《水的凈化》（教學設計）九年級化學上冊（人教版）

課題2水的凈化一、教材分析《水的凈化》是九年級化學第四單元《自然界中的水》中第二課題的內(nèi)容，本單元所學的水是繼空氣后學習的第二種物質(zhì)，在進行過實驗基本操作和氧氣的制取和性質(zhì)實驗操作訓練后，學生對本課題涉及的有關實驗操作已經(jīng)有了初步的認識。為了培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)，提高學生的實驗設計能力、觀察能力、動手能力和科學探究能力，本課題設計了大量實驗用于對理論規(guī)律的佐證。本節(jié)課圍繞水的凈化問題，將沉淀、過濾等凈化水的方法有機的串連起來。水的凈化是關系到人的飲水健康問題，探究水的凈化方法有利于培養(yǎng)學生的實驗技能和動手能力?；诖?，沉淀、過濾等凈水的基本操作是本節(jié)課的重點內(nèi)容。沉淀、過濾是學生第一次系統(tǒng)地體會和學習分離混合物的方法，這也為以后系統(tǒng)學習混合物的分離提供了知識準備，為學生更全面地掌握混合物分離的一般方法搭建了一個很好的平臺。二、學情分析根據(jù)生活經(jīng)驗，學生知道天然水是混合物，水中有不溶性雜質(zhì)和細菌，但不清楚水中有可溶性雜質(zhì)。對于飲用水有一定了解，知道生活用水來自自來水廠，但不了解自來水的具體生產(chǎn)過程。從學生生活經(jīng)驗入手，通過分析討論、實驗探究等方法，在解決生活問題的過程中，不斷激發(fā)學生學習興趣，從而掌握凈化水方法中的沉淀、過濾、吸附。對于過濾操作的訓練及其方法掌握，采取學生自學課本，觀看視頻，課堂實際操作，教師點評的教學方法。盡可能使學生在輕松愉快的親身體驗中掌握本節(jié)課的重點，并且為將來的實驗考試奠定良好的基礎。三、教學目標1．了解自來水的生產(chǎn)過程，體會水源凈化的必要性，樹立節(jié)約用水的意識；2．了解沉淀、過濾、吸附、蒸餾等凈化水的基本方法，并初步學會過濾的操作步驟和注意事項；3．知道硬水和軟水的區(qū)別，學會常用的檢驗硬水與軟水的方法，了解硬水軟化的方法。四、教學重難點教學重點：1.沉淀、過濾、吸附、蒸餾等凈化水的基本方法；2.過濾的操作步驟和注意事項；3.檢驗硬水與軟水的方法，硬水軟化的方法。教學難點：1.自來水的凈化過程；2.過濾的操作步驟和注意事項；3.硬水軟化的方法。五、教學過程【引入】展示四川九寨溝湖水圖片，感受天然存在的水?！咎釂枴孔匀唤缰械乃羌儍粑飭?？可以直接飲用嗎？【播放視頻】顯微鏡下看到的天然水中的雜質(zhì)，感悟到天然水并不純凈。【講解】自然界中的水含很多難溶性雜質(zhì)和可溶性雜質(zhì)，常呈渾濁狀態(tài)，有異味或雜色，屬于混合物，使用前需要凈化！【展示圖片】【過渡】純水是無色、無臭、清澈透明的液體，屬于純凈物（化學式：H2O）?？墒亲匀唤缰械暮铀?、湖水、井水、海水等都或多或少含有一些不溶性雜質(zhì)、可溶性雜質(zhì)及微生物等，而呈現(xiàn)渾濁、有色或異味，因此不能直接飲用。我們平時生活用水都來自自來水廠，那自來水廠是如何凈化水的呢？請同學們一起來看看自來水廠的凈水過程?！景鍟空n題2水的凈化【播放視頻】自來水廠是如何凈水的？【討論】根據(jù)圖示，能說出自來水廠凈化水的大體流程嗎？【總結(jié)與交流】自來水廠凈化水的大致流程是：沉淀→過濾→吸附→消毒?！局v解】在反應沉淀池之前加入絮凝劑，可以吸附水中懸浮的雜質(zhì)，使其沉降下來，在反應沉淀池進行沉降，通過過濾池除去水中的不溶性雜質(zhì)，可溶性的雜質(zhì)和顏色異味則在活性炭吸附池中除去，通過以上流程，河水變得澄清了，但還會有細菌、微生物等，所以還要進行投藥消毒用ClO2、Cl2殺細菌、病毒，這一步驟是化學變化，最后就得到了我們?nèi)粘Ｊ褂玫淖詠硭?。【板書】一、水的凈化：沉淀→過濾→吸附【過渡】工業(yè)上經(jīng)常用到的凈水方法：沉淀→過濾→吸附，也是實驗室中常用的凈水方法，沉淀法分為靜置沉淀和吸附沉淀，除去不溶性雜質(zhì)，過濾法除去不溶性雜質(zhì)，吸附法除去不溶性雜質(zhì)、部分可溶性雜質(zhì)和色素異味等，這些方法對水的凈化程度依次增高。下面我們依次講解下各種凈水方法。沉淀法【展示】一杯含有大量不溶性雜質(zhì)的渾濁的泥水?！咎釂枴坑惺裁春唵蔚姆椒梢詫啙岬哪嗨畠艋俊緦W生回答】可以靜置，讓泥水里的泥沙等不溶性固體沉淀到杯底?！咎釂枴磕巧厦鎽腋〉募毿〉牟蝗苄噪s質(zhì)沉不下去，怎么辦呢？【講解】可以加入絮凝劑明礬吸附沉淀?！究偨Y(jié)與交流】利用大顆粒不溶物的重力作用沉淀于水底，這樣的凈化程度較低，這種方法叫靜置沉淀；明礬等絮凝劑溶于水后生成的膠狀物可以吸附懸浮的不溶性雜質(zhì)，使其沉降，這種方法叫吸附沉淀?！静シ乓曨l】水的凈化——沉淀【過渡】沉淀下來的雜質(zhì)如何與水分離？2.過濾法【問題】在凈化水的過程中，過濾的目的是什么呢？【學生回答】分離不溶性固體和液體【講解】過濾實驗中我們需要用到的儀器有鐵架臺(帶鐵圈)，燒杯，漏斗，玻璃棒，還有濾紙?！狙菔静⒅v解】過濾的操作?！景鍟慷⑦^濾【討論】通過老師演示的過濾操作，你能總結(jié)一下過濾操作的要點嗎？【總結(jié)與交流】過濾操作要遵循：一貼、二低、三靠?！景鍟坎僮饕c：一貼、二低、三靠?！菊故緢D片】【講解】一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁?！咎釂枴咳绻麨V紙沒有緊貼漏斗內(nèi)壁會有什么影響？【講解】濾紙與漏斗壁之間有氣泡，會使過濾速率過慢?！菊故緢D片】【講解】二低：濾紙邊緣低于漏斗邊緣；濾液低于濾紙邊緣?！咎釂枴咳绻好娉^濾紙邊緣會有什么影響？【學生回答】部分液體直接流入下方燒杯中，使過濾后的液體仍然渾濁?！菊故緢D片】【講解】三靠：燒杯緊靠玻璃棒（引流）；玻璃棒緊靠在三層濾紙的地方（防止濾紙破損）；漏斗尖嘴端緊靠燒杯內(nèi)壁（防止濾液濺出，加快流速）?！窘涣饔懻摗吭谶^濾實驗中，有些同學得到的液體仍然是渾濁的，請你分析一下可能的原因?！咎崾尽?1)濾紙破損；(2)漏斗內(nèi)液面高于濾紙邊緣；(3)儀器不干凈?！咎釂枴咳绻^濾后濾液有顏色怎么辦？【學生回答】用活性炭吸附?！具^渡】經(jīng)過以上操作，只除去了泥沙等一些不溶性的雜質(zhì)，還有一些可溶性雜質(zhì)、異味、色素等要常通過用活性炭吸附的方式除去。3.吸附法【講解】用具有吸附作用的固體過濾液體（例如活性炭、木炭等），不僅可以濾去不溶性雜質(zhì)，還可以吸附一些可溶性雜質(zhì)，除去臭味。活性炭、木炭等具有疏松多孔的結(jié)構，是常用的吸附劑?！咎釂枴课绞俏锢碜兓€是化學變化？【學生回答】沒有產(chǎn)生新物質(zhì)，是物理變化。【播放視頻】活性炭的吸附性【交流討論】經(jīng)過沉淀、過濾、吸附之后的自然水是純水嗎？家中的自來水要經(jīng)過煮沸后才能喝，知道這是因為什么嗎？【展示圖片】【講解】經(jīng)沉淀、過濾、吸附后的水中仍含有很多的可溶性雜質(zhì)，如可溶性鈣和鎂的化合物。人們把含有較多可溶性鈣、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?！景鍟?．概念硬水：含較多可溶性鈣、鎂化合物的水。軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水?！締栴}】那么在日常生活中，我們怎么檢驗硬水和軟水呢？【實驗或播放視頻】用肥皂水區(qū)分軟水和硬水。【講解并展示】硬水：浮渣多、泡沫少軟水：浮渣少、泡沫多【講解】根據(jù)實驗現(xiàn)象我們可以發(fā)現(xiàn)：硬水中加入肥皂水后，不容易起泡，產(chǎn)生較多的浮渣。而軟水中加入肥皂水后則泡沫豐富，沒有浮渣。所以利用肥皂水可以區(qū)分軟水和硬水?！景鍟?．軟硬水的檢驗：加肥皂水【問題】使用硬水會給生活和生產(chǎn)帶來哪些麻煩？【板書】3．硬水的危害【總結(jié)與交流】硬水會使肥皂失效，浪費肥皂也洗不凈衣服，還會使衣服變硬，長期飲用硬水會危害我們的身體。如果鍋爐用水硬度高了也很危險，因為結(jié)垢后不僅浪費燃料，還會使鍋爐內(nèi)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?！窘涣饔懻摗磕窃谏钪泻蜕a(chǎn)中可采取什么方法來降低水的硬度？【總結(jié)】生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，這主要是使水中的鈣、鎂離子受熱生成不溶性的鈣鎂化合物即水垢而沉淀出來，從而降低了水的硬度。這里發(fā)生的是化學變化。實驗室里需要的蒸餾水是通過蒸餾方法制取的?！景鍟?．硬水的軟化4.蒸餾法【播放視頻】水的蒸餾【講解】蒸餾是根據(jù)物質(zhì)的沸點不同而分離混合物的方法，是一種液體與另一種液體（或固體）分離時常用的方法，發(fā)生的一般是物理變化。蒸餾是水凈化程度最高的凈化方法。【板書】→蒸餾【總結(jié)】沉淀分為靜置沉淀和吸附沉淀，除去不溶性雜質(zhì)，過濾除去不溶性固體雜質(zhì)，吸附除去不溶性雜質(zhì)、部分可溶性雜質(zhì)和異味、色素等，蒸餾除去可溶性、不溶性的所有雜質(zhì)，這些方法對水的凈化程度依次增強?！菊n后活動】《魯濱遜漂流記》大家都讀過嗎？學習了本節(jié)知識后，你能幫魯濱遜用生活中的用品制作一個簡易的凈水器嗎？大家課后一起試試吧！【科普片推薦】最后，推薦一部科普片《水世界》的第25集，由西班牙CINTV與TVE兩家電視公司合制的「生命之水」，每一集介紹不同的生態(tài)系統(tǒng)，以及透過3D與2D動畫模擬及同步解說，我們漸漸地發(fā)現(xiàn)地球中的水的特質(zhì)，以及