课程大纲:环境化学 - 水化学

第一周:引论与水的性质

学习目标:

  1. 了解水的重要性和在环境中的角色
  2. 掌握水的物理和化学特性
  3. 熟悉水循环的基本概念

讲座内容:

  • 水的重要性与地球上的水资源
  • 水的分子结构与性质
  • 水的相变和热力学特性

资源:

  • [视频] "Water: The Essential Element" by National Geographic
  • 文献:《Environmental Chemistry》(作者:Steven D. Stohr)

实践活动:

  • 观察水的沸点和冰点变化实验

评估:

  • 小测验:水的性质与特性

第二周:水的污染源与类型

学习目标:

  1. 识别主要的水污染源
  2. 理解不同类型水体污染(如化学、生物、放射性污染)
  3. 学会区分水体质量指标

讲座内容:

  • 污染物分类与来源
  • 水污染的环境影响
  • 水质监测标准

资源:

  • 文章:《Water Pollution: Types, Sources, and Effects》
  • 网站:USEPA (美国环保署) 水质信息

课堂讨论:

  • 分组讨论:现实生活中常见的水污染案例分析

评估:

  • 课堂讨论报告

第三周:化学反应在水中的作用

学习目标:

  1. 理解酸碱反应和氧化还原反应在水中的应用
  2. 学习水体中常见化学过程如溶解、沉淀和络合
  3. 了解水硬度和软化原理

讲座内容:

  • 酸碱平衡与pH值
  • 氧化还原反应实例
  • 水中离子反应的解释

实践活动:

  • 做酸碱指示剂实验,观察不同酸碱度对水的影响

评估:

  • 实验报告

第四周:水处理技术

学习目标:

  1. 掌握水净化的基本原理和技术
  2. 研究废水处理策略
  3. 了解水循环利用的重要性

讲座内容:

  • 净化水的不同方法(混凝、过滤、消毒等)
  • 废水处理流程与案例
  • 循环水系统介绍

资源:

  • TED Talk: "The Surprising Science of Drinking Water" by Dr. Paul Ehrlich
  • 报告:“Water Treatment Technologies for the 21st Century”

课堂项目:

  • 设计并模拟一个小型水处理系统

评估:

  • 项目报告及小组展示

期末复习与总结

学习目标:

  1. 回顾全课程内容,强化关键概念
  2. 进行自我评估,准备期末考试

讲座内容:

  • 课程回顾
  • 重点概念复习

评估:

  • 期末考试:理论知识和应用题
  • 自我评估反思

通过这个课程,学生将深入了解水化学的基础知识,以及其在环境保护中的重要性。同时,课程设计旨在培养他们的批判性思维和实践能力。