資源簡介

第四單元　自然界的水
課題2　水的凈化
設計說明 水的凈化是學生在學習了實驗基本操作、氧氣的制取和性質實驗之后進行的實驗基本操作學習。一方面，學生已經具備了一定的實驗動手操作能力，另一方面，水的凈化與我們的日常生活息息相關，學生的學習興趣較高。因此本節課主要采用先學后教，學生實驗與教師演示相結合的方法。在本節課中包含了明礬吸附、過濾、活性炭吸附，假如每個實驗都進行學生實驗探究，則時間緊且學生不容易抓住重點，因此探究重點放在過濾操作，把蒸餾作為演示實驗。在進行過濾實驗操作時規范到位，可達到良好的效果。本節課選取了與日常生活緊密相關的素材，讓學生通過感悟、體驗后在內心深處產生需要的傾向，進一步激發學習興趣，培養學生終身學習的意識。 教學目標 【知識與技能】 1.了解純水與天然水的區別。 2.了解吸附、沉淀、過濾等凈化水的方法。 3.初步學會過濾的實驗操作技能。 【過程與方法】 1.通過實驗探究和討論，培養學生的觀察描述能力和交流合作能力，形成良好的學習習慣和學習方法。 2.學習運用觀察、比較、分析、歸納和總結等方法從實驗中獲取信息并進行加工。 【情感、態度和價值觀】 1.通過學生參與水凈化過程的實驗探究，感受化學對生活對社會的積極意義，增強學習化學的興趣。 2.用學到的化學知識解決生活中的一些問題，感受一杯純凈水來之不易，樹立珍惜水、愛護水的思想。 重點難點 教學重點 1.凈化水的方法：吸附、沉淀、過濾。 2.過濾操作的三個注意事項。 教學難點 過濾的操作方法，培養學生動手實驗的能力。 教學方法 探究法：通過學生動手實驗，學會過濾等基本實驗操作，認識靜置沉淀、吸附沉淀、過濾等凈水方法。 調查法：通過一些課內外的調查活動，認識硬水的危害性，了解鑒別硬水和軟化的基本方法，從而形成節約用水的意識。 教具、學具 1.計算機多媒體教學系統、CAI課件等。 2.儀器：燒杯、鐵架臺、漏斗、玻璃棒、濾紙等。 3.藥品：活性炭、明礬、天然河水、礦泉水等。 授課時數 2課時 第一課時　沉淀與過濾 教學過程 導入新課 【課件展示】觀看河水、海水、自來水、礦泉水、蒸餾水、純凈水的圖片。 【教師提問】同學們，這些都是我們生活中常見的水，根據已學知識它們都是純凈物嗎？ 【學生回答】不是。 【教師提問】根據生活經驗這些水都可以飲用嗎？ 【學生回答】不能，因為水中有雜質、細菌，飲用后會生病。 【教師講述】《魯賓遜漂流記》的故事梗概。 【教師提問】我們該如何幫助魯濱遜獲得可飲用的水？你有什么簡單的辦法能使渾濁的水變得清澈嗎？ 【學生回答】可以把水靜置一段時間。可以用家里的棉布或紗布來過濾水。（學生可能會有不同答案） 【教師提問】肯定學生的回答，進一步提問，這樣得到的水就純凈了嗎？ 【學生回答】不純凈，細菌、病毒，還有一些物質可能溶解在水中。 【教師講述】由于種種原因，自然界的水里混有多種雜質、細菌和病毒，僅用靜置、沉淀的方法，還不能將全部雜質去除，我們要選擇衛生、健康、安全的飲用水，今天我們一起來學習怎樣更好地將水凈化。 講授新課 一、水的凈化方法 【教師提問】同學們知道我們所用的自來水的水源來自何處？自來水廠是如何把渾濁的長江水凈化為我們能飲用的自來水呢？ 【視頻播放】自來水廠的凈水過程影片。 1.沉淀 【演示實驗】將所展示的兩杯相同的渾濁的天然水中的其中一杯中加入明礬，并且進行攪拌，之后放置一會兒，觀察現象。 【學生活動】請一位學生上臺，觀察并描述實驗現象：加明礬的那杯水比沒有加入的更加清澈。 【教師講述】這兩杯水放置一會兒，上層水會更清澈，這種方法，可以稱為沉淀。沒有加入明礬的方法，我們稱為靜置沉淀，而加入明礬的稱為吸附沉淀。明礬在這個過程中所起的作用是明礬溶于水后生成的膠狀物對雜質有吸附作用，吸附其周圍小的沉淀顆粒然后逐漸變成大顆粒，當達到一定重量時，沉到容器底部，我們把明礬稱為絮凝劑。 2.過濾 【教師提問】那么沉降下來的這些不溶性的雜質我們要如何將它們分離出來呢？請大家舉出日常生活、生產中把固體和液體分開的實例。 【學生回答】用漏勺將煮熟的餃子和湯分開；用地漏蓋子將固體垃圾和水分開；用濾布把豆腐漿和豆腐渣分離；用沙層濾水等。 【教師提問】這些分開固體和液體的實例，有什么共同點？ 【學生回答】都是用一種液體能通過，固體不能通過的物品，把固體和液體分開。 【教師講述】實驗室通常用過濾裝置。請同學們先仔細看一看自己的實驗臺上有哪些實驗儀器和藥品。 【演示實驗】我們今天請同學們做過濾實驗，由于這個實驗是大家新認識的一個綜合性操作實驗，請同學們先觀察老師做一遍。（教師操作） 【教師提問】請同學們結合教師的操作看教材第75頁圖4-16，概括老師的操作步驟。 【學生回答】同學們先討論，在教師的提示下概括出“一貼、二低、三靠”的操作步驟。 【學生活動】請同學們按照操作步驟自己做實驗。學生進行過濾操作，邊實驗邊交流。 【教師提問】各實驗小組將自己過濾的水與其他實驗組的結果進行比較，請實驗效果好的實驗組組長介紹經驗，請實驗效果有待提高的實驗組組長分析實驗失敗原因。 【學生活動】學生發言，重點分析實驗不成功的原因，并結合“一貼、二低、三靠”操作步驟強化知識。 【歸納總結】操作注意事項：“一貼、二低、三靠”。 一貼：濾紙緊貼漏斗的內壁，中間不要留有氣泡。防止液體由濾紙和漏斗之間的縫隙流下去，使過濾的濾液渾濁。 二低：濾紙的邊緣要比漏斗稍低，向燒杯中傾倒液體，液面要低于濾紙邊緣。防止液體由濾紙和漏斗之間的縫隙流下去，使濾液渾濁。 三靠：傾倒液體的燒杯要靠在玻璃棒的中下部，使液體沿玻璃棒流入漏斗，如果不用玻璃棒引流，直接向過濾器內傾倒液體，容易使濾紙被沖破，液體濺出。引流用的玻璃棒要靠在三層濾紙的一側，防止戳破濾紙。漏斗下端的管口要靠在承接濾液的燒杯內壁上，防止濾液濺出。 【教師點撥】一次過濾所得的濾液仍渾濁時，應再過濾一次。如果兩次過濾濾液仍然渾濁，則應檢查實驗裝置并分析原因，如濾紙破損、過濾時液面高于濾紙邊緣、儀器不干凈等。 3.吸附 【教師提問】通過沉淀、過濾操作此時所得到的水是否為純凈物？ 【學生回答】不是。還含有一些可溶性雜質。如顏色、異味、一些可溶性的物質。 【教師提問】顏色和異味我們要如何除去呢？大家回想一下，我們家的冰箱里所放的除臭劑是什么？ 【課件展示】活性炭凈水器示意圖活性炭利用其自身疏松多孔結構，將有顏色和氣味的分子吸附其內，可以用于除臭和除顏色。這種方法稱為吸附。 課堂小結 同學們，要使被污染了的河水得到初步凈化，要經過沉淀、過濾、吸附等操作。 由此我們可以看到，若使被污染的河水變得更清更藍，要耗費大量的人力、財力。所以一定要避免走“先污染，后治理”的老路。水的凈化很復雜，潔凈的水來之不易，我們要愛護水資源，同時要節約用水，防止水污染。相信通過我們的共同努力，一定可以讓我們的生活環境更美好。 當堂達標 1.下列有關水的說法正確的是（　　） A.水結成冰時，水分子就停止了運動 B.天然水中的所有雜質都可以過濾除去 C.水在天然循環過程中發生了化學變化 D.明礬可促進渾濁水中懸浮物的沉降 答案：D 2.自來水生產中起殺菌消毒作用的是（　　） A.明礬 B.活性炭 C.氯氣 D.純堿 答案：C 3.下列有關水凈化過程的描述錯誤的是（　　） A.過濾除去難溶性雜質 B.通入氯氣殺菌消毒 C.加入明礬使小顆粒凝聚與水分層 D.通過活性炭可使某些有害物質轉化為無害物質 答案：D 4.水是生命之源，下列有關水的說法正確的是（　　） A.可供利用的淡水資源是無限的 B.水經過沉降、過濾、吸附、殺菌消毒等凈化過程后可用作生活用水 C.長期飲用蒸餾水有益健康 D.愛護水資源主要從節約用水和水的循環利用兩方面采取相應措施 答案：B 5.下列中草藥煎制步驟中，屬于過濾操作的是（　　） A.冷水浸泡 B.加熱煎制 C.箅渣取液 D.灌裝保存 答案：C 6.自來水廠凈化水的主要步驟如圖所示。下列有關說法錯誤的是（　　） A.步驟①中加入明礬作絮凝劑 B.凈化后的水為純凈物 C.步驟④的作用是消毒殺菌 D. X試劑可以是活性炭 答案：B 板書設計 第四單元　自然界的水 課題2　水的凈化 第一課時　沉淀與過濾 一、水的凈化方法 1.（1）自來水的凈化過程 （2）純水與天然水 2.常用的凈水方法 （1）沉淀 ①靜置沉淀 ②吸附沉淀：絮凝劑（明礬） （2）過濾：將固體和液體進行分離。 過濾的操作要點：“一貼、二低、三靠”。 （3）吸附：活性炭的吸附作用。 第二課時　硬水與軟水 教學過程 回顧思考 1.明礬是在凈水過程中的絮凝劑，所起的作用是明礬溶于水后生成的 對雜質有 作用。 答案：膠狀物 吸附 2. 過濾操作中要注意：“一貼、二低、三靠”。 （1）一貼： 緊貼漏斗的內壁，中間不要留有氣泡。 （2）二低：濾紙的邊緣要比 邊緣稍低，過濾的液體向漏斗內傾倒時液面要低于 邊緣。 （3）三靠：傾倒液體的燒杯要靠在玻璃棒的 部，使液體沿玻璃棒流入漏斗。引流時玻璃棒的下端要斜靠在 的一側，防止戳破濾紙。漏斗下端的管口要靠在承接濾液的燒杯 上，防止濾液濺出。 答案：（1）濾紙　（2）漏斗　濾紙　（3）中下　三層濾紙　內壁 導入新課 【教師提問】上節課我們學習了沉淀、過濾、吸附等凈水方法，那么經過上述處理的水，澄清透明，比較潔凈，是不是純凈物？為什么？ 講授新課 二、硬水和軟水 【教師講述】經過除顏色和異味的水，里面還會含有其他的一些可溶物， 比如鈣、鎂化合物，而含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水我們稱為硬水，不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水我們稱為軟水。 【歸納總結】硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。 軟水：不含或含有較少可溶性鈣、鎂化合物的水。 【教師提問】我們要如何區分硬水和軟水呢？ 【實驗演示】在硬水和軟水中分別加入等量的肥皂水，讓學生觀察實驗現象。 【學生回答】 種類硬水軟水現象泡沫少，有大量浮渣無浮渣，有大量泡沫結論硬水和軟水可用肥皂水區別；硬水浪費肥皂
【教師點撥】硬水和軟水的檢驗方法：將等量的肥皂水分別滴加到盛有等量的軟水和硬水的試管中，攪拌，觀察兩試管中產生泡沫的情況，產生豐富泡沫的是軟水，泡沫很少或不起泡沫，浮渣多的是硬水。 【教師提問】硬水給生活和生產帶來了哪些危害？ 【學生閱讀】學生閱讀教材第76頁內容。 【教師講述】其實硬水的危害還遠遠不止這些，比如長期飲用硬度很高的水，人體健康也會受到影響，它可引起消化功能紊亂。另外，很多工業部門像紡織、印染、造紙、化工等部門，都要求用軟水。 【教師提問】在生活中我們怎樣可以使硬水變為軟水？ 【教師講述】使硬水轉化為軟水，生活中一般通過煮沸水降低水的硬度；工業上常用離子交換法和藥劑軟化法來得到軟水；實驗室中通常用蒸餾的方法以降低它的硬度。 三、蒸餾 【視頻播放】“蒸餾水的制作”的教學短片。 【教師講述】蒸餾的原理就是將液態的水加熱變為氣態水，再冷卻為液態的水，這樣水中溶解的物質就被除去了，使硬水變為軟水。蒸餾也是一種混合物分離的方法，它是把沸點不同的物質從液態混合物中分離出來，是水的凈化方法中凈化程度最高的一種。 【演示實驗】 實驗目的：制取蒸餾水。 實驗步驟：在蒸餾燒瓶中加入約體積的硬水，再加入幾粒沸石（或碎瓷片）以防加熱時出現暴沸，按如圖所示連接好裝置，使各連接部位嚴密不漏氣。加熱蒸餾燒瓶，注意不要使液體沸騰得太劇烈，以防液體通過支管直接流出。棄去開始蒸餾出的部分液體，收集10 mL左右蒸餾水后，停止加熱，用肥皂水比較蒸餾前后水的硬度變化。 實驗室制取蒸餾水的裝置 【實驗結論】蒸餾前的水加入肥皂水后泡沫少，浮渣多，為硬水；而蒸餾后的水加入肥皂水后泡沫多而浮渣少，為軟水。 【歸納總結】蒸餾操作的注意事項：（1）加熱時，燒瓶中應放入幾粒沸石（或碎瓷片），防止加熱時出現暴沸。（2）加入的液體（硬水）不要超過燒瓶容積的2/3，加熱時不要使液體沸騰得太劇烈，防止燒瓶中的液體通過支管進入蒸餾水中。（3）溫度計不要插入液體中，應使溫度計的液泡對準支管口處，用于測量蒸氣的溫度。（4）蒸餾瓶加熱時應墊石棉網，使其均勻受熱。（5）冷凝管中水的流向是冷水從下口進入，出水口在上方，以使水蒸氣被充分冷凝變成液態水。 課堂小結 我們學習了沉淀、過濾、吸附、蒸餾這幾種凈化水的方法，其中蒸餾是凈化程度最高的凈水方法。取等量的軟水和硬水，向其中加入等量的肥皂水攪拌，觀察，產生大量泡沫的水是軟水，不產生泡沫或產生泡沫很少且易起浮渣的水是硬水。 當堂達標 1.單獨使用下列方法凈化水時，凈化程度最高的是（　　） A.蒸餾 B.吸附 C.過濾 D.靜置 答案：A 2.日常生活中將硬水軟化的方法是（　　） A.煮沸 B.吸附 C.過濾 D.沉淀 答案：A 3.下列關于水的說法正確的是（　　） A.用肥皂水不能區別硬水和軟水 B.蒸餾后得到的水是純凈物 C.生活污水可以隨意排放 D.在河水樣品中加入明礬可以除去水中所有雜質 答案：B 4.水是生命之源，下列關于水的說法正確的是（　　） A.活性炭能使海水淡化 B.生活用水可以任意排放 C.用明礬對水進行殺菌消毒 D.煮沸能降低某些硬水的硬度 答案：D 5.每年的3月22日是“世界水日”，下列與水相關的說法不正確的是（　　） A.地球表面約有71%被水覆蓋，但可供人類使用的淡水總量卻不足總水量的1% B.活性炭在凈水過程中發生了化學變化 C.凈化天然水的操作中，凈化程度最高的是蒸餾 D.農業生產中不合理施用農藥、化肥會對水體造成污染 答案：B 6.下列有關水的說法不正確的是（　　） A.地球上的水儲量是豐富的，可供利用的淡水資源是無限的 B.肥皂水可以區別硬水和軟水 C.用蒸餾的方法可以將海水淡化 D.愛護水資源主要從節約用水和防治水體污染兩方面采取相應措施 答案：A 7.下列有關水的敘述正確的是（　　） A.農業上改澆灌為噴灌可節約用水 B.過濾和蒸餾都可以軟化硬水 C.海水淡化是人類解決淡水短缺的最主要途徑 D.生活污水不需要集中處理排放 答案：A 8.為除去某化工廠車間排放的廢水中的色素，可采取的合理措施是（　　） A.靜置沉淀 B.加入明礬處理 C.蒸餾 D.經活性炭層吸附 答案：D 9.2020年3月22～28日是第三十三屆“中國水周”，宣傳活動的主題為“堅持節水優先，建設幸福河湖”，下列關于水的說法不正確的是（　　） A.天然水的循環是物理變化 B.提高水的利用率可以節約水資源 C.可用肥皂水鑒別飲用水是硬水還是軟水 D.自來水廠的凈水過程中只發生物理變化 答案：D 板書設計 第四單元　自然界的水 課題2　水的凈化 第二課時　硬水與軟水 二、硬水和軟水 1.定義 （1）硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。 （2）軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。 2.區別：加肥皂水 3.硬水的危害 4.硬水的軟化 （1）生活中：煮沸。 （2）實驗室中：蒸餾。 三、蒸餾 蒸餾是把沸點不同的物質從液態混合物中分離的一種方法。（是物理變化） 教學反思

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