資源簡介

課題2 水的凈化 教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)目標
1.基于“物質(zhì)分離與提純”的教學(xué)目標
（1）通過第二單元課題1資料卡片——工業(yè)制氧氣的學(xué)習(xí)，體會物質(zhì)分離首先要思考需求，然后根據(jù)混合物各成分性質(zhì)的差異，找到合適的方法。
（2）通過第四單元課題2《水的凈化》的學(xué)習(xí)，構(gòu)建 “物質(zhì)分離與提純”的一般思路和方法，并會初步應(yīng)用“物質(zhì)分離與提純”模型。
（3）通過第九單元課題2中“冷卻熱飽和溶液分離法、海水曬鹽”內(nèi)容及第十一單元活動8中《粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除》的學(xué)習(xí)，鞏固“物質(zhì)分離與提純”模型。
2.本課時教學(xué)目標
（1）通過“讀史明智”學(xué)習(xí)凈水方法，了解沉淀、過濾、吸附、消毒殺菌、煮沸等凈水的常用方法。
（2）通過過濾實驗操作總結(jié)出過濾實驗操作要領(lǐng)；通過自制凈水器，完善“物質(zhì)分離與提純”模型。
（3）通過體會、對比污染一杯水及凈化一杯水所需要的時間不同，增強愛護水資源、節(jié)約用水的意識；通過了解膜技術(shù)、紫外線技術(shù)、海綿城市、再生水、中水等概念，發(fā)展科學(xué)態(tài)度，增強社會責(zé)任感。
二、教材分析
1.基于“物質(zhì)分離與提純”的教材分析
在初中階段涉及到的物質(zhì)的分離主要有除雜和提純兩大方面，具體的分離的方法有蒸發(fā)、過濾、吸附、沉淀，提純的方法有蒸餾、結(jié)晶。人教版九年級教材并沒有系統(tǒng)歸納“物質(zhì)分離與提純”的教學(xué)內(nèi)容。
人教版九年級化學(xué)教材中關(guān)于物質(zhì)分離的內(nèi)容，在《水的凈化》之前，有工業(yè)上制取氧氣的相關(guān)知識，同時《水的凈化》也是冷卻熱飽和溶液結(jié)晶、蒸發(fā)結(jié)晶、粗鹽提純等物質(zhì)分離內(nèi)容的必備基礎(chǔ)（見下表）。
課題 內(nèi)容 分離依據(jù) 分離方法
第二單元課題1資料卡片 工業(yè)制氧氣 利用氧氣和氮氣的沸點差異進行分離 降溫加壓、低溫蒸發(fā)
第四單元課題2 水的凈化 利用水中各雜質(zhì)的性質(zhì)差異進行分離 沉淀、過濾、吸附、殺菌、煮沸、蒸餾
第九單元課題2 冷卻熱飽和溶液分離法、海水曬鹽 利用物質(zhì)溶解性差異進行分離 冷卻結(jié)晶、蒸發(fā)結(jié)晶
第十一單元活動8 粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除 利用物質(zhì)的溶解性差異進行分離 過濾
2.本課時教材分析
本節(jié)內(nèi)容是人教版九年級上冊第四單元課題2第1課時的內(nèi)容。通過之前內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了物質(zhì)的變化和性質(zhì)的基礎(chǔ)知識，熟悉了一些實驗儀器的基本操作。《水的凈化》是對前一節(jié)內(nèi)容的拓展和應(yīng)用，通過學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，學(xué)生能夠進一步運用化學(xué)實驗的基本方法，掌握水的凈化的基本知識，增進對化學(xué)物質(zhì)的理解。同時，本節(jié)內(nèi)容，也為學(xué)生學(xué)習(xí)下一節(jié)《水的組成》奠定了基礎(chǔ)。
三、學(xué)情分析
1.知識基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“混合物”“純凈物”等相關(guān)概念，通過工業(yè)制氧氣的學(xué)習(xí)，也了解物質(zhì)分離需要考慮分離目的、根據(jù)性質(zhì)差異分離等因素。基于前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生對于物質(zhì)的分離有一定的認識。
2.能力水平：已經(jīng)學(xué)過藥品的取用及物質(zhì)的加熱實驗，也做過氧氣的實驗室制取和性質(zhì)實驗，具備一定的實驗?zāi)芰Α?br/> 3.年齡特點：初三學(xué)生具有強烈的好奇心，求知欲旺盛，充滿學(xué)習(xí)熱情。對實驗以及新奇的事物非常感興趣。
4.學(xué)習(xí)障礙：初三的學(xué)生剛剛接觸化學(xué)這門學(xué)科，對化學(xué)學(xué)科的相關(guān)知識比較陌生，對物質(zhì)分離的方法仍缺乏獨立分析的能力，凈化水的相關(guān)實驗操作能力也沒有經(jīng)過訓(xùn)練。
四、教學(xué)重難點
教學(xué)重點：沉淀、過濾、吸附、消毒殺菌等凈水方法，過濾原理及操作。
教學(xué)難點：構(gòu)建物質(zhì)分離與提純模型。
五、教學(xué)過程
教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
環(huán)節(jié)一：情景引入 【引入】水是生命之源，人類的生活都離不開水，從古至今， 人類和水之間有什么故事嗎？讓我們來看一段視頻，請關(guān)注和水相關(guān)的信息。 【播放視頻】一杯好水的前世故事 【提問】你們都關(guān)注了哪些和水相關(guān)的信息？ 【講述】國家飲用水標準 【演示】能飲用的水變成天然水 【提問】如何把這杯水再變成能飲用的一杯好水呢？ 引出課題：如何獲得一杯好水（第1課時） 傾聽。 觀看視頻。 不同學(xué)生回答。 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明確本課中好水的標準，引入課題。
環(huán)節(jié)二：讀史明智 【陳述】我們從遠古時期飲用河水，到打井吃水，到用上方便、安全的自來水，再到飲用更加純凈的純凈水，人類對一杯好水的追求真的是貫穿古今。今天我們就沿著歷史的足跡來一次說走就走的凈水之旅。 【講述】陶器發(fā)現(xiàn)之后，人類不僅懂得了煮熟食物，而且能存儲飲用水。 【提問】同學(xué)們想一想，人類通過用火能去除水中的什么雜質(zhì)呢？如何去除呢？ 【追問】而把泥水放到陶罐中，過一會兒會有什么現(xiàn)象呢？我們來看看我們剛才污染的這杯水，是澄清了還是渾濁了呢？ 【講述】靜置沉淀。 【過渡】隨著人類對飲用水的需求和凈水技術(shù)的發(fā)展，人類已經(jīng)學(xué)會利用井來凈水。 【講述、提問】5000年前的河姆渡時期就已經(jīng)出現(xiàn)了木質(zhì)結(jié)構(gòu)的水井，人類用井的凈水技術(shù)發(fā)展到漢代就已經(jīng)比較成熟了。那么井是如何凈水的呢？我們以漢代的井為例來看看，請同學(xué)們注意視頻中的信息。 【播放視頻】漢代井凈水介紹 【提問】同學(xué)們，根據(jù)視頻中的信息，你認為井是如何凈水的呢？ 【講述、追問】過濾。在桌子上找一找或想一想生活中有哪些像漢磚一樣的過濾器？ 【提問】同學(xué)們，觀察一下，生活中的這些過濾工具，他們有什么共同的特點呢？ 【追問】孔徑的大小和過濾出來的物質(zhì)有什么關(guān)系嗎？ 【追問】如果用我們生活中撈餃子的漏勺過濾泥水能把水中不溶性物質(zhì)都濾掉嗎？ 【講述】生活中的過濾器對于我們做實驗來說還不夠精密，由此我們發(fā)明了濾紙，它的孔徑只有幾十微米，可以把不溶性固體都過濾掉。那么，如何利用濾紙制作一個過濾器呢？又如何進行過濾操作呢？ 【布置實驗】閱讀課本實驗4-2，嘗試制作一個過濾器，并小組討論總結(jié)過濾操作的關(guān)鍵點，然后嘗試過濾燒杯1中的溶液。 【提問】觀察一下濾紙和濾液，都有什么現(xiàn)象？ 【資料卡片】色素、濾紙、泥沙孔徑大小比較 【展示照片】展示抓拍學(xué)生過濾操作照片。 【布置任務(wù)】再次閱讀課本中關(guān)于過濾操作的內(nèi)容，對照照片找到操作中存在的問題，小組內(nèi)討論交流，形成組內(nèi)意見。 【引導(dǎo)】引導(dǎo)總結(jié)過濾操作關(guān)鍵點。 【過渡】如果我們操作規(guī)范，將避免濾液的渾濁，那濾液中的顏色怎么去除呢？剛剛同學(xué)們也分析了濾紙不能過濾掉色素。我們看看歷史上還有什么凈水方法可以借鑒嗎？ 【講述、提問】歷史中木炭、活性炭凈水記載。那木炭、活性炭如何凈水呢？能不能去除我們?yōu)V液中的顏色呢？我們一起來試試。由于活性炭的性能更優(yōu)越，老師將活性炭放入了大注射器中，哪組同學(xué)愿意把你們小組剛剛的濾液放入到注射器中？ 【學(xué)生演示實驗】活性炭吸附色素 【提問】活性炭為什么能除去顏色呢？同學(xué)們能根據(jù)他們的結(jié)構(gòu)推測一下原因嗎？ 【展示】木炭、活性炭結(jié)構(gòu)。活性炭吸附色素動畫。 【講解】木炭、活性炭對于不溶性的雜質(zhì)是通過過濾除去的，而對于顏色、異味這些可用性雜質(zhì)，是通過吸附的方法除去的，當(dāng)一個分子進入到活性炭的小孔中后，由于分子之間的引力，會導(dǎo)致更多的分子不斷被吸引進去，這種凈水的方法叫做吸附法。 【講述、過渡】我國關(guān)于木炭這種物質(zhì)的記載很早，而關(guān)于木炭能凈水的記載出現(xiàn)在明朝高濂的養(yǎng)生著作《遵生八箋》中。而我國同時期關(guān)于凈水物質(zhì)的記載還有明代學(xué)者方以智在《物理小識》中寫的。 “尋常定水，礬、赤豆、杏仁、雄黃、石膏皆可”。從化學(xué)的角度翻譯為一般凈水的物質(zhì)，明礬、赤豆、杏仁、雄黃、石膏都是可以的。那什么是明礬？明礬凈水的效果如何呢？ 【演示實驗】明礬凈水。 【資料卡片】明礬凈水原理。 【提問】明礬凈水的原理是什么？ 【講述】吸附沉淀。 【過渡】同學(xué)們，人類和水的故事，發(fā)展到了近代，體現(xiàn)的就不僅僅是凈水技術(shù)的進步，也體現(xiàn)了人類生活方式的改變，以及對水源安全衛(wèi)生的重新認識和改造。請同學(xué)們閱讀關(guān)于飲水革命的相關(guān)歷史事件。 面對霍亂病毒的肆虐，世界各國開始興建自來水廠，人類從飲用天然水變成了飲用自來水，面對需要大量消殺的自來水，古代煮沸殺菌的方法顯然有一定的局限性，用什么方法來給自來水進行消毒殺菌呢？我們一起來看看。 【播放視頻】近代自來水廠消毒——氯氣消毒。 【提問】同學(xué)們，從視頻中你們聽到了什么消毒的方法？ 【講解】現(xiàn)在我們的自來水廠依然采用投藥消毒的方法，除了氯氣還可以用液氯、二氧化氯、臭氧等。我們還增加了紫外線、電極消毒、超聲波消毒技術(shù)。 傾聽。 傾聽。 思考、回答。 觀看、思考。 回答。 觀察、回答。 思考、回答。 傾聽。 分組實驗。 回答。 閱讀。 討論、總結(jié)。 陳述小組總結(jié)。 思考。 傾聽、思考。 演示、觀看。 觀察、思考、回答。 觀看。 傾聽、理解。 傾聽。 觀察、思考、回答。 傾聽、理解。 傾聽、思考。 觀看視頻。 回答。 傾聽、理解。 以歷史凈水方法為情景線，讓學(xué)生跟隨著歷史的腳步，體驗人類對水的凈化發(fā)展史體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展與升級。 傾聽歷史，從化學(xué)的視角分析歷史事實，分析凈水的方法。 傾聽歷史，從化學(xué)的視角分析歷史事實，學(xué)習(xí)凈水的方法。 培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力、分析問題能力、歸納總結(jié)能力、表達能力。 小組討論交流，培養(yǎng)合作意識。 傾聽歷史，從化學(xué)的視角分析歷史事實，感悟凈水技術(shù)的進步及人類文明的發(fā)展。 從宏觀、微觀結(jié)合的角度理解活性炭凈水原理。 引導(dǎo)學(xué)生思考結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。 通過實驗使學(xué)生對明礬凈水有直觀認識，并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。 培養(yǎng)學(xué)生提取信息的能力。 通過歷史使學(xué)生體會凈水技術(shù)的發(fā)展也體現(xiàn)了人類生活方式的改變及人類對飲水衛(wèi)生的需求。 通過視頻獲取信息，培養(yǎng)學(xué)生的專注力及提取信息的能力。
環(huán)節(jié)三：構(gòu)建模型 【布置活動】整理凈化水的筆記并填寫表格。 雜質(zhì)名稱性質(zhì)特點凈水方法
【引導(dǎo)總結(jié)】引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)物質(zhì)分離與提純模型。 【布置分組實驗】自制凈水器 【提示】小組討論確定過濾柱的選用及擺放順序，過濾燒杯2中的溶液。 【提問】哪個小組展示你們的裝置及凈化效果，并說一說你們這樣擺放的原因？ 【提問】分離物質(zhì)時，除了要“分析混合物成分，尋找分離物之間性質(zhì)的差異，找到合適的分離方法”還需要考慮什么因素？ 【追問】那我們今天的好水標準是飲用水，如果是用來澆花的水呢？還需要用這么多方法嗎？ 整理凈水筆記。 初步構(gòu)建物質(zhì)分離與提純一般思路和方法。 自制凈水器，思考過濾柱擺放順序。 展示交流。 思考、完善模型。 思考、完善模型。 通過總結(jié)提升學(xué)生分析問題、歸納總結(jié)的能力。 通過實驗設(shè)計增強實踐能力及分析問題的能力。 通過總結(jié)歸納，體會知識觸類旁通的特點，滲透大概念思維。
環(huán)節(jié)四：布置作業(yè)（鞏固性作業(yè)預(yù)計10—15分鐘完成） 【課后任務(wù)一】根據(jù)今天所學(xué)的物質(zhì)分離的原理，思考自來水的生產(chǎn)過程中應(yīng)選用的凈化方法及工藝流程，并通過查閱資料，分析自來水與純水成分的不同，思考如何由自來水凈化成一杯純水。 【課后任務(wù)二】兩道習(xí)題 （拓展性作業(yè)，課下以小練習(xí)的形式由學(xué)生主動選用） 應(yīng)用模型。 鞏固練習(xí)。 選擇練習(xí)。 通過鞏固性作業(yè)中的兩道習(xí)題，鞏固過濾操作及凈水原理；通過思考題，體會物質(zhì)分離提純模型的應(yīng)用。 拓展性作業(yè)圍繞教學(xué)中的難點和易錯點對原有作業(yè)進行改編，用以鍛煉學(xué)生對知識和方法的應(yīng)用和遷移能力。
環(huán)節(jié)五：課堂小結(jié) 【總結(jié)】同學(xué)們，這是我們剛剛凈化的水，現(xiàn)在這試管里的水和課前的那杯水一樣嗎？我們剛剛用很短的時間就把它污染了，而我們用了整整一節(jié)課也沒有把它復(fù)原，我們現(xiàn)在喝的一杯水要經(jīng)過層層的凈化才能被人們飲用，而人生完事皆如此，毀之容易成之難，對于日益緊缺的水資源我們要怎么做呢？ 同學(xué)們，人類從遠古時期的依水而居，到現(xiàn)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展及生活的方方面面都離不開水，水不斷地造福著人類，我們在應(yīng)用它的時候，也曾經(jīng)歷過一段迷茫的時期，但漸漸地我們認識到了水的寶貴，水凈化技術(shù)和水循環(huán)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展仍隨著時間的發(fā)展不斷進步，相信在同學(xué)們不懈的努力下，化學(xué)會讓生活變得更美好。你們有信心嗎？我們就拭目以待！ 傾聽，思考，回答。 觀看，傾聽。 回答，信心滿滿。 通過體會、對比污染一杯水及凈化一杯水所需要得時間不同，增強愛護水資源、節(jié)約用水的意識。 通過凈水新技術(shù)的介紹，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任感。

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