新人教版选修1高中化学教案 爱护水资源 第1课时

愛護水資源

教學目標：

1．通過典型的水污染實例認識水污染造成的危害。

2. 知道化學在水處理中的應用，能說出污水處理中主要的化學方法及其原理。

教學重點：認識水污染造成的危害，能說出污水處理中主要的化學方法及其原理

教學方法：查閱資料、交流討論。

課時劃分：兩課時

教學過程：

第一課時

[投影]

[導課]水是寶貴的自然資源，是地球上一切生命賴以生存的 物質基礎之一。

20世紀以來， 全世界人口增長了3倍， 經濟增長了20倍，用水量增加了10倍，水資源的匱乏已 嚴重威脅世界經濟的發展和人類生存。有專家預測，水資 源危機將成為21世紀繼能源危機後又一全球性危機.如果我們不再保護水資源的話，我們終會有一天喝的不是地球上的水，而是人類自己的眼淚。

[板書]第二節 愛護水資源

[講述]水是一種寶貴的資源, 隨著工農業發展和人口的增長，許多江河湖庫都遭到不同程度的污染，使有限的水資源從品質上受到嚴重的影響。

[板書]一、水體資源的危害

[講述]重金屬元素是無機有毒物質的主要組成部分，在水體中表現出不同程度的毒性效應。重金屬污染了水體，可在生物體中富集，通過食物鏈的作用，能逐級在較高級的生物體內增加其含量。土壤重金屬污染會使污染物在植（作）物中積累，並通過食物鏈富集到人體和動物體中，危害人畜健康，引發癌症和其他疾病等。

[投影]案例：日本的水俁病事件和痛痛病事件

水俁病事件發生於1953～1956年，在日本熊本縣水俁市。發生的原因是含無機汞的工業廢水污染水體，使水俁灣的魚中毒，並將汞積累於魚體（主要是頭部），人食魚後受害，汞中毒者283人，死亡60人，日本人稱為患“水俁病”。1973年兩次水俁病患者共900多人，死亡近50人，還有2萬多人受到不同程度的毒害。

痛痛病事件發生於1955～1957年，在日本富山縣神通川流域。發生的原因是鉛、鋅等冶煉廠排放含鎘廢水，污染神通川水體，兩岸農民用以灌溉農田。使土壤中的含鎘量達1～2g/t。居民食用污染後的稻米和水中毒。1972年3月止，患者已超過180人，死亡34人。此外，還有100多人出現可疑的病症。由於患者經常呼叫呻吟，日本人稱之為患“痛痛病”。

[投影]圖4-21日本的水俁病患者

[板書]1、重金屬污染

[講述]水中的重金屬污染物包括Hg、Pb、Cr、Cd，這些重金屬污染物主要來自化工、冶金、電子、電鍍等行業排放的廢水。它們在生物體內積累，不易排除體外，因此危害很大。

值得注意的是水中的重金屬污染物可以通過水中的食物鏈被富集，濃度逐漸加大，而人處於食物鏈的終端，通過食物和飲水，將這些金屬攝入體內，引起人體急性或慢性中毒（案例1中魚和貝類體內的汞比水中高出上萬倍）。

[投影]

[講解] 日本的水俁病發生原因：

水中的某些重金屬污染物又可被微生物轉化成毒性更大的有機化合物，例如水中汞會轉化成有機汞：

HgCl2+CH4CH3HgCl+HCl

CH3HgCl的毒性比HgCl2更大，日本的水俁病就是無機汞轉化為有機汞引起的汞中毒。

[閱讀]資料卡片

[板書]2、植物營養物質污染

[投影]案例2 ：赤潮

據報導2003年5月28日～6月2日，渤海遼東灣的葫蘆島接連發現兩次赤潮，總面積達140平方公里，其中約有60平方公里在該市的水產養殖海洋監控區。在赤潮區的海洋面上漂浮著大量死魚，給漁業帶來嚴重損失。

據悉，近年來，赤潮在我國近海呈現頻發之勢，赤潮災害嚴重威脅我國海域生態環境，並給海洋經濟帶來巨大損失。2000年我國近海共發現28次赤潮，面積累計超過1萬平方公里。僅遼寧、浙江兩次較大赤潮造成的漁業損失就近3億元。

[投影]圖4-23赤潮

[講述]生活污水或某些工業廢水中，經常包含氮磷化合物，它們是植物生長發育的養料，稱為植物營養素。含氮的物質主要是蛋白質，含磷的物質主要是洗滌劑和不合理使用的磷肥。

蛋白質在水中的分解過程是：蛋白質→氨基酸→氨。氨在微生物作用下被氧化成亞硝酸，進一步被氧化成硝酸，以硝酸鹽形式成為植物的養料，其過程為：

2NH3+3O2 2HNO2+2H2O 2HNO2+O2 2HNO3

[板書]（1） 蛋白質在水中的分解過程：2NH3+3O2 2HNO2+2H2O2HNO2+O2

2HNO3

[講述]含氮磷化合物在分解過程中，大量消耗水中的氧，並釋放養分，而使藻類和其他浮游植物大量繁殖，由於佔優勢的浮游生物顏色不同，使水面呈蘭色、紅色、棕色等。這種現象發生在海域稱為“赤潮”，發生在江河湖泊中則叫“水華”。

[板書]（2）“赤潮” “水華”

[投影]圖4-24水華

[講述]由於水體中營養物質過多蓄積而引起的污染，叫水體的富營養化。水體出現富營養化後，首先是大量繁殖的浮游生物會使原本水清如鏡的水體變得渾濁有色。其次是藻類等浮游生物死亡後的殘骸被微生物分解，不斷消耗水中的溶解氧，使得溶解氧降低。再有是部分浮游生物殘骸沉積在水體底層發生腐化，產生硫化氫等有毒氣體。此外一些浮游生物還會分泌出毒素。所有這些都會對水體生態系統造成嚴重破壞，導致魚類大量死亡，嚴重影響漁業生產。此外，富營養化水體由於亞硝酸鹽和硝酸鹽含量較高，人畜長期飲用，也會中毒致病。

[板書]3、水體的富營養化：水體中營養物質過多蓄積而引起的污染。

[講述]為遏止水體的富營養化，我國已於2000年禁止與生產銷售含磷洗衣粉，以無磷洗衣粉取代，走“綠色洗滌之路”，

[資料]污染水體的物質一般可分為以下幾類：

1．無機污染物包括酸、堿、無機鹽等。

2．有機污染物包括碳水化合物、脂肪、蛋白質、碳氫化合物、合成洗滌劑等。

3．有毒物質包括重金屬（鉛、鉻、汞、鎘等）鹽類、氰化物、氟化物、砷化]物、酚類、多環芳烴、多氯聯苯、有機農藥等。

4．致病微生物包括各種病毒、細菌、原生物等。

5．耗氧污染物有些有機物和無機物，能消耗水中溶解的氧氣，使水發黑變臭，危害水生生物的生存。

6．植物營養物質有些物質中含有植物生長所需要的氮、磷、鉀等營養元素（如含磷洗衣粉、化肥、飼料等），這些物質能促使水中藻類瘋長，從而消耗水中的氧氣，危害魚類的生長，造成水質惡化。

此外，還有石油工業帶來的油污染、熱電廠造成的熱污染、核電廠帶來的放射性污染等，不僅污染水體，危及水生動物，還會危害人體健康。

[板書]4、石油污染

[投影]案例3：世界上最大的原油洩露事件

世界上最大的原油洩漏事件發生在1991年海灣戰爭造成的石油傾瀉。因油港油庫破壞而流入海灣的原油多達100多萬噸。海面漂浮著一層厚厚的浮油，海水幾乎掀不起浪來，只能像泥漿般湧動著。這一地區的海鳥，身上沾滿了石油，無法飛行，只能在海灘和岩石上待以斃命。其他海洋生物也沒能逃過這場災難，鯨、海豚、海龜、蝦蟹以及各種魚類都被毒死或窒息而死，成為這場戰爭的最大受害者。

[板書]5、殺蟲劑污染

[科學詩話] DDT的功與過

在農業上使用DDT，減少病蟲害，使農業糧食增產15%；DDT的使用，有效殺死蚊蠅、體虱，從而避免瘧疾、斑疹傷寒的流行，拯救了數以千萬計的生命。保羅·米勒於1948年榮獲諾貝爾生理或醫學獎。但是由於長期使用化學殺蟲劑，對環境嚴重污染，對天敵不分敵我，害蟲對殺蟲劑產生抗藥性等問題日漸突出。此外，有機氯類殺蟲劑進入動物體內不能代謝排泄，會留下潛在的威脅，已使大量珍稀動物瀕臨滅絕。1962年美國生物學家萊切爾·卡遜對DDT造成的公害寫到：“天空無飛鳥，河中無魚蝦，成群雞鴨牛羊病倒和死亡，果樹開花但不能結果，農夫們訴說著莫明其妙的疾病接踵襲來。總之，生機勃勃的田野和農莊變得一片寂靜，死亡之幽靈到處遊蕩”。隨後，世界各國相繼明令禁止生產和使用DDT。諾貝爾獎委員會對此項諾貝爾獎頒佈表示深深的愧疚。

可見殺蟲劑是一把雙刃劍，它在對人類做出貢獻的同時，卻又害苦了人類。現在害蟲依仗自身對殺蟲劑的抗藥能力，正與人類進行著持久戰。

DDT結構式：

[小結]略

[作業]P96 1、2、3

[板書計畫] 第二節 愛護水資源

一、水體資源的危害

1、重金屬污染

2、植物營養物質污染

（1） 蛋白質在水中的分解過程：2NH3+3O2 2HNO2+2H2O2HNO2+O2 2HNO3

（2）“赤潮” “水華”

3、水體的富營養化：水體中營養物質過多蓄積而引起的污染。

4、石油污染

5、殺蟲劑污染

[課堂練習]

1．以下廣告語中，符合科學道理的是

A．“超純淨水”絕對衛生，對人有益 B．含碘食鹽可以防治甲狀腺腫大

C．含氟牙膏可以預防齲齒

D．本飲料由純天然物質配成，絕對不含化學物質，對人無害

2．能顯著地促進藻類在水中生長，最終導致水中生物缺氧的陰離子是

A．Cl－ B．I －C．CO32－ D．PO43－

3．大氣或飲水被污染時，可能引起人的牙齒、骨骼變得疏鬆的元素是

A．氟 B．氯 C．硫 D．碘

4．造成世界有名的“八大公害”事件中，污染事件發生最多的是

A．水污染 B．食品污染 C．大氣污染 D．重金屬污染

5．造成目前環境污染的因素大體上可分為物理的、化學的與生物的三個方面，它們是造成環境品質下降的主要原因，其中化學物質約占

A．30~40% B．50~60% C．70~80% D．80~90%

6．水污染中危害最大的是

A．重金屬 B．有機物 C．酸堿 D．鈣鎂離子

7、環境問題是全球共同關注的問題，環境污染的發生、危害與防治都與化學有關。根據有關的化學知識，下列措施和理由之間，因果關係不正確的是

A．嚴禁排放未經處理的有毒工業廢水——防止水土流失

B．不允許焚燒農作物秸杆——防止污染空氣

C．限制生產含磷洗滌劑——防止湖海出現“赤潮”

D．限制生產不符合尾氣排放標準的氣體——防止氮的氧化物及一氧化碳污染空氣 8、黃河是中華民族母親之河。然而，近年來，黃河污染加劇，已超出了黃河水環境的承載能力。不久前，黃河流域水資源保護局組織專家組，對黃河水污染的狀況及危害進行了量化分析，發現目前黃河幹流近40%河段的水質為劣五類，基本喪失水體功能，黃河流域每年因污染造成的經濟損失高達115億至156億元。黃河中下游幾乎所有支流都變成了“排汙溝”。

（1）黃河某段水域的生態平衡被嚴重破壞，並在短期內無法恢復，請簡述其主要原因。

（2）黃河上游附近的工廠向河中排入廢水，污染了河水。請列舉黃河水中所含有害人體健康的3種重金屬元素。

（3） 人類的不恰當活動，常造成嚴重的水質污染，從而破壞了水體環境。黃河中游某支流一水文站的對DO（溶解氧）進行了實測，發現當地黃金生產及造紙、食品加工等鄉鎮企業的排汙造成該河段枯水期富營養化嚴重，在淩晨5︰00，河水的DO（溶解氧）含量的飽和度僅為68－72%，但在午後，DO出現過飽和，如在18︰00，DO飽和度可高達110%。其主要原因是①＿＿＿＿＿＿②＿＿＿＿＿＿＿＿＿。因地制宜控制該地水污染的措施有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

9、據《中國環境報》報導，某化工廠排放的污水，使某市一條長約50公里的河水受到嚴重污染，對工農業生產及人民的生活造成嚴重危害。經環保部門測定，被污染的河水pH在1~4之間，其他水質指標也嚴重超標。2002年6月1日，國家環境保護總局發佈的《地表水環境品質標準》，對地表水品質作了明確規定，部分指標如下(除pH外，各項目的單位： mg／L)：