Bmwdzn【强力推荐】研究性学习课题分析方案.doc

Bmwdzn【强力推荐】研究性学习课题分析方案导读：秋风清，秋月明,落叶聚还散,寒鸦栖复惊。研究性学习课题开题报告 课题题目 指导教师 课题组成员我们身边的水组别 组长高二（27）班目标: 希望在本次调查中，树立节水意识，,争取在规bmwdzn【强力推荐】研究性学习课题分析方案.doc秋风清，秋月明,落叶聚还散,寒鸦栖复惊。研究性学习课题开题报告 课题题目 指导教师 课题组成员我们身边的水组别 组长高二（27）班目标: 希望在本次调查中，树立节水意识，,争取在规定时间内完成。. 内容: 了解水污染的危害，水的用途， 水的性质极其水污染治理方法 目的与意义:我们通过及时调查分析，发现部分同学没有形成节水观念，对于水污染这一 问题没有高度重视。经小组讨论确定以我们身边的水为课题进行学习性研究。任务分工：论文撰写： 发放调查问卷： 资料查询：百度网 活动计划：设计调查问卷： 访 谈：1 月 29 日1 月 31 日：讨论研究内容,确定主题 2 月 1 日2 月 3 日：拟订实施方案 2 月 4 日2 月 5 日：人员分工 2 月 6 日2 月 11 日：开展研究课题 方 法：1：对校内学生按男女各 30 名的方法，抽取 3 位不同科目老师询问采访，向校外 10 名家 长和学生进行调查，并向受访者派发问卷（可开展网络问卷） 。2：通过网络，书籍等方式搜查相关资料。3：将网络书籍中的相关内容，数据加以分析整理。4：根据整理内容设立相关报告。5：修改、整理报告与论文 可行性：分工明确，组员可就自己能力完成相关事务，将报告完成。预期的成果：论文1 / 10（结合实际，附操作点，将调查结果反思等加入其中，运用一些名言，提倡同学们节水） 总结：同学们实践能力增强，加强学生节水保护水的意识。体会：在研究性学习中，同学们锻炼了实践组织能力，不仅在学习上更加努力，也对节 水有了新的认识和理解。希望同学们能通过本次调查让自己有节约的意识行动，从节约 每一滴做起，更增强了工作能力，责任感。教评：学生通过研究性学习，锻炼了实践能力，强化了节水意识研究性学习报告课题：我们身边的水摘要：本文是我们小组八位同学综合实践活动的成果，阐述了水的组 成、性质，对我们生活中的水进行了分类和比较，在此基础上阐述了 它们的各自用途。最后分析了长江流域和古运河流域镇江段水质污染 状况及其原因，并初步提出治理构想。关键词：水，身边的水，分类，用途，水质污染 水污染： 据环境部门监测， 全国城镇每天至少有 1 亿吨污水未经 处理直接排入水体。全国七大水系中一半以上河段水质受到污染， 全国 1/3 的水体不适于鱼类生存， 1/4 的水体不适于灌溉， 90% 的城市水域污染严重， 50% 的城镇水源不符合饮用水标准， 40% 的 水源已不能饮用，南方城市总缺水量的 60% 70% 是由于水源 污染造成的。截至 1996 年底，全国 600 余座城市年排水量为 353 亿立 方米，处理量为 83 亿立方米，处理率仅 23%。城市市政系统年 纳污水 209 亿立方米，建有城市污水处理厂 153 座，集中处理2 / 10量为 23.8 亿立方米，处理率为 11.4%。尽管全国每年新增城市 污水处理能力 3 亿立方米，但仍以每年处理能力缺口 21 亿立 方米的速度在不断增大。到了 2050 年，城市市政系统年纳污水为 1385 亿立方米， 2100 年将达到 2435 亿立方米这相当于长宽高都 是 61813.8 米的正方体，若平铺为高 1CM 的长方体，底面将覆盖 将近 2537 个中国。国家环境保护“九五”计划和 2010 年远景目标要求， 到 2002 年，全国要新增城市污水处理能力 2000 万吨 / 日。集 中处理率达 25% 。据测算，仅处理厂的配套管网投资将达 850 亿元，至 2010 年，城市集中污水处理率将达 40% 。预计将新增 城市污水处理厂 1000 余座。根据统计， 中国有 3.2 亿农民没有饮用水 ;大约有 1.9 亿农民 是喝受到污染的水。此外，灌溉农田的水散发着恶臭，而且漂浮 着一些污染的泡沫。而这样条件下生产的食物，却登上了中国人 的餐桌。如此严重的污染更应该引起我们的关注！水（H2O）是由氢、氧两种元素组成的无机物，在常温常压下为无色 无味的透明液体。水是最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命 生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起 到了重要的作用。3 / 101 水的性质 1.1 物理性质 水在常温常压下为无色无味的透明液体。在 20时， 水的热导率为 0.006 J/s cm K，冰的热导率为 0.023 J/s cm K， 在雪的密度为 0.1103 kg/m3 时，雪的热导率为 0.00029 J/s cm K。水的密度在 3.98时最大，为 1103kg/m3，温度高于 3.98 时，水的密度随温度升高而减小 ，在 03.98时，水不服从热胀 冷缩的规律， 密度随温度的升高而增加。水在 0时， 密度为 0.99987 103 kg/m3，冰在 0时，密度为 0.9167103 kg/m3。水是良好的 溶剂，大部分无机化合物和少部分有机化合物可溶于水。1.2 化学性质 1.2.1 水的热稳定性。水的热稳定性很强， 水蒸气加热到 2000K 以上， 也只有极少量分解为氢气和氧气， 但水在通电的条件下会分解为氢气 和氧气。2H2O 2H2 + O2 1.2.2 水与金属反应。很多活泼的金属能与水反应，如钠、钾、铁等。2Na + 2H2O = H2 + 2NaOH 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 1.2.3 水与非金属反应。少部分非金属能与水反应，如氟气、氯气、 碳等。Cl2 +H2O HCl + HClO 1.2.4 水与一些金属氧化物和非金属氧化物能与水反应。如氧化钠、4 / 10氧化钙、二氧化碳、二氧化硫等。Na2O + H2O = 2NaOH SO2 + H2O H2SO3 1.2.5 与其它物质反应。NH3 + H2O NH3.H2O CaC2 + H2O Ca(OH)2 + C2H22 水的分类及其应用 2.1 普通水、重水、超重水 氢元素有三种核素，分别为普通氢（核中 1 个质子，又叫氕）、重氢 （核中有 1 个质子，1 个中子，又叫氘）、超重氢（核中 1 个质子， 2 个中子，又叫氚），它们分别与氧结合形成普通水、重水和超重水。普通水的分子式为 H2O。重水又叫氧化氘或氘水，分子式是 D2O。重 水是无色、无臭、无味的液体，但它的一些物理性质跟普通水稍有差 异 。例 如 ， 重 水 的 密 度 是 1.1044g/cm3 （ 25 ） ， 而 普 通 水 是 0.99701g/cm3 （25） 。这是重水得名的由来。重水的熔点是 3.81， 沸点是 101.42。盐类在重水里的溶解度比在普通水里小。例如， 在 25，100g 普通水中能溶解 35.92gNaCl，而 100g 重水只能溶解 30.56gNaCl。许多物质跟重水发生反应，反应比普通水慢。重水对生 物有不利影响。植物种子浸在重水里不能发芽，鱼类在重水中会很快 死亡。一般的普通水中含重水约 0.015。电解水时，由于普通氢气 （H2） 比重氢 （D2） 放出快 6 倍， 所以电解水的残留液中重水被富集。5 / 10目前生产重水的方法有电解法、精馏法和化学交换法。重水的主要用 途是在反应堆中作慢化剂（又叫减速剂）和冷却剂。重水分解时产生 的氘是重要的热核燃料。在化学和生物学中，重水用作示踪物质来研 究反应机理等。超重水的化学分子式为 T2O，每个重水分子由两个 氚原子和一个氧原子构成。超重水在天然水中极其稀少，其比例不到 十亿分之一。超重水的制取成本比重水还要高上万倍。2.2 生活中的水 2.2.1 自来水 天然水经过过滤、沉淀、消毒以后的水，主要成分是 水，其次有一些离子如 Ca2+、Mg2+、Cl-等等。虽然自来水经过处理 后，但还有微量的细菌如大肠杆菌，另外还有一些其他的溶质，因此 自来水不能直接饮用。自来水的密度大于纯水的密度，没有固定的沸 点。自来水在加热沸腾后可以饮用，可直接作为工业用水。2.2.2 矿泉水 矿泉水是从地下深处自然涌出或经人工揭露、未受污 染的地下矿水。矿泉水含有对人体有益的多种矿物质和微量元素，如 锂、锶、硒、锌、溴、钼等，生理功能强，对人体有一定的保健作用。在通常情况下，矿泉水的化学成分、流量、水温等动态在天然波动范 围内相对稳定。2.2.3 纯净水 纯净水是以江河湖水、自来水等为水源，采用蒸馏法、 电渗析法、离子交换法、反渗透法等处理工艺制成的。就是经过复杂 深层的净化程序达到无菌纯净。纯净水是把水中各种元素最大限度的 去除， 只保留水分子， 在去除有害物质的同时， 也去除了有益的物质， 因此不能长期饮用纯净水，要和矿泉水搭配喝6 / 102.2.4 磁化水 磁化水是使水经过高科技超导磁体的磁化，使水分子 结构发生变化而得到的一种水。水磁化后，其物理化学性质发生了很 大变化，主要表现为电导率增大，PH 值升高，密度减小，挥发性加 快，溶解氧（DO）升高，难溶物质在其中的溶解度增大等。在大多数 磁场下得到磁化水表面张力增大、沸点降低；在极少数磁场下，表面 张力下降、沸点升高。磁化后的水的冰点变化不大。由于磁化水具有 不同于普通水的结构和性质，使它在生产和生活中有很多用途。在医 疗上，它对人的高血压、糖尿病、血稠、肾结石等疾病都有一定的刺 激和疗效。饮用磁化水对消除运动疲劳也具有一定的作用。在工业上 使用磁化水具有抑垢防垢、灭尘、提高混凝土的强度等用途。在农业 上用磁化水对农作物进行灌溉，可以激活各种生物酶，增强酶的生物 活性， 促进叶绿素的形成， 提高光合作用， 从而促进作物的生长发育， 提高作物的产量和质量。用磁化水养鱼，使鱼类的生长和抗病抗寒能 力得到加强。2.2.5 超水 将普通水在密闭容器中加热蒸发为水蒸汽，并使水蒸汽 在石英毛细管（内径在 nm 数量级）中凝结，这样得到的水叫超水， 有人不科学地称之为纳米水。经过处理得到的超水缔合结构发生了很 大变化，形成一种链状六角环结构的聚合物，其颗粒直径达到 nm 数 量级。由于超水结构的特殊性，决定了它具有不同于普通水的一些性 质：其密度为普通水密度的 1.4 倍（超=1.4普）；其粘滞系 数是普通水粘滞系数的 15 倍（超=15普），挥发性低；超水的 冰点为-100，在 700时仍保持其特性。加热到 9001000时变为7 / 10普通的水，并且在-100700内无论加热、冷却还是长期存放，都不 会改变其特性。超水活性高，能更容易地进入其它物质的分子之间， 某些与普通水不相容的物质，如燃料油，能与超水很好相溶，水进入 到油分子之间，改变了分子之间的相互作用，使分子结构更松散。按 一定比例配成含有超水的燃料油，燃点低且燃烧充分，一方面可以提 高燃烧率和机械效率，另一方面可以减少大气污染，具有巨大的经济 效益和良好的社会效益。用超水做溶剂，可以制成在低温下仍保持液 态的溶液，也可以根据其挥发性低及粘滞系数大的特点，制成抗挥发 和抗渗透的溶液，在工业上大有用处。2.2.6 中水 中水就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水（不 含粪便和厨房排水）、杂排水（不含粪便污水）以及生活污（废）水， 经集流再生处理后，达到一定的水质标准，可在一定范围内重复使用 的非饮用的杂用水，其水质介于上水（清洁水）和下水（污水）之间。对于“中水”有多种解释，污水工程方面称为“再生水”，工厂方面 称为“循环水”或“回用水”，有的人又称之为“复新水”，一般以 水质作为区分标志。经过处理所得到的中水水质必满足如下条件： （1） 满足卫生要求：其指标主要有大肠菌群数、细菌总数、余氯量、悬浮 物、COD、BOD5 等；（2）满足人们感观要求，无不快感觉，其衡量 指标有浊度、色度、臭味等；（3）满足设备构造方面的要求，即水 质不易引起设备、管道的严重腐蚀和结垢，其衡量指标有 PH 值、硬 度、蒸发残渣、溶解性物质等。处理后的出水一般用来冲洗厕所、喷 洒道路、绿化、洗车、作为冷却水的补充水等。8 / 102.3 硬水与软水 2.3.1 软水 含钙离子、镁离子较少或不含钙离子、镁离子的水，一 般硬度低于 8 度的水为软水。2.3.2 硬水 含钙离子、镁离子较多的水，一般硬度高于 8 度的水为 硬水。硬水会影响洗涤剂的效果，硬水加热会有较多的水垢。工业 上在使用硬水之前一般要进行软化。2.4 淡水与咸水 2.4.1 淡水 含较少盐份或不含盐份的水，一般作为民用水或工业用 水。2.4.2 咸水 含有较多盐份的水，如北方盐湖水，部分地下水和海水 都是咸水。答案补充 3 长江和古运河水质状况调查与分析 10 月 16、17 日两天我们五位同学到镇江古运河和长江内江和附近近 边进行了考查，并取回了水样。在老师的指导下，对这些水样的酸碱 度、悬浮物、泥沙含量、COD、透明度等进行了分析。分析结果表明， 长江地区外江水质较好，基本上达到了国家规定要求。内江和古运河 污染较严重，水体浑浊，有的地方水质泛黄或泛绿，悬浮物较多，部 分地区水体刺激性气味，泥沙淤积，在大部分地区水质只达到国家规 定的 III 类或 IV 类标准，极少数地区严重不达标。针对上述情况我 们几位同学走访了部分专家，并对有关情况做了调查，造成内江和古 运河水质恶化的原因有下面几个方面。第一、镇江市整体布