資源簡介

課題2 水的凈化
從容說課本課題圍繞水的凈化問題，將吸附、沉淀、過濾和蒸餾等凈化水的方法有序地串聯起來。這部分內容可分為兩部分，前半部分介紹含不溶性雜質水的凈化方法，重點介紹過濾的方法，并讓學生親自動手做“河水的凈化”實驗，從而掌握過濾這種方法的注意事項和水的凈化的過程與方法。后半部分以硬水軟化為例介紹含溶解性雜質水的凈化方法，重點介紹了蒸餾的方法，通過學生親自動手制取蒸餾水來掌握蒸餾的方法，尤其是在蒸餾過程中的一些注意事項。為了提高學生學習的興趣，課本上還給學生介紹了如何自制簡單凈水器，使本課內容得以延伸和擴展，縮短了課本知識與生活實際之間的距離。本課題盡管講解難度不大，內容也較淺顯，但學生要真正理解和掌握本課題內容，動手實驗便起決定性的作用，所以引導學生積極正確地進行實驗操作與探究，便成了本課題教學的重點。
一、教學目標
1．知識與技能
(1)了解純水與自然水、硬水與軟水的區別。
(2)了解吸附、沉淀、過濾和蒸餾等凈水的方法。
2．過程與方法
(1)學習運用觀察和實驗等方法得到信息。
(2)學習運用比較、歸納、總結等方法對實驗獲取信息進行加工。
3．情感態度與價值觀
(1)保持對生活中化學現象的好奇心和探究欲，發展學習化學的興趣。
(2)把學到的知識用以解決生活中的一些問題，縮短理論與實踐之間的距離。
(3)樹立為社會進步和生活水平提高而努力學習化學的志向。
二、教學重點
1．純水與自然水、硬水與軟水的區別。
2．吸附、沉淀、過濾、蒸餾等凈水方法。
三、教學難點
1．培養學生動手實驗的能力。
2．引導學生正確的做好實驗。
四、教學思路：
教學方法創設問題情境→實驗探究→得出結論→聯系實際→提出問題→實驗探究→解決問題→發揮想象→提高興趣。
五：教具準備
1．教師用具(1)投影儀、錄像機、河水、自來水、純凈水、硬水、肥皂；(2)燒杯、玻璃棒、濾紙、剪刀、鐵架臺、燒瓶、碎瓷片、酒精燈、冷凝管、試管、錐形瓶
2．學生用具(1)燒杯、玻璃棒、濾紙、剪刀、鐵架臺、酒精燈、燒瓶、冷凝管；(2)河水、硬水。
六、課時安排：1課時
七、教學過程
師：[學習情景]展示河水、自來水、海水、湖水，地下水，污水、純凈水讓學生比較并說出它們的區別。
生：[回答]1．河水比較渾濁，而自來水和純凈水比較澄清。
2．自來水和純凈水相比較。純凈水更澄清。
師：[說明]自來水雖然比較澄清、透明，但自來水不等于純水。
師：[過渡]用比較渾濁的河水、湖水、海水、井水如何得到比較澄清的自來水呢？這就是我們本課題要研究的“水的凈化”問題。
[板書]課題3水的凈化
師：同學們，我們剛看到了水有很多，河水，海水，湖水等等，那么，同學們通過學習，你們覺得水可以分幾類呢？哪幾類？
生：純水（無色、無味，透明的液體）和天然水（有混合物的水）
師：[介紹]純水是無色、無臭、清澈透明的，而自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里由于含有許多可溶性和不溶性的雜質，因此常呈渾濁。
[提問]如何把河水、井水、湖水等含有雜質的天然水變成澄清的供我們飲用昵？
生：[回答]1．城市中的生活用水可以經過自來水廠凈化處理。
2．在某些鄉村，可以利用明礬溶于水后生成的膠狀物對雜質進行吸附，使雜質沉降，從而達到凈水的目的。
[教師]大家回答得很好，說明大家課前進行了很好的預習。
我們同學們只知道有自來水廠，那么，自來水的處理原理是什么？這個問題有些同學可能知道，有些還不知道，今天我們就來看看。
[錄像]自來水廠凈水過程的圖片。
師：同學們看一看，說說自來水廠主要經過哪些步驟凈水？
師：那么這些步驟都有那些作用呢？
生：沉淀、過濾、吸附、消毒
明礬：吸附水中懸浮的雜質、除去不溶性雜質
活性炭：除去可溶性雜質，吸附顏色和異味
消毒：殺死殘存的細菌
吸附、沉淀、過濾是工業中常用的方法，也是化學實驗中分離混合物的常用方法。
[總結]聽了同學們剛才的介紹，大家對自來水廠的凈水過程有了一定的了解，接下來我們把這一過程加以總結。先從取水口取水，在水中加入絮凝劑，然后進入反應沉淀池沉淀。在沉淀池中進行沉淀后，再轉入過濾池，過濾池就如我們實驗中的濾紙起過濾作用，把一些不溶性雜質除掉。把除掉不溶性雜質的相對干凈的水送入活性炭吸附池，因為水中除含有不溶性雜質外，還含有一些可溶性雜質，而活性炭可以吸附一些可溶性雜質，如顏色、異味等等。從活性炭吸附池中出來的水已經是相當澄清了，就是所謂的清水了，這時就可進入清水池。最后再進入配水泵，在進入配水泵之前要對水進行投藥消毒，這樣就可以送給千家萬戶，供人們使用了。
[過渡]我們可以對這一過程畫出一簡單的示意圖。
[投影]展示“自來水廠凈水過程示意圖”。
[教師]通過剛才對凈水過程的學習，大家已經知道水中的雜質可以分為可溶性和不溶性兩大類。除去這兩類雜質要分別用到不同的方法，除去不溶性雜質可以用哪些方法呢？
[回答]靜置和過濾。
[板書]一、除不溶性雜質的方法
[說明]靜置是我們生活中最常用的一種方法。大家知道，當暖壺里只剩下少量水，倒進杯里有些渾濁，若靜置一段時間，則雜質就會沉到水杯的底部，而上部的水比較澄清。
[板書]①靜置、沉淀
[提問]經靜置后，水中的雜質能全部沉到杯底而水特別澄清嗎？
[回答]不一定。這與時間長短有關，也與雜質種類有關，有的靜置一段時間后，水仍顯渾濁。
[教師]可見，只是因為靜置的方法簡單易行，人們才經常使用它，但并不能徹底地除掉雜質。要想徹底除掉雜質，最常用的是另一種方法——過濾。
[板書]②過濾
[投影]過濾注意事項取一張圓形濾紙，折疊好放入漏斗。注意一定要使濾紙和漏斗貼緊，以免使液體沿漏斗和濾紙之間的縫隙流下去，起不到過濾的作用。把濾紙放入漏斗后，要使濾紙的邊緣低于漏斗的邊緣；倒液體時，要使液面低于濾紙的邊緣，這都是為了防止液體沿漏斗和濾紙之間的縫隙流下，而起不到過濾的作用。傾倒液體時，要使液體沿玻璃棒流下，燒杯口要靠住玻璃棒，玻璃棒起引流的作用，下端要靠住濾紙三層的一面，以免把濾紙捅破；漏斗的下端要靠緊燒杯內壁，以免液體飛濺造成量的減少。
[總結]由此可見，過濾過程中的注意事項可以總結成一句話“一貼二低三靠”。
[板書]注意事項：一貼二低三靠。
1、 一貼：濾紙緊貼漏斗內壁。
2、 二低：①濾紙低于漏斗邊緣。
②濾液低于濾紙邊緣。
3、 三靠：①燒杯靠在玻璃棒上。
②玻璃棒靠在濾紙的三層處。
③漏斗底部緊靠燒杯內壁。
[教師]下面就請同學們根據以上過濾注意事項，親自進行活動與探究。
[投影]展示“活動與探究內容”。①取3個燒杯，各盛大半燒杯渾濁的河水，向其中2個燒杯中各加入了1藥匙明礬粉末，攪拌溶解后，靜置，觀察現象。②取上面處理過的一杯液體，進行過濾。③比較未經處理的天然水和做了不同程度處理的水，它們的清澈程度有何區別？
[學生活動]……(教師巡視學生活動情況，并適時地對他們操作中的一些錯誤及時進行糾正，力爭使每個小組都得到預期的效果)
[請學生代表陳述實驗結果]
①加入明礬的兩個燒杯經靜置后，河水變得較澄清；沒加明礬的燒杯靜置后，河水也略微澄清，但不如加明礬的燒杯中的水澄清。
②經過濾后的水變得更澄清。
[思考]可以利用什么物品代替實驗室中的濾紙和漏斗來過濾液體？
[回答]①可以用生物上學過的半透膜，半透膜的特點是水等小分子可以自由通過，而一些雜質等大分子不能通過，所以可用半透膜來代替濾紙。
②可用砂粒、煤屑或木炭塊作為過濾物質，在砂粒之間存在狹小空隙，水能通過而雜質不能。
[轉折]上面我們討論的是除去不溶性雜質的方法。那么，對于可溶性的雜質應怎樣除去呢？
[板書]二、除可溶性雜質的方法
[提問]前面我們講自來水廠凈化水的過程時，曾說到“活性炭吸附池”，大家明白這個“活性炭吸附池”是做什么的嗎？它在這里起什么樣的作用？
[回答]活性炭吸附池也起除雜質的作用。因為活性炭具有吸附性，它可以除去一些可溶性雜質，如帶顏色的小顆粒、氣味等等。
[總結]確實如此。某些具有吸附作用的固體用來過濾液體時，不僅可以濾去液體中的不溶性物質，還可以吸附掉一些溶解的雜質，除去異味。活性炭就具有這樣的功能，所以常被用作凈水劑。市場上出售的凈水器，有些就是利用活性炭吸附性能而過濾水中的雜質的。可見，吸附是常見的除去可溶性雜質的一種方法。
[板書]①吸附
[介紹]可用作吸附劑的除活性炭外，還有我們前面提到過的明礬。現在有越來越多的新型凈水劑問世，它們的功能具有明顯的優越性，如：堿式氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵等。
[提問]經過靜置、過濾、吸附等凈化處理后的水變得相當澄清，所得的水就是純水了嗎？
[回答]這樣得到的水仍不是純水。
[介紹]經靜置、過濾、吸附等凈化處理后的水盡管變得相當澄清，但仍不是純水。經過這些手段只除去了水中的不溶性雜質和異味，但水中還有許多溶解的雜質。如有些地區的水很容易使水壺或盛水的器具上結水垢，就是因為該地區的水中溶有較多的可溶性鈣和鎂的化合物，在水加熱或長久放置時，這些化合物會生成沉淀(水垢)。我們把含有較多可溶性鈣、鎂化合物的這種水叫做硬水；不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。
[板書]硬水和軟水
1．硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。
2．軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。
[設問過渡]硬水和軟水有什么區別呢？
[實驗設計]取兩個燒杯，分別盛一杯硬水和一杯軟水，把肥皂水分別加到這兩個燒杯中，觀察兩燒杯中產生泡沫的情況。
[現象及結論]我們看到盛軟水的燒杯出現了非常豐富的泡沫，而盛硬水的燒杯則沒有泡沫出現，所以我們可以通過這種方法檢驗硬水和軟水。
[教師]通過預習和查閱相關資料以及上網查詢，大家說出硬水具有哪些危害。
[回答]
1 用硬水洗衣服，既浪費肥皂也洗不凈衣服，時間長了還會使衣服變硬，穿在身上非常的不舒服。
②鍋爐用水硬度高了十分危險，因為鍋爐內結垢后不僅浪費燃料，而且會使鍋爐內管道局部過熱，易引起管道變形或損壞，嚴重時還可能引起爆炸。
③長期飲用硬度很高的水，不利于人體健康。
[請學生交流對此事故的看法][學生都很震驚，但從此事件也充分認識到硬水帶給我們的危害]
[總結]既然硬水給我們的生活和身體帶來了這么大的傷害。所以無論是飲用還是日常使用都不能用硬水。
[提問]那么我們如何才能降低水的硬度，讓它變成可供我們使用的軟水呢？
[回答]我們可以設法除去硬水中的鈣、鎂化合物，這樣可以使硬水變成軟水。
[教師]除去硬水中的鈣、鎂化合物，使硬水變成軟水這一過程稱為硬水的軟化。
[思考]軟化硬水的方法有哪些呢？
[講解]工業上和科學實驗中軟化硬水的方法很多。生活中通過煮沸水也可以降低水的硬度，達到軟化硬水的目的。
[過渡]有沒有一種方法，既可以除去水中的不溶性雜質，又能夠降低水的硬度呢？答案是肯定的，那就是蒸餾。
[小結]通過本節課我們知道了水的凈化的四種方法。其中靜置和過濾可以除去不溶性雜質，吸附和蒸餾可以除去水中的可溶性雜質，而蒸餾既可以除去雜質，又可以降低水的硬度。同時我們還了解了硬水帶給我們的危害以及軟化硬水的方法。
[布置作業] P78習題1、4
【板書設計】：
一、自然界的水
二、水的凈化
1、除不溶性雜質的方法：①靜置、沉淀 ②過濾
2、除可溶性雜質的方法: ①吸附 ②蒸餾
注意事項：一貼二低三靠。
1、一貼：濾紙緊貼漏斗內壁。
2、二低：①濾紙低于漏斗邊緣。
②濾液低于濾紙邊緣。
3、三靠：①燒杯靠在玻璃棒上。
②玻璃棒靠在濾紙的三層處。
③漏斗底部緊靠燒杯內壁。
三、硬水和軟水
1．硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。
2．軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。
PAGE
10

展開更多......

收起↑