第4单元 课题1 爱护水资源（学生版）-2024年初中化学同步（人教版）

第4 单元 课题1 爱护水资源 课程标准 学习目标 1 认识水是宝贵的自然资源，形成保护和节约资 源的可持续发展意识与社会责任。 2 认识物质性质在生活、生产、科技发展等方面 的广泛应用，体会科学地利用物质性质对提高人 们的生活质量具有重要作用。(新增) 1．知道水是宝贵的自然资源 2 了解世界和我国的水资源状况。 3 了解水污染问题，形成节水和爱护水资源的意 识。 自主梳理 一、人类拥有的水资源 1．人类拥有的水资源 (1)地球表面约 71% 被水覆盖着。水的总储量很 大 ，但陆地淡水只约占全球水储量的 253% ，而可利用 的只约占其中的 304% ，不到总水储量的1%。 (2)海水中含有80 多种元素，其中含量最高的元素是 ，含量最高的金属元素是 。 2．水资源短缺 一方面人类生活、生产用水 不断增加 ；另一方面水体 受到各种污染 。 3．我国的水资源现状 (1)总量 多 ，但人均水量 少 。 (2)分布不均，东南 多 ，西北 少 。 二、爱护水资源 1．爱护水资源一方面要 节约用水 ，另一方面要 防治水体污染 。 目标任务 01 预习导学 02 2．节约用水的措施： (1)工业上通使用新技术、改革工艺和改变习惯，使水 循环利用 。 (2)农业上改大水漫灌为 喷灌 和 滴灌 。 (3)生活上使用节水器具，提倡 一水多用 ，养成良好的用水习惯等。 3．水体污染：大量污染物排入水体，超过水体的 自净能力 使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破 坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。 (1)水体污染的主要来源： 工业污染 、 农业污染 、 生活污染 。 (2)预防和治理水污染，保护和改善水质的措施： ①工业上通过应用 新技术 、新工艺 减少污染物的产生，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。 ②农业上提倡使用 农家肥 ，合理使用 化肥 和 农药 。 ③生活污水应逐步实现 集中处理 和 排放 ；禁止使用含 磷 洗衣粉，防止产生“赤潮”或“水华”现象。 预习检测 1 结合如图你认为下列有关说法不合理的是 ．地球表面约71%被水覆盖，总储水量很大 B．随着人类用水量的不断增加，可供人类利用的水资源更显短缺 ．哈尔滨靠近松花江，因此永远也不会缺水 D．工业废水的任意排放，会导致水体污染 22020 年，多地开展“守护好一江碧水，保护母亲河，致敬世界地球日”的活动。下列对于水的认识，错 误的是 ．水是人类不可缺少的宝贵资源 B．长期饮用纯净水，不利于身体健康 ．生活污水处理达标后才可排放 D．我国地大物博，人均水量居世界前列 3 关于水的天然循环的下列说法中，不正确的是 ．水的天然循环是通过水的三态变化实现的 B．太阳能是实现水的天然循环的重要条件 ．水的天然循环过程中，水分子本身及其能量都没有发生变化 D．通过水的天然循环实现了水资源的重新分配 42021 年3 月22 日是第二十九届“世界水日”，3 月22-28 日是第三十四届“中国水周”今年“世界水 日”的主题为“ Vlug ter”(珍惜水、爱护水)，“中国水周”活动的主题为“深入贯彻新发展理念，推进 水资源集约安全利用”下列做法不符合这一主题的是 ．生活中提倡使用无磷洗衣粉 B．地球上水资源丰富，取之不尽，用之不竭 ．农业和林浇灌釆用喷灌、滴灌 D．工业废水经处理达标后循环使用 5 联合国确定2018 年“世界水日”的宣传主题为“ ture fr ter”(借自然之力，护绿水青山)。我国2018 年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“实施国家节水行动，建设节水型社会”，下列做法不 符合这一主题的是 ．逐步淘汰高耗水生产工艺 B．生活污水集中处理后排放 ．淡水资源取之不尽，农作物采用大水漫灌无需节约 D．加强对水资源的监测 62018 年国务院政府工作报告指出：要深入推进水、土壤污染防治，实施重点流域和海域综合治理，全面 整治黑臭水体，今年6 月底之前全面建立河长制。下列有关防止水污染的做法正确的是 ．把河流沿岸工厂全部关闭 B．将工业废水排入海洋 ．农业上禁止使用农药化肥 D．综合治理城市的污水 7 如图为全球海水、陆地水储量比，下列有关说法错误的是( ) ．地球上大部分是含盐量很高的海水 B．淡水资源是取之不尽，用之不竭的 ．为减少水体污染，农药、化肥要合理使用 D．为节约用水、农业、林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌 82021 年“中国水周”的宣传主题为“深入贯彻新发展理念，推进水资源集约安全利用”。下列关于爱护 水资源的说法正确的是 ．地球上的水总储量很少，所以要节约用水 B．提倡使用农家肥，禁止使用化肥 ．农作物采用大水漫灌 D．严禁在水源的上游附近建化工厂 9 保护水资源是每个公民的责任．下列说法正确的是( ) ．清澈见底的河水属于混合物 B．地球上淡水资源非常丰富 ．海水可以直接作为淡水饮用 D．实验废液直接倒入下水道 10 下列有关资源的叙述正确的是 ．海洋中繁衍着无数的水生生物，含有100 多种化学元素 B．大气中含量最多的物质是氮气，占空气总质量的78% ．地壳中含量最多的金属元素是铁元素 D．人类可以利用的淡水资源不到地球总水量的1% 112020 年3 月22 日是第二十八届“世界水日”，我国的宣传主题为“坚持节水优先，建设幸福河湖”。 请回答下列问题： (1)下图为我国“国家节水标志”的是________(填字母)。 B D (2)严重污染的水会产生难闻气体，从微观角度分析，在远处能够闻到难闻气味的原因是_______。 (3)下列节水措施正确的是_______(填字母)。 淘米水用来浇花 B 红色的工业废水浇灌农田 农业采用大水漫灌 D 刷牙时一边刷牙一边开着水龙头 12 说地球上水资源丰富，是因为_______，说水资源宝贵，是因为____，爱护水资源主要从______和____ ______两方面采取措施。 13 水是人及一切生物生存所必需的，尽管地球上的总水量很大，但是淡水资源却很不充裕，其中可用的 淡水量就更少，还不到总水量的1%． (1)根据下面两张图表提供的有关数据，北京水资源紧缺指标属于__________范围．所以，我们每个北京市 民都必须爱护水资源，一方面要防止水体污染，另一方面要______________用水． (2)请写出如图所示徽记的名称，再简述它的涵义是什么？____________． (3)关心水、爱惜水、保护水是每个公民应尽的义务．请你提出三条家庭节约用水的措施．_________． ►环节一 探究海水淡化 问题探究1 【资料】海水淡化 地球是一个美丽的“水球”，表面约 71%被水覆盖，淡水仅占总水量的 25%；其余是海水或咸水 海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施。全球海水淡化水用途如图1 所示。 海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法，热分离法利用热发和冷凝分离水与非挥发性物质，能耗 大，成本高；膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化，但现有薄膜的水通量低，应用受到限 制，有科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜。可进行海水 淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2 所示。 探究提升 03 依据上文，回答下列问题。 (1)全球海水淡化水用途排在首位的是__________。 (2)热分离法中，水发生了__________(填“物理变化”或“化学变化”)。限制热分离法大规模应用的原因 是________________________________ 。 (3)石墨烯海水淡化膜允许______通过。 (4)石墨烯、金刚石和 60属于碳单质，下列说法正确的是____(填字母)。 都由碳元素组成 b 都由碳原子构成 物理性质相似 (5)提出爱护水资源的一条建议_______。 要点归纳 海水淡化技术 1、电渗析海水淡化法 电渗析法是使用一种特别制造的薄膜从而实现淡化的。这种方法能耗低，出水水质稳定，但除 盐率不是很高，尤其对耗氧量、氨氮及硅的去除率也是很低的，所以相对来说在海水淡化领域 应用较少。 2、蒸馏海水淡化法 该方法算是一种较为古老的方法，是通过加热海水使其沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的一种 方法。但这种办法能源消耗量大，还会产生大量污垢，实现不了清洁生产所以被逐渐替代。 3、反渗透海水淡化法 该方法是使用的反渗透膜，即利用半透膜将淡水与其他物质进行分离，只让淡水通过，不让盐 分通过。反渗透海水淡化技术如今在领域应用占比中不断增长，具有装置紧凑，占地少，操作 简单等优势。 三种方法中我国目前应用较多的是反渗透海水淡化法。反渗透技术在成本和工艺上已经表现出明显的 优势，所以我国海水淡化工程主要以膜法为主，随着我国海洋建设和社会经济发展的推进，未来我国海水 淡化产业规模将逐渐扩大版图。 典例精讲 【例1】(2023 年云南省昆明市师大附中呈贡学校中考四模)实现海水淡化可以缓解淡水资源匮乏的问题， 如图是太阳能海水淡化示意图，下列说法中错误的是 海水可以通过蒸发结晶得到粗盐 B 海水中蕴藏着许多物质，可以从海水中提取氯化钠 可以用过滤的 方法淡化海水 D 海水淡化可以用蒸馏的方法 【例2】(2023 年吉林省中考模拟)某沿海学校的化学小组对海洋中海水利用概况、海水处理技术、车间废 水成分以及海洋发展前景等展开了项目化学习的探究。 任务一：调查海水利用概况 【查阅资料】我国海水利用主要有海水直接利用、海水淡化、海水化学资源利用等。 【分析交流】 (1)两所学校的同学们共同获悉，海水里的化学资源有___________(合理即可)(写1 种)。 任务二：咨询海水处理技术 【咨询专家】同学们通过数字化平台，向海洋专家进行了咨询，专家介绍海水淡化使用了反渗透膜淡化技 术，其工作原理如图所示。 【小组讨论】同学们对以下两个问题，进行了上交流并达成共识。 (2)海水通过反渗透膜，发生改变的是___________(合理即可)； (3)淡化后的海水可用于___________(合理即可)(写1 种)； 任务三：探究海水提取车间废水成分 沿海学校的同学获得一瓶海水提取车间的废水，在“云端”共同完成了如下探究。 【师指导】①提取车间未经处理的废水含有酸性物质。 BS ② 4为难溶于水的白色沉淀。 【猜想假设】该强腐蚀性废水中可能含有硫酸和盐酸。 【进行实验】 (4)设计实验方，探究废水成分。 项目 实验步骤 实验现象 实验结论 方 ①取少量废水于试管中，滴入几滴紫色石蕊溶液。 ___________ 废水中含有硫 酸和盐酸 ②另取少量废水于试管中，滴加过量B(3)2溶液，静置。 产生白色沉淀 ③取步骤②的上层清液于试管中，滴加几滴___________ 产生白色沉淀 【反思评价】 (5)废水中不含 的原因是___________； (6)步骤③中发生反应的化学方程式为___________ ； 任务四：展望海水发展前景 【小组交流】 (7)同学们了解到随着海水农业技术的创新和推广，富含碘、硒等微量元素的海水食物将为人类健康提供必 要的保障，他们一致认为，经常食用可预防的疾病是____________(合理即可)(写1 种)。 ►环节二 探究污水处理 问题探究2 【资料】 近年来，人工湿地已经成为污水处理的一种生态修复技术。 人工湿地的主要构成要素为：基质、微生物和植物。基质除了为水生植物和微生物的生长提供载体 外，对污水的净化也起到重要的作用。常用的基质有砾石、沸石和煤灰渣等。植物在人工湿地处理废 水的过程中扮演着重要角色，植物根系能够吸收污水中的营养物质，吸附和富集某些有害物质，为根 区好氧微生物输送氧气。人工湿地中几种常见基质和植物对氮、磷的去除效果见下表。 基质 植物 沸石 砾石 黄砂 煤灰渣 芦苇 香蒲 菖蒲 灯芯草 除氮效果 较好 差 差 较好 差 极强 差 极强 除磷效果 差 较好 差 较好 极强 差 极强 极强 人工湿地常见的三种类型是：水平潜流人工湿地(F)、复合垂直流人工湿地(V)和复合折流人工湿地 (B)。在进水量和污水流速相同的条件下，三种类型的人工湿地对污水进行处理，其中不同浓度3 -的去 除效果如图所示。 人工湿地作为一种生态修复技术，可以实现净化污水与增强景观效果的双重目的，是一种经济有效的 污水处理新技术，被誉为“污水处理的革命”。 依据文章内容回答下列问题。 (1)过多的氮、磷进入水体会导致水体的富营养化，这里的“氮、磷”指的是____(填“元素”或“原子”)。 (2)基质在去除污水中较大颗粒污染物的过程中所起的作用是________。 (3)人工湿地中植物根系所起的作用是________(答出一条即可)。 (4)为实现对污水中氮、磷的有效去除，应选择的植物是_______。 (5)对较高浓度 的去除效果最好的人工湿地是______。 (6)下列说法正确的是_____(填序号)。 人工湿地只由基质和植物构成 B 利用人工湿地进行污水处理，具有很好的应用价值 其它条件相同时，三种人工湿地对较低浓度 的去除效果接近 要点归纳 污水处理的基本方法 1、物理处理 物理处理是污水处理的第一步，主要是通过混凝、沉淀和过滤等方式，将污水中的杂质过滤出 来。 2、化学处理 化学处理是通过加入化学药剂的方式，去除污水中的有机物、金属离子和营养物质等，其中最常 见的是加入氯化铁等化学药剂。化学处理的一般工艺是先进行中和反应、再进行混凝反应，最后 进行静置、过滤和加药等步骤。 3、生物处理 生物处理是利用生物生长和代谢，将有机物质转化为较为稳定的无机物质，从而达到净化水源的 目的。生物处理主要包括活性污泥法、生物滤池法、人工湿地法等。 典例精讲 【例3】(安徽省合肥市卓越中学2022-2023 学年九年级上学期期末模拟)阅读下面科普短文。 臭氧(3)是地球大气中的一种微量气体。3主要分布在距离地面10～50km 的大气层中，形成所谓的臭氧层。 3所起的作用非常重要，它能吸收太阳光中绝大部分的紫外线，使地球上的生物免受紫外线的伤害。 与氧气(2)不同，3通常状况下是淡蓝色气体，有鱼腥味。在一定条件下，2可以转化为3研究人员分别在充 满氧气、空气的反应器中，用臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化，实验结果见图13 比2活泼得多，是一种强氧化性气体，具有较强杀菌能力，可用于污水处理等工艺中。研究人员通过实验 研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系，结果见图2。 随着人们对认识的不断深入，臭氧的应用范围也在日益扩大。 依据文章内容回答下列问题： (1)大气中3的作用是______。 (2)从微观的视角说明3与2化学性质不同的原因是______。 (3)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。 ①2转化成3属于物理变化______。 ②由图1 可知，紫外线照射时间相同时，氧气产生的臭氧量比空气小_______。 (4)由图2 可以得出的结论是：在实验研究的臭氧浓度范围内，_______。 【例4】(北京市顺义区2021-2022 学年九年级上学期期末)阅读下面科普短文。 二氧化氯(l2)是一种广谱、高效、无毒的杀菌剂，在污水处理、水产、食品加工等行业广泛应用。 工业生产中一般是用还原剂将氯酸钠等还原成 l2，常见的还原剂有二氧化硫、盐酸、氯化钠、甲醇(3)等， 但均需在高酸度条件下反应，对设备要求较高，同时副产大量 l2，产品纯度不高，后续处理费用较大。 用过氧化氢作还原剂，产品纯度高、反应速率快，并且副产氧气。但生产工艺尚待进一步研究。 研究温度、压力、酸度以及 22和氯酸钠的质量比等对 22作还原剂生产 l2的影响。其中温度对氯酸钠转化率 和二氧化氯收率的影响如图所示。 实验表明，用 22作还原剂，在十一条件下能保证 l2纯度 100%的同时，氯酸钠的转化率大于 88%，l2的 收率在 90% 以上，解决以往各种方法中 l2纯度、氯酸钠的转化率和 l2收率不可兼得的问题。 (原文作者朱明新、朱媛、徐炎华，有删改) 依据文章内容回答下列问题： (1)二氧化氯(l2)中氯元素的化合价为______。 (2)工业生产 l2的常见还原剂中，属于氧化物的是______。 (3)l2现有的生产方法存在的问题有______(写一条即可)。 (4)用过氧化氢还原氯酸钠发生反应如下，请补全化学方程式： ______ 。 (5)实验数据表明，温度对氯酸钠转化率的影响是______。 (6)依据图 1 综合考虑，用过氧化氢作还原剂制备 l2应选择的温度是______。 一、人类拥有的水资源 1 地球表面约71%被水覆盖着。 2 水能参与很多反应，本身就是一种化学资源。 二、水资源现状 课堂总结 04 ①能利用的淡水资源少； ②人口增多，用水量增加； ③人类活动造成水体污染，使得可利用水减少 三、爱护水资源的措施 1 水体污染的来源主要有工业污染 、 农业污染 、 生活污染 。 2 爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。 (1)节约用水：①工业上：水的多次循环使用。 ②农业上：变漫灌为喷灌、滴灌。 ③生活上：改变习惯，一水多用。 (2)防治水体污染：①工业上：工业废水处理后排放。 ②农业上：合理使用化肥、农药，提倡使用农家肥。 ③生活上：生活污水处理后排放，禁止使用含磷洗涤剂。 ④加强水质的质量监测。 1．(2023·河北·中考真题)水是生命之源，人类的生产生活都离不开水。下列有关水的认识错误的是( ) ．地球上可利用的淡水资源有限 B．过滤可以除去水中的所有杂质 ．水是由氢元素和氧元素组成的 D．用淘米的水浇花可以节约用水 2．(2023·河南·中考真题)人类的日常生活和工农业生产都离不开水。下列有关水的说法正确的是( ) ．地球上的淡水资源十分丰富 B．工业污水未处理可以排放 ．冰和水的共存物属于混合物 D．用肥皂水鉴别硬水和软水 3．(2023 年湖南省长沙市雨花区华益中学中考模拟)我国生态环境部印发了《重点流域水生态环境保护规 划》，期望2025 年基本实现“美丽中国水生态环境目标”。下列做法不利于保护水资源的是 污水处理达标后排放 B 加大地下水开采 生活中提倡一水多用，节约用水 D 加强水质监测 4 (2023 年陕西省西安市西咸新区初中学业水平模拟)我国生态环境部印发了《重点流域水生态环境保护 规划》，期望2025 年基本实现“美丽中国水生态环境目标”。下列做法不利于保护水资源的是 污水处理达标后排放 B 推进工业和城市节水 加大地下水开采，以满足生活、生产需求 D 实行严格用水管理制度，强化取水审批 5(2023·广西·中考真题)海洋蕴含着丰富的资源，综合开发利用海洋资源已成为世界各国研究的热点。 强化训练 05 (1)海底蕴藏着大量的“可燃冰”。它属于_______(填“可再生”或“不可再生”)能源。 (2)盐田中的海水经过光照和风力的作用，水不断减少，食盐的质量分数不断_______(填“增大”或“减 小”)，直到