合物，就可以使硬水转化为软水。生活中一般通过煮沸水降低水的硬度，同时也能达到杀菌目的。工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水,实验室中通常用蒸僧的方法以降低它的硬度。下面请同学观看“蒸僧水的制作”的过程（实验演示蒸镭水的制取）。分析蒸储的原理就是将液态的水加热变为气态的水，再冷却为液态的水，这样水中溶解的物质就被除去了，使硬水软化为软水。提问不同地方的水质是不一样的，水的软硬程度也是不一样的，长期饮用硬水对身体健康是有害的，那么长期饮用蒸镭水对身体健康是否有益呢？回答对身体健康不利，虽然蒸储水是安全卫生的，但缺少人体所需的微量元素，而自然界的水中含有不少微量元素。课堂练习1.下列说法中正确的是（）A.无色、无臭、清澈透明的水一定是纯净物B.活性炭可以吸附掉一些溶解的杂质，除去臭味C.青少年长期饮用纯净水有益健康D.使用硬水对生活和生产有益2 .活性炭净水器可除去水中的臭味，是因为它具有（）A.导电性 B.传热性C.吸附性 D.氧化性3 .对于静置、吸附、过滤、蒸储等净化水的操作，上述操作中，净化程度由高到低的顺序是；可 以 降 低 水 的 硬 度 的 是；综合运用上述4项操作净水效果更好，其先后顺序是。答案：L B 2.C 3.蒸储、吸附、过滤、静置蒸镯静置、过滤、吸附、蒸馈 课堂小结这节课我们主要学习了以下内容：1.自然界的水都不是纯水，通过静置、吸附、过滤、蒸储等途径可以使水得到不同程度的净化。2.硬水易生水垢，与肥皂作用不易起泡沫,硬水通过多种方法可以软化为软水。3.过滤操作要点是“一贴、二低、三靠”。板书设计课题2水的净化1.常见的净化水的方法：沉淀、过滤、吸附、蒸储。2.过滤的关键点“一贴、二低、三靠”。3 .软水和硬水(1)含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。(2)含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。(3)区别方法：加肥皂水。4.水的软化课题3水的组成【教学目标】三维目标要求知识与技能1.了解水的物理性质。2.了解氢气的性质。3.认识水是由氢、氧两种元素组成的，它用化学符号表示为H20。4.了解化合物、氧化物和单质的概念及区别。过程与方法通过氢气燃烧实验和水电解实验，初步了解人类认识水的组成的过程和方法。情感、态度与价值观1.通过电解水的实验对学生进行物质无限可分性教育，培养学生实事求是的态度。2.在教学中渗透科学思想方法的教育，从而启发学生思维。3.使学生保持对生活中化学现象的好奇心和探究欲，提高学生学习化学的兴趣。【教学重点和难点】教学重点通过电解水实验分析水的组成。教学难点1.对化合物、氧化物和单质的概念的理解。2.研究化合物组成的基本方法。【教学过程】导入新课.水是生命乏清节约用水如图，水是生命的源泉，哪里有水，哪里就有生命。对于我们熟悉的水，你知道它的组成吗？合作探究探究点一氢气的性质提出问题氢气球可以升上天空，还可以燃烧爆炸，为什么呢？讨论交流阅读教材，结合生活实例讨论归纳。归纳总结1.物理性质：在通常状况下，氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小(相同条件下密度最小)的气体。2.化 学 性 质：(1)纯净氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热并生成水。(2)不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验其纯度。(3)文字表达式为：氢气+氧气点燃水。3.验纯：收集一试管氢气，用大拇指堵住试管口，倒立着移近火焰，如发生尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。探 究 点 二 水 的 组 成提出问题氢气中含有氢元素，氧气中含有氧元素，氢气在氧气中燃烧生成水,可以推测水可能是由氢元素和氧元素组成的吗？讨论交流阅读教材讨论归纳，了解水的组成。归纳总结1 .实验仪器：水电解器、直流电流、酒精灯。2 .实验药品：水、氢氧化钠(或稀硫酸)。3 .实验操作：如图所示，在水电解器中加满水，向水中加入少量氢氧化钠(或硫酸钠)，接通电源。4 .实验现象：一段时间后电极上有气泡产生，正极与负极气体体积比约为1 ：20用燃着的木条检验正极端玻璃管中的气体，发现木条燃得更旺；用燃着的木条检验负极端玻璃管中的气体，发现气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。5 .实验结论：文字表达式为水通电氢气+氧气。(H 2 0)(H 2)(0 2)课堂讨论在实验过程中产生氢气的体积与氧气的体积比往往大于2：1,造成数据偏差的主要原因是什么？归纳总结水在直流电的作用下，发生化学反应生成氢气和氧气。水是由氢元素和氧元素组成的。探究点三单质、化合物、氧化物提出问题物质按组成元素如何分类？它们之间有怎样的联系呢？讨论交流阅读教材归纳总结。归纳总结1.单质与化合物的比较：分类单质化合物概念由同种元素组成的纯净物由不同种元素组成的纯净物区别(1)由同种元素组成；(2)不能发生分解反应(1)由两种或两种以上元素组成；(2)在一定条件下能发生分解反应判断依据前提是纯净物，且只含一种元素前提是纯净物，至少含有两种元素举例氧气(0 2)、碳(0、铁(F e)二氧化碳(C 0 2)、水(H 2 0)、高镒酸钾(K M n 0 4)联系单质和化合物都属于纯净物，单质发生化合反应可以生成化合物，化合物发生分解反应也可能生成单质2.氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素，这种化合物叫氧化物。如二氧化碳化02）、水（H 如）、五氧化二磷（P205）等。3.物质的简单分类：物质根据组成，物质的种类混合物，（多种物质）纯净物，（一种物质）根据组成,元素种类单质，（同种元素）稀有气体金属非金属化合物，（多种元素）氧化物其他【板书设计】课题3水的组成一、氢气的性质1.物理性质：无色、无味的气体，难溶于水。2.化学性质：氢气+氧气点燃水。二、水的组成1.实验现象：电源正极产生的气体与负极产生的气体体积比为1：2。2.实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。三、单质、化合物、氧化物课题4化学式与化合价教学目标【知识与技能】1.了解什么是化学式及化学式的意义。2.熟记常见元素及原子团的化合价。3.能利用化学式简单推求化合价，进而能用化学式正确地表示常见物质的组成。【过程与方法】1 .引导学生运用科学方法来学习化学知识，培养学生分析问题、归纳整理、寻找规律的学习能力，并掌握科学的记忆方法。2.培养学生的思维能力和对知识形成规律性认识的能力。【情感态度与价值观】1 .通过激励学生用不同的方法记忆元素及原子团的化合价，培养学生的创新精神。2.通过化学式和化合价的学习，使学生领会必须根据客观事实和化合物的组成写化学式，建立科学的物质观和实事求是的科学精神。教学重难点【教学重点】熟记常见元素和原子团的化合价，了解化合物中元素正、负化合价代数和为零的原则。【教学难点】1.化学式的书写。2 .利用化合价写化学式。教学过程导入新课各行各业都有自己的语言，方便易懂易记；同样化学也有自己的语言，并且世界通用。这就是我们今天要学习的化学用语一一化学式。新课讲解一、化学式1.化学式就是用元素符号和数字的组合来表示纯净物组成的式子。2.提出的依据：任何纯净物都有固定的组成，不同的物质组成不同。3.化学式所表示的含义(一般包括宏观和微观角度)(1)微观上：表示某物质；表示该物质由哪些元素组成的。(2)宏观上：表示该物质的一个分子或者一个原子；由分子构成的物质，还可以表示一个分子的构成情况。示例 我们以水(H20)为例说明。化学式的涵义以H2O为例宏观表示一种物质表示水这种物质表示该物质有哪些元素组成的表示水由氧元素和氮元素组成的微观表示该物质的一个分子表示一个水分子表示一个分子里有多少个原子表示一个水分子中由2个氢原子和1个氧原子构成4 .化学式中元素符号周围的数字的意义 讲解 如a!Va 表示有a 个这样的微粒。b表示一个微粒中有b个原子或原子团。c表示一个该离子中带有c个 正（负）电荷。练习 3 H2 s o l二、化学式的读法和写法1.两种元素组成的化合物的命名根据元素的名称，从右往左读作“某化某”。如 N aC l 读作“氯化钠”，Z n O 读作“氧化锌”，Fe3O.读 作“四氧化三铁”。但要注意，H Q就 是“水”，不能读成“氧化氢”，N H,就 是“氨气”。2 .含有011原子团的化合物的命名一般命名为“氢氧化某”如：N aO H读 作“氢氧化钠”，C u（O H）z 读 作“氢氧化铜”。3 .含有其他原子团的化合物的命名一般根据原子团和另一元素的名称从右到左的顺序读作“某酸某”。如:C aC O a读 作“碳酸钙”，C u（N 0 3 读 作 硝酸铜但注意，HEO,就读作“碳酸”,H2 s 注就读作“硫酸”等。4 .某些比较复杂物质的命名如：C U 2（0H）2 C 03 读 作“碱式碳酸铜”，压。2 读 作“过氧化氢”等。引入 展示氯化氢（HC 1）、硫 化 氢（骚）、氨 气（N H：,）、甲 烷（C H4）的化学式。提问 我们上节课学习了化学式的知识，请大家读出投影仪上给出的化学式,观察这四种物质的组成有什么共同点和不同点.学生 它们都由氢元素组成，但分子中氢原子个数不同。教师 形成化合物的原子数目为什么不同？我们先来看一下硫化氢的形成过程。投影 展示硫原子的核外电子排布图以硫化氢为例让学生理解化合物形成过程，并初步建立物质在化合过程中原子数目不同的观念,并由此引出化合价的概念。三、化合价 讲解 实验测知，化合物均有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比。投影物质HC 1H20N aC lFe203原子个数比1 ：12：11：12:3通过观察我们可以得出：物质不同，原子个数比可能不同。提问 化学式中的各原子个数比为何都是固定且唯一的？分析 在形成化合物时，各原子为了使其结构达到稳定，即最外层电子数达到8 （或 2）,不同原子的个数比是最外层电子数目不同造成的。总结 实验测知，化合物均有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比。化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。化合价是元素化合时表现出来的性质。投影 展示常见元素和根的化合价。思考 请同学们观察这些元素化合价的特点。并找出它们之间的一些简单的规律。总结 1.许多元素的原子在不同的条件下可显示不同的化合价。2 .在化合物里正负化合价的代数和为零。3.化合价是元素原子在形成化合物时表现出的性质，因此,单质分子中元素的化合价为零。化合价口诀：钾钠银氢正一价，钙镁钢锌正二价；铝是正三氧负二，氯负一价最常见；硫有负二正四六，正二正三铁可变；正一二铜二四碳，单质零价永不变；其他元素有变价，先死后活来计算。四、根据化学式的计算(1)某物质的相对分子质量的计算将化学式中所有的原子的相对原子质量加和，即是该物质的相对分子质量。示例 C a (O H)2C a(O H)z 的相对分子质量=4 0+2 X (1 6+1)=7 4(2)计算化合物中的原子个数之比在化学式中，元素符号右下角的数字就是表示该元素原子的个数，因此这些数字的比值就是化合物中的原子个数。示例 F e zO s中，铁原子与氧原子个数比就是2 ：3,碳酸钙C a C O s中钙、碳、氧原子个数比为1 ：1 ：3。注意：某些物质的化学式中，同种元素并不写在一起的，这时要注意原子个数。示例 N H N)3中，氮、氢、氧原子个数比应该为2 ：4 ：3。C i h(O H)2 c0：,中，铜、碳、氢、氧原子个数比为2 ：1 ：2 ：5。(3)计算化合物中各元素质量之比在化合物中，各元素质量之比就是各元素的原子个数与它的相对原子质量之积间的比值。示例 氯 酸 钾(K C 1 03)中,m (K)：m (C l)：m (0)=39 ：35.5 ：1 6 X 3=7 8 ：7 1 ：9 6硝 酸 俊(N H4N O3)中，m (N)：m (H)：m (0)=1 4 X 2 ：1 X 4 ：1 6 X 3=7 ：1 ：1 2(4)计算化合物中某一元素的质量分数元素的质量分数=该元素的质量总质量X 1 0 0%该元素的相对原子质量x 原子个数C C。/=-X 1 0 0%o相对分子质量 示例 计算M g S O,中氧元素的质量分数4x16M g S O.i 中氧元素的质量分数=-X 1 0 0%=5 3.3%。24+32+4 x 16 课堂练习1.2 C 0 2 表 示()A.2个二氧化碳分子B.2个碳原子和4个氧原子C.2个碳原子和2个氧分子D.2个碳原子和2个氧原子2.五氧化二氮的化学式为()A.5 0 亦 B.02N2c.N2O5D.N5O23.下列物质化学式错误的是()A.M g O B.A 1 0C.C a(O H)2D.N a2C O3答案：1.A 2.C 3.B 课堂小结通过本课题的学习，我们知道表示物质的组成可以用化学式，化学式既可以表示该物质中有哪几种元素，又可表示出该物质中的一个分子中每种原子各有几个。化学式是通过实验测定的，除此以外我们还可以通过化合价推求化学式。同时我们还知道了化合价表示原子之间相互化合的数目。板书设计课题4化学式与化合价一、化学式1 .定义：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫做化学式。2 .意义：(1)微观上：表示某物质；表示该物质由哪些元素组成的。(2)宏观上：表示该物质的一个分子或者一个原子；由分子构成的物质，还可以表示一个分子的构成情况。二、化学式的写法和读法三、化合价1.化合价表示原子之间相互化合的数目2.注意事项3.应用(1)已知化合价书写化学式(2)已知化学式书写化合价四、根据化学式的计算