“贴近生活，服务社会”成为化学教育改革的重要指导思想。而实践应用、拓宽课堂教学内容，既能够增强学生探究和思考化学问题的兴趣，又能够提高学生应用化学知识解决实际问题的能力。水处理专题涉及知识范围较广，其独特的实验研究方法和操作技术辐射在中学化学多个模块知识中，具有很强的实践性和应用性，对学生深入理解和应用化学知识起着非常重要的作用。同时，通过专题拓展知识和实验动手的有机结合，既能加强学生对基础知识的理解，又能培养学生分析问题和解决问题的能力。

北京师范大学燕化附中开展水处理主题教学由来已久，继北京教育学会“十一五”教育科研规划课题—“北师大燕化附中化学校本课程的开发与实践”以来，通过化学组、生物组教师持续多年对燕山地区水环境和环保主题教育资源的开发总结，陆续改版并最终出版了校本教材《水中探幽——燕山地区水环境与水化学》《生命之源——燕山地区水质的生物学探究》《石化科技实践课程——燕山水生态》，同时在威立雅牛口峪生态中心建成了“北京师范大学燕化附中环保教育基地”，保证学校学生有计划地开展环保及污水处理实践教学。基于以上历史积累，学校通过与北京师范大学魏锐博士团队合作，进一步凝练出“培养学生可持续发展素养”的育人目标，深度开发地域资源并整合学科资源，进行课程设计和教学实践，努力构建一个结构合理、内容丰满、可行性强的水处理主题课程体系。

一、专题设计 整合资源 建构学生对水处理的全景式认识

1.从水循环角度认识水处理的重要性

自工业革命以来，大量含有高浓度有机物和无机物的水被排放到自然水体中，打破了水体的自然循环生态，人类对水循环的干预越来越多：大量的水被应用，也导致人类用水的成本大大增加，这就是水危机产生的根源，而水处理作为危机防治的基本措施已经受到人类的普遍关注。

水处理从水循环利用的角度出发，利用化学、生物等学科的基础知识和工程技术手段，对水质进行检测、改进和提高，以满足工农业和生产生活需要，实现水的良性循环和经济社会的可持续发展。水处理在水循环中的重要性可如图1所示。

图1 水处理在水循环中的重要作用示意图

2.从学科知识角度认识多样化的水处理技术

水处理是实用性很强的教学内容，高中化学教材中所介绍的都是最基本的污水处理技术。其实，针对不同类型的污水、不同的净化要求等可以选择的处理方法很多，有物理法、物理化学法、化学法、生物化学法等，其中蕴含丰富的化学、生物等知识，可以作为很好的拓展知识素材使用，同时也是渗透环保意识和绿色化学思想的良好契机。

表1 水处理技术涉及的多学科知识素材

结合具体污水处理流程(如图2所示)讲解拓展知识，能开阔学生视野，使学生的知识结构更加完善和合理化，并激发学生的学习热情和求知欲，同时进一步加深其对学科基础知识的理解。

图2 北京市燕山威立雅牛口峪污水处理基本流程

二、通过分析水中除杂的方法 引导学生从多角度认识复杂问题

1.应用分类法对水中杂质进行系统梳理

自来水或工业、生活污水都是复杂混合物，从化学角度认识其组分是进行除杂的前提；按照树状分类法要求，引导学生对水中杂质进行系统梳理，培养学生的发散与归纳的思维能力，既是对学科分类知识的实际应用，又有助于训练学生严密的逻辑思维，为后续污水检测和处理做好铺垫。

表2 污水中常见杂质分类汇总杂质类型 颗粒性质 所含物质悬浮杂质悬浮物质 ＞100nm，不稳定 泥沙、藻类、细菌、高分子有机物等胶体物质 1～100nm，亚稳定 Fe，Al，Si化合物；有机分解物质等溶解杂质气体 与溶解度相关 O2，CO2，N2等分子 可溶性有机物分子 醇类、羧酸类等(化工污水中较多)离子 可溶性阴、阳离子 Mg2+，Ca2+，Cl-等

2.了解不同的水处理指标及其检测原理

水处理就是通过物理或者化学的方式去除水中的杂质，为了适应不同需要进行水质处理的方式。最常见的水处理是生活饮用水处理以及污水处理，水处理的效果需要通过水质的标准进行衡量，不同用途的水有不同的标准，而水处理也要根据水源的不同采取不同的处理工艺。学生对某些水处理指标，如pH值、含氧量等的原理已经有了一些基本认识，需要引导学生按照系统逻辑思路将多类方法梳理，便于学生对水的检测指标有个概貌似的总体认识，无论对其学科知识应用还是科学素养提升都有益处。

文章来源：《工业水处理》 网址: http://www.gysclzz.cn/qikandaodu/2021/0112/608.html