資源簡介

課題2 水的凈化
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起來，前半部分介紹含不溶性雜質水的凈化方法，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。其中過濾和蒸餾是初中化學中重要的實驗操作技能，也是本課題中要重點學習的內容。
課題 水的凈化 課型 新授課
教學目標 知識與技能 1.了解自然界的水和純凈水，學會沉淀、過濾、吸附等凈化水的方法。2.了解自來水凈化的過程，體會化學知識在生活中的重要性，培養學生節水意識。3.知道硬水與軟水的區別，并學會用肥皂水檢驗硬水與軟水，初步了解硬水的危害及硬水的軟化方法。4.了解蒸餾的基本操作技能。
過程與方法 1.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，了解自來水的凈化過程。2.通過對硬水危害的了解與認識，討論交流，讓學生了解硬水軟化的必要性，并學會區分硬水和軟水。3.通過對蒸餾實驗的了解與認識，讓學生明白蒸餾是四種凈水方法中凈化程度最高的。
情感、態度與價值觀 1.用學到的化學知識解決生活中的一些問題,感受一杯凈水來之不易，樹立珍惜水、愛護水的思想。 2.通過學生親自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，增強學生學習化學的興趣，進而激發學生自主學習的熱情和探究欲。3.通過水的軟化處理，懂得衛生健康飲水和節約用水，體會化學在實際生活中的廣泛應用。4.通過探究活動（蒸餾），培養學生科學探索精神。
備課筆記
教學重點 1.沉淀、過濾、吸附等凈化水的方法。 2.硬水與軟水的區別。 3.蒸餾的凈水方法。
教學難點 1.過濾的操作方法，培養學生動手實驗的能力。 2.知道硬水與軟水的區別。
教具準備 多媒體課件、水樣（河水、自來水、蒸餾水）、明礬、活性炭。 鐵架臺、漏斗、玻璃棒、燒杯、濾紙。 肥皂水、火柴、制取蒸餾水裝置一套等。
課前預習 1.自來水凈水過程：天然水→加絮凝劑→沉淀→過濾→活性炭吸附→投藥消毒→自來水。
2.過濾操作時要注意“一貼”、“二低”、“三靠”。
3.吸附：利用活性炭吸附水中的不溶性雜質和一些溶解的雜質，除去臭味。
4.含有較多 可溶性鈣、鎂化合物 的水叫做硬水，不含或含較少 可溶性鈣、鎂化合物 的水叫做軟水。
5.區別硬水和軟水的方法：取樣加入等量 肥皂水 ，攪拌，如果有 較多泡沫 ，沒有 浮渣 的是軟水，如果無 泡沫 有 浮渣 的是硬水。
6.硬水軟化的方法：生活中通過 煮沸 可以降低水的硬度，實驗室常用 蒸餾的方法來降低水的硬度。
新課導入 ［課件展示］洪災圖片［提問］1.洪災過后，有些災區自來水還沒來得及恢復供應，面對污濁的河水，這些水可否飲用？為什么？［回答］不能，因為水中有雜質、細菌，飲用后會生病。［提問］2.你有什么簡單的辦法能使渾濁的水變得清澈嗎？［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）［提問］3.肯定學生的回答，進一步問，這樣得到的水就純凈了嗎？［回答］不純凈，細菌、病毒，還有一些物質可能溶解在水中。
備課筆記
小組問題討論：
在自來水中投放氯氣起什么作用？（為了殺滅水中的細菌）
［講解］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。
進行新課 知識點一、自來水的凈化過程［提問］同學們知道我們所用的自來水的水源來自于何處？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。知識點二、凈化方法沉淀［演示實驗］將所展示的2杯相同的渾濁的天然水中的其中1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1杯水比沒有加入的更加清澈。［講解］這2杯水放置一會，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——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［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。［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。［提問］這些分開固體和液體的實例，有什么共同點？［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。［講解］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。
備課筆記
知識拓展：
過濾法是混合物分離的方法之一，適用于固體與液體的分離，兩種固體的混合物（一種固體易溶于水，另一種固體難溶于水）常用加水溶解再過濾的方法分離。過濾法是混合物分離常用的一種物理方法。
進行新課 ［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）［提問］請同學們結合教師的操作看教材P75圖4-16，概括老師的操作步驟。［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。［提問］請同學們按照操作步驟自己做實驗。［學生實驗］學生進行過濾操作，邊實驗邊交流。［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，請實驗效果待提高的實驗組組長分析實驗失敗原因。［學生交流］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。［小結］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。注意：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，例如，濾紙破損，過濾時液面高于濾紙邊緣，儀器不干凈等。（3）吸附［提問］通過沉淀、過濾操作此時所得到的水是否為純凈物？［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。［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？
備課筆記
進行新課 ［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，所以可以用于除臭和除顏色。這種方法稱為吸附。知識點三、硬水和軟水［講解］經過除顏色和異味的水，里面還會含有其他的一些可溶物，比方說鈣鎂化合物，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。［小結］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。［提問］我們要如何區分硬水和軟水呢？［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。［回答］［小結］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，易起浮渣的是硬水。［提問］硬水給生活和生產帶來了哪些危害？［指導閱讀］教材P76內容［講解］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，它可引起消化道功能紊亂。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。［提問］在生活中我們怎樣可以使硬水變為軟水？［講解］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。知識點四、蒸餾［視頻播放］“蒸餾水的制作”的教學短片。
備課筆記
小組問題討論：
硬水是混合物嗎？軟水一定是純凈物嗎？（硬水肯定是混合物，軟水一定不是純凈物）
特別提醒:
所用的肥皂水不要太濃，取用的水不能太少，以免出現分不清硬水和軟水的情況。
進行新課 ［介紹］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，使硬水能變為軟水。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13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10mL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。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）不要超過燒瓶體積的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導管進入試管里。（3）溫度計不要插入液體中，應使溫度計的液泡對準支管處，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。
教學板書 課題 2 水的凈化 1.水的凈化方法（1）純水與天然水；（2）自來水的凈化過程；（3）常用的凈水方法①沉淀：絮凝劑：明礬;②過濾：將固體和液體進行分離“一貼、二低、三靠”;③吸附
備課筆記
知識拓展:
煮沸硬水會形成水垢，水垢的主要成分是碳酸鈣（CaCO3）和氫氧化鎂［Mg（OH）2］,它們是由水中可溶性的鈣、鎂化合物受熱分解以及與水作用生成的。
要點提示：
蒸餾是除去水中可溶的和難溶的雜質的凈化方法，將水由液態變為氣態再液化，雜質留在蒸餾燒瓶里。所以蒸餾可降低水的硬度，所得的蒸餾水可以看作是純水。
2.硬水和軟水（1）定義；（2）區別；（3）硬水的危害；（4）硬水的軟化3.蒸餾
課堂小結 這堂課我們學習了沉淀、過濾、吸附、蒸餾這幾種凈化水的方法，其中蒸餾是凈化程度較高的凈水方法，也學習了怎樣用肥皂水區分軟水和硬水。由此我們看到，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：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。
教材習題解答 練習與應用（P78）1.填空題(1)明礬可用于凈水，是因為明礬溶于水生成的膠狀物可以吸附懸浮于水中的雜質，使之從水中沉降出來。(2)易生水垢的水中含可溶性鈣、鎂化合物較多，叫做硬水，這種水可以通過物理或化學方法轉化成含可溶性鈣、鎂化合物較少的軟水。(3)對于靜置沉淀、吸附沉淀、過濾、蒸餾等凈化水的操作，只能去除不溶性雜質的是靜置沉淀、吸附沉淀、過濾；單一操作相對凈化程度較高的是蒸餾；可以降低水的硬度的是蒸餾；綜合運用沉淀、過濾、蒸餾幾項操作凈水效果更好，其先后順序是沉淀、過濾、蒸餾。2.下列關于過濾操作的敘述不正確的是（B）。A.濾紙的邊緣要低于漏斗口B.液面不要低于濾紙的邊緣C.玻璃棒要靠在三層濾紙的一邊D.漏斗下端的管口要緊靠燒杯的內壁3.自然界中的水為什么大都不是純水？解：因為自然界中的河水、井水、湖水、海水等天然水里由于含有許多可溶性的和不溶性的雜質，因此都不是純水。
備課筆記
知識點撥：
明礬是一種常用的凈水劑，在水中形成膠狀物，可對懸浮雜質進行吸附沉降，主要除去水中不溶性雜質，達到凈水的目的。
4.在生活中你見過(或使用過)哪些凈化水的方法？解：過濾、蒸餾、靜置沉淀……5.搜集并分析下述有關資料中的一種或幾種，從衛生、健康的角度對如何正確選擇飲用水(自來水、礦泉水、純凈水、蒸餾水……)提出自己的看法或建議。(1)市場上供應的各種飲用水(礦泉水、純凈水等)、飲水機的說明書、廣告宣傳品。(2)報紙、雜志上有關飲用水衛生、健康的論述。(3)不同地區一般飲用水來源(地下水、河水等)和水質情況；以及自來水的給水方式(水塔直接給水或水箱給水等)。解：有關資料稱“青少年應大量飲用純凈水”。純凈水不含雜質，比較衛生；但作為生活飲用水，除清潔、無毒外，還應含有一些人體所需的營養成分，從健康角度講，此話不妥。
難題解答 例1 如圖所示是某學生設計的過濾操作裝置圖。寫出有標號的儀器的名稱：A_______；B_______；C_______；D_______。（2）圖中有_______處錯誤，說明改正的方法：___________。（3）該學生在過濾操作后發現，過濾后的液體仍有渾濁現象，請你幫他找出造成此現象的兩種可能的原因：①________；②__________。【解析】過濾操作的裝置要符合“一貼、二低、三靠”的要求，熟悉如何使用各種儀器以及明確錯誤操作造成的后果。【答案】（1）鐵架臺 鐵圈 燒杯 漏斗（2）1 待過濾的液體要用玻璃棒引流（3）①濾紙破損②過濾時液面高于濾紙邊緣（其他合理答案也可）例2 下列方法可使海水轉化為飲用水的是（ ）A.過濾 B.靜置沉淀 C.活性炭吸附 D.蒸餾【解析】蒸餾得到的是純凈水，可直接飲用，而過濾和靜置沉淀只能除去海水中的不溶性雜質，活性炭只吸附部分雜質及氣味，不能除去海水中溶解的鹽，
備課筆記
方法點撥：
過濾后，濾液仍然渾濁，可能的原因有：a.濾紙破損；b.過濾時液面高于濾紙邊緣；c.儀器不干凈等。此時，應重新過濾，直到澄清為止。
故經活性炭吸附后不能直接飲用。【答案】D例3 小冬同學制作的簡易凈水器如圖所示：（1）小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是；活性炭的作用是。（2）凈化后是硬水還是軟水？我認為可用來檢驗。（3）長期飲用硬水對人體健康不利，要降低水的硬度，我采用方法。【解析】小卵石、石英砂和蓬松棉都是用來除去水中不溶的固體，即過濾作用，活性炭既可濾去液體中不溶性物質，又可吸附水中一些溶解的雜質。檢驗硬水、軟水的方法是加肥皂水，看是否起泡沫。降低水的硬度就是設法除去或降低硬水的鈣、鎂化合物，通常是蒸餾法、煮沸法等。【答案】（1）過濾吸附（2）肥皂水（或洗衣粉、洗潔精）（3）蒸餾（加熱煮沸）
布置作業：完成本課時對應練習，并提醒學生預習下一節的內容。
教學反思 從總體上看，本節課基本上達到了新課程標準要求的預期目標，即充分利用各種社會資源，挖掘教材，發展教材，根據本地、本校的實際情況，創造性地使用新教材，在人類文化背景下構建知識體系，使單調的化學實驗基本操作教學富有啟發性和探究性，體現出其應有的價值，達到科學教育與人文教育相映生輝的效果，在實踐中促進學生發展，課堂活潑而有序、活而有效，教師起到了組織者、引導者、合作者等作用。教師在處理因課前無法預計學生的知識點的遷移方式和思維深度而暴露的問題時，要能時刻關注并追隨學生的思維活動，不斷調整自己的思維活動，及時有目的地組織學生相互交流和討論，巧妙誘導。點撥的方式也有一定的技巧性，既有利于培養學生交流與合作的能力，也有利于發展學生的評價能力，達到師生互動的?目的。?
教學過程中老師的疑問：
教師點評和總結：
備課筆記
方法點撥：
活性炭疏松多孔具有吸附性，能吸附水中的色素、懸浮雜質和臭味；漂白粉、氯氣都是殺菌消毒劑；明礬溶于水形成的膠狀物能吸附懸浮雜質。
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