第四章生命之源——水教案

1、第四章生命之源一一水教案本章內(nèi)容涉及的主題：身邊的化學(xué)物質(zhì)：水的組成；水的物理性質(zhì)；硬水、軟水；水的凈化物質(zhì)構(gòu)成的奧秘：表示物質(zhì)組成的化學(xué)式；元素的化合價(jià)；根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算；化學(xué)變化過(guò)程中元素不變的觀點(diǎn)；簡(jiǎn)單商品標(biāo)簽標(biāo)示的某些內(nèi)容的識(shí)別物質(zhì)的化學(xué)變化：質(zhì)量守恒定律；化學(xué)方程式及其書寫;根據(jù)化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算化學(xué)與社會(huì)發(fā)展：水資源；水對(duì)人類的重大意義；水的污染和水資源的保護(hù):.z5u.科學(xué)探究：蒸發(fā)操作；探究水的組成；探究化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量守恒教學(xué)目標(biāo).知道地球表面約70%被水覆蓋。.能列舉出生命、生產(chǎn)、生活中離不開水的一些事實(shí)。理解水對(duì)生命活動(dòng)的重大意義。.認(rèn)識(shí)水是寶貴的自然資源、水資源污染的原

2、因和危害。能說(shuō)出淡水資源現(xiàn)狀。能夠說(shuō)明造成淡水資源短缺和水資源危機(jī)日趨加劇的原因.能提出緩解水資源危機(jī)、治理水污染的措施或做法。.了解吸附、沉淀、過(guò)濾和蒸餾等凈化水的常用方法。.知道自來(lái)水生產(chǎn)的基本過(guò)程和每個(gè)過(guò)程的作用。.知道各種飲用水，知道硬水及其危害、軟化方法，會(huì)用簡(jiǎn)單的方法區(qū)別硬水和軟水。.初步學(xué)習(xí)蒸發(fā)操作技能。知道水的物理性質(zhì)。.通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)水的組成，加深對(duì)分子、原子概念及化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)。0.了解化學(xué)式的含義。1.能用化學(xué)式表示某些常見化合物的組成。.能說(shuō)出常見元素的化合價(jià)。3.能根據(jù)化合價(jià)寫簡(jiǎn)單物質(zhì)的化學(xué)式，能根據(jù)化學(xué)式推斷元素的化合價(jià)，能正確讀寫簡(jiǎn)單物質(zhì)的化學(xué)式?；瘜W(xué)

3、式的意義，常見元素的化合價(jià)，化合價(jià)與化學(xué)式.能進(jìn)行有關(guān)化學(xué)式的簡(jiǎn)單計(jì)算。.能看懂某些商品標(biāo)簽上標(biāo)示的物質(zhì)成分及其含量。.認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律，能說(shuō)明常見化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。.能用原子、分子的知識(shí)解釋質(zhì)量守恒定律。.了解化學(xué)方程式及有關(guān)概念、意義。.能正確書寫簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)方程式。能根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)物或生成物的簡(jiǎn)單計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)人類所面臨的水資源危機(jī)及緩解水資源危機(jī)的措施、水的污染與防治水的凈化方法；硬水的危害及檢驗(yàn)探究水的組成相對(duì)分子質(zhì)量、有關(guān)化學(xué)式的計(jì)算質(zhì)量守恒定律及探究化學(xué)方程式的概念、意義和書寫根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)水的凈化方法及自來(lái)水的簡(jiǎn)單生產(chǎn)過(guò)程對(duì)水分解的微觀理解化合價(jià)

4、與化學(xué)式對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量的理解、有關(guān)化學(xué)式的計(jì)算用質(zhì)量守恒定律解釋和解決有關(guān)問(wèn)題化學(xué)方程式的書寫和配平根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算教學(xué)方法講解、討論、總結(jié)、練習(xí)教學(xué)儀器多媒體教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)總結(jié):一、地球表面約3/4的地方被水覆蓋，水資源極為豐富，但可直接供人類生活、生產(chǎn)用的淡水僅占總水量的千分之一左右，十分有限。因此保護(hù)水資源十分重要。二、水電解時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)。水分子分解生成氫分子和氧分子，轉(zhuǎn)變成跟水的狀態(tài)和性質(zhì)都不同的氫氣和氧氣，說(shuō)明分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的微粒。三、水是由氫、氧兩種元素組成的化合物。四、水電解時(shí)，水分子分裂成氫原子和氧原子。原子能重新組合生成另一些分子，因此原子是化

5、學(xué)變化中的最小微粒。五、人們經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)精密測(cè)定，證實(shí)1個(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成六、水是人類寶貴的自然資源，它是維持生物生存、營(yíng)造和諧生態(tài)環(huán)境必不可少的物質(zhì)。水能造福于人類，也會(huì)給人類帶來(lái)災(zāi)難。我們既要充分合理利用、開發(fā)和保護(hù)水資源，又要預(yù)防因水而引起的天災(zāi)人禍。七、農(nóng)民為了凈化水，會(huì)去藥店買一種廉價(jià)的物質(zhì)一一明磯，灑入水中，利用明磯溶于水后生成的膠狀物，對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行吸附，使雜質(zhì)沉降，達(dá)到凈水目的，這種凈水方法稱作吸附法。八、市場(chǎng)上出售的凈水器，有些就是利用活性炭來(lái)吸附水中的雜質(zhì)?；钚蕴课侥芰^強(qiáng)，不僅可以吸附液體中不溶性物質(zhì)，還可以吸附掉一些可溶性雜質(zhì)，除去臭味?，F(xiàn)代科技發(fā)展，

6、發(fā)明的納米新型材料做凈水器的過(guò)濾層，自來(lái)水通過(guò)時(shí)，它不僅能吸附不溶物、臭味，甚至連細(xì)菌也能除去，使自來(lái)水變?yōu)榭芍苯语嬘玫臐崈羲?。九、過(guò)濾操作注意事項(xiàng)很多，我們總結(jié)為“一貼、二低、+,”二靠，十、自來(lái)水廠凈化水的主要步驟是：加絮凝劑使懸浮在水中的小顆粒狀雜質(zhì)被吸附、凝聚，然后在反應(yīng)沉淀池中沉降，分離雜質(zhì)，接著用活性炭吸附，得到更澄清的水，最后投藥消毒。十一、通過(guò)沉淀、過(guò)濾的方法只除去不溶性雜質(zhì)，水中還有許多溶解性的雜質(zhì)。生活中我們可能有這樣的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常用來(lái)燒水的水壺或裝水的開水瓶結(jié)有一層黃色物質(zhì)水垢。這是因?yàn)樗腥苡锌扇苄遭}和鎂的化合物，加熱或放久了，這些化合物便會(huì)生成沉淀水垢，象這樣含有較多可

7、溶性鈣和鎂化合物的水叫硬水。不含或含較少可溶性鈣和鎂化合物的水叫軟水。十二、長(zhǎng)期飲用硬度很高的水，人體健康也會(huì)受到影響，它可引起消化道功能紊舌L。另外，很多工業(yè)部門像紡織、印染、造紙、化工等部門，都要求用軟水。十三、我們除去硬水中鈣和鎂化合物，就可以使硬水轉(zhuǎn)化為軟水。生活中一般通過(guò)煮沸水降低水的硬度。工業(yè)上常用離子交換法和藥劑軟化法來(lái)得到軟水，實(shí)驗(yàn)室中通常用蒸餾的方法以降低它的硬度。十四、蒸餾的原理就是將液態(tài)的水加熱變?yōu)闅鈶B(tài)水，再冷卻為液態(tài)的水，這樣水中溶解的物質(zhì)就被除去了，使硬水能變?yōu)檐浰?。十五、自然界的水都不是純水，通過(guò)靜置、吸附、過(guò)濾、蒸餾等途徑可以使水得到不同程度的凈化。硬水易生水垢，

8、與肥皂作用不易起泡沫，硬水通過(guò)多種方法可以軟化為軟水。十六、愛護(hù)水資節(jié)約用水：使用新技術(shù)，改革工藝和改變習(xí)慣可以減少大量工農(nóng)業(yè)和生活用水。防止水體污染：水體污染是指什么？水體污染源：:中.考.資.源.網(wǎng).Z5U. 工業(yè)污染：工廠的“三廢”倒入江河、地下，污染江河和地下水。 農(nóng)業(yè)污染：農(nóng)藥、化肥的不合理使用，也易造成水的污染。 生活污染：生活污水及生活垃圾的任意排放，造成水的污染 其他污染：A、病原微生物污染B、需氧有機(jī)物污染c、富營(yíng)養(yǎng)化污染D、惡臭物污染E、地下水硬度升高F、重金屬離子污染j、石油泄露造成的海水污染H、熱污染I、放射性水污染水體污染的危害：影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、漁業(yè)生產(chǎn)、破壞水生生態(tài)

9、系統(tǒng)，直接危害人體健康。十七、一、化學(xué)式反映了物質(zhì)的組成:.z5u.化學(xué)式，就是用元素符號(hào)和數(shù)字的組合來(lái)表示純凈物組成的式子。提出的依據(jù)：任何純凈物都有固定的組成，不同的物質(zhì)組成不同化學(xué)式所表示的含義微觀上：表示某物質(zhì)；表示該物質(zhì)由哪些元素組成的宏觀上：表示該物質(zhì)的一個(gè)分子或者一個(gè)原子；由分子構(gòu)成的物質(zhì)，還可以表示一個(gè)分子的構(gòu)成情況化學(xué)式的寫法：?jiǎn)钨|(zhì)的化學(xué)式：大部分單質(zhì)的化學(xué)式只用單個(gè)的元素符號(hào)，下面幾種元素的單質(zhì)不能只用單個(gè)的元素符號(hào)表示，須氫氣H2氧氣02氮?dú)釴2氯氣cl2氟氣F2溴臭氧o3化合物的化學(xué)式寫法與讀法的一般關(guān)系：“倒寫倒、土”讀?；蟽r(jià)與化學(xué)式NH3有機(jī)物如cH4等化學(xué)式是負(fù)

10、價(jià)在前正價(jià)在后。同種元素可以有不同的化合價(jià)硝酸銨中氮元素的化合價(jià)分別為前N-3價(jià)，后N+5價(jià)元素的化合價(jià)：一種元素一定數(shù)目的原子與另一種元素一定數(shù)目的原子化合的性質(zhì)。標(biāo)在元素符號(hào)的正上方+2-2+1Ca+2價(jià)的鈣元素02價(jià)的氧元素H2O水中氫元素化合價(jià)是+1價(jià)背誦化合價(jià)口訣：+1價(jià)鉀鈉銀銨氫,+2價(jià)鋇鈣鎂銅汞鋅二三鐵、二四碳，三鋁四硅五價(jià)磷，氟、氯、溴、碘1價(jià)氧硫2要記清。氫氧根、硝酸根1價(jià)，硫酸根、碳酸根-2價(jià)，化合物各元素化合價(jià)代數(shù)和為零，單質(zhì)元素化合價(jià)是J|_A零。注：銨是NH4原子團(tuán)；+2價(jià)的鐵叫“亞鐵”；+1價(jià)的銅叫“亞銅”無(wú)氧時(shí)S為-2價(jià)，跟氧結(jié)合時(shí)+4或+6價(jià)。So32原子團(tuán)叫“

11、亞硫酸根”無(wú)氧時(shí)cl為-1價(jià)，跟氧結(jié)合時(shí)+1、+3、+5或+7價(jià)四、根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算某物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算將化學(xué)式中所有的原子的相對(duì)原子質(zhì)量加和，即是該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量如：ca2答：rca2=Ar+2+Ar)=40+2=74計(jì)算化合物中的原子個(gè)數(shù)之比在化學(xué)式中，元素符號(hào)右下角的數(shù)字就是表示該元素原子的個(gè)數(shù)，因此這些數(shù)字的比值就是化合物中的原子個(gè)數(shù)女口：Fe2o3中，鐵原子與氧原子個(gè)數(shù)比就是2:3,碳酸鈣caco3中鈣、碳、氧原子個(gè)數(shù)比為1:1:3但注意某些物質(zhì)的化學(xué)式中，同種元素并不寫在一起的，這時(shí)要注意原子個(gè)數(shù)女口：NH4No3中,氮、氫、氧原子個(gè)數(shù)比應(yīng)該為2：4：3cu22co3中，

12、銅、碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)比為2:1:2:5計(jì)算化合物中各元素質(zhì)量之比在化合物中，各元素質(zhì)量之比就是各元素的原子個(gè)數(shù)與它的相對(duì)原子質(zhì)量積之間的比值女口：氯酸鉀中，：=39：35.5:16X3=78:71:96硝酸銨中，:=14X2:1X4:16X3=7:1:12計(jì)算化合物中某一元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù):中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=乂100%=X100%女口：計(jì)算gSo4中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3=X100%=X100%=53.3%計(jì)算一定質(zhì)量的物質(zhì)中某元素的質(zhì)量某元素的質(zhì)量=物質(zhì)的質(zhì)量X該元素在物質(zhì)中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)女口：求60ggSo4中含有氧的質(zhì)量=X3=60gX53.3%=32g有關(guān)化合物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算如：例1硝酸

13、銨樣品中含有雜質(zhì)10%,求樣品中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)首先，先求出純凈的硝酸銨中，氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：尿素中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3=X100%=X100%=35%設(shè)不純的硝酸銨中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則有如下關(guān)系：純硝酸銨不純的硝酸銨含有硝酸銨100%90%含有氮元素35%x故：，x=31.5%例2某不純的尿素co2中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42.4%,求這種尿素中雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：尿素的相對(duì)分子質(zhì)量=12+16+X2=60尿素中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3=x100%=x100%=46.7%設(shè)不純的尿素中含尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x,則有如下的關(guān)系純尿素不純尿素含尿素100%x含氮元素46.7%42.4%故：，x=90.8%例

14、3多少克碳酸氫銨與400g硝酸銨含氮元素質(zhì)量相等解：根據(jù)所含氮元素質(zhì)量相等來(lái)列等式設(shè)需要碳酸氫銨的質(zhì)量為x貝y,質(zhì)量為x的碳酸氫銨中含有氮元素的質(zhì)量為1=x?=17.7%?xOOg硝酸銨中含有氮元素質(zhì)量為1=400X35%故：17.7%?x=400gX35%;x=790g.利用質(zhì)量守恒定律的相關(guān)信息，如何求反應(yīng)物的質(zhì)量及相互質(zhì)量比？例1已知在反應(yīng)3A+2B=2c+D中，反應(yīng)物A、B的質(zhì)量比為3：4。當(dāng)反應(yīng)生成c和D的質(zhì)量共140g時(shí)，B消耗的質(zhì)量為g。分析：此題能根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由于生成物c和D的質(zhì)量共140g，所以A和B的質(zhì)量之和也應(yīng)為140g。由于反應(yīng)物A、B的質(zhì)量比為3：4,則可將物質(zhì)

15、總質(zhì)量視為7份，A占其中3份，B占其中4份。所以消耗B的質(zhì)量為140+7X4=80g。例2在化學(xué)反應(yīng)3X+4y=2Z中，已知X和Z的相對(duì)分子質(zhì)量分別是32和102,則y的相對(duì)分子質(zhì)量為。分析：此題是根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定y的相對(duì)分子質(zhì)量。解題時(shí)，首先要確定4y的值，即3X32+4y=2X1024y=2X102-3X32=108y=27.已知反應(yīng)物的質(zhì)量，如何求另一反應(yīng)物的質(zhì)量？例3中國(guó)登山協(xié)會(huì)為紀(jì)念我們首次攀登珠穆朗瑪峰成功50周年，再次組織攀登珠峰活動(dòng)。阿旺扎西等一行登山運(yùn)動(dòng)員于XX年5月21日13：40成功登頂。假如每位運(yùn)動(dòng)員沖頂時(shí)消耗自帶的液氧4.8g。求：這些氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少

16、升？若在實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀為原料制取相同質(zhì)量的氧氣，需要多少千克的高錳酸鉀？用這種方法給登山運(yùn)動(dòng)員供氧，是否可行？簡(jiǎn)述理由。答：4.8g氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為設(shè)需要高錳酸鉀的質(zhì)量的質(zhì)量為xno4=2no4+no2+o2f32x4.8g不行。此法成本太高，經(jīng)濟(jì)上不合算；或在實(shí)驗(yàn)室制如此多氧氣，耗時(shí)太長(zhǎng)。分析：此題難度不高，主要考查學(xué)生有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算的兩個(gè)重要的注意點(diǎn)：1.氣體體積和氣體質(zhì)量的換算；2.化學(xué)方程式中單位的換算，如題目中出現(xiàn)“g”與“g之間的換算。此題中不僅僅是一道有知識(shí)背景的簡(jiǎn)單計(jì)算，還考查了學(xué)生仔物質(zhì)制備時(shí)是否考慮原料成本和反應(yīng)時(shí)間的因素。.已知混合物中的一反應(yīng)物的質(zhì)量，如何

17、求混合物中另一反應(yīng)物的質(zhì)量？例4煅燒含碳酸鈣80%的石灰石100t，生成二氧化碳多少噸？若石灰石中的雜質(zhì)全部進(jìn)入生石灰中，可以得到這樣的生石灰多少噸？解：設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為xcaco3高溫=cao+co2T004400tX80%xx=35.2t生石灰的質(zhì)量：100t-35.2t=64.8t.利用化學(xué)反應(yīng)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如何進(jìn)行物質(zhì)的計(jì)算和推斷？例5小強(qiáng)同學(xué)前往當(dāng)?shù)氐氖沂V區(qū)進(jìn)行調(diào)查，他取回了若干塊礦石樣品，對(duì)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行檢測(cè)，米用了的辦法如下：取用8g這種石灰石樣品，把40g稀鹽酸分4次加入，測(cè)量過(guò)程所得數(shù)據(jù)見下表。請(qǐng)計(jì)算：g石灰石樣品中含有雜質(zhì)多少克？樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？下表中的數(shù)值應(yīng)該為多少？序號(hào)加入稀鹽酸質(zhì)量剩余固體質(zhì)量第1次105.5第2次10第3次101.2第4次101.2要得到280gcao，需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%勺石灰石多少千克?解：8g石灰石樣品中含有雜質(zhì)為1.2g。樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=85%=5.5g-=3g設(shè)需要80%的石灰石的質(zhì)量為