第四單元課題2-水的凈化教學設計

課題3水的凈化課題分析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。課時分配：1課時整體設計三維目標1.知識與技能（1）知道純水與天然水、硬水與軟水的區(qū)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；（2）了解吸附、沉淀、過濾和蒸餾等凈化水的方法。初步學會過濾的操作方法。2.過程與方法（1）通過對一杯渾濁天然水進行凈化的實驗探究，認識凈化水的各種方法與凈化程度；（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。3.情感態(tài)度與價值觀（1）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，增強學習化學的興趣。進而激發(fā)學生自主學習的熱情和探究欲。教學重點1.純水與自然水、硬水與軟水的區(qū)別；2.沉淀、吸附、過濾和蒸餾等凈化水的方法。教學難點過濾的操作方法，培養(yǎng)學生動手實驗的能力。教具準備多媒體課件、水樣（河水、自來水、蒸餾水）、明礬、活性炭、肥皂水。鐵架臺、漏斗、玻璃棒、燒杯、試管、酒精燈、玻璃片、濾紙、火柴。制取蒸餾水裝置一套。教學過程導入新課導入一展示學生收集的水樣：自來水、純凈水、河水（受污染的水，帶氣味、顏色），請大家觀察它們的區(qū)別。提出問題：我們怎樣把這些渾濁的水變得較為純凈呢？這節(jié)課，我們共同來探討一下水凈化的一般過程。導入二自然界的水能直接飲用嗎？如果不能，經過怎樣的處理才能得到我們飲用的自來水？推進新課水的凈化［提問］渾濁的河水在靜置一段時間后有什么變化？［分析］底部有沉淀，上面的水變得相對澄清，但仍有一些懸浮物存在。［實驗］凈化桌上的一杯泥水（由于加了紅墨水而顯紅色），加入明礬?，F象：懸浮物沉到底部，水變得更加澄清。［分析］明礬溶于水生成的膠狀物可以吸附水中的懸浮物，從而使其沉降到底部，我們把它叫做絮凝劑，在一些農村飲用的井水就是通過加明礬凈化的。［提問］我們如何把這些沉淀和水分開？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］用沙漏勺子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。［分析］實驗室通常用過濾裝置（展示事物）把不溶于水的物質和水分開。［提問］比較過濾前和過濾后有什么變化？山泉水為何總是很澄清？［回答］過濾后的水較澄清。當山泉水通過山上的小石塊、沙層時，小石塊、沙層起到了過濾的作用。［過渡］過濾后的水仍為紅色，如何把顏色去掉呢？［展示］借助活性炭凈水器示意圖（課件投影），簡介活性炭。利用活性炭的吸附性，可以吸附水中一些溶解性的雜質。如除去色素和異味。學生動手將活性炭加入過濾后的水中。［設問］自來水廠是如何把渾濁的江水、河水凈化為我們能飲用的自來水呢？［播放］自來水的凈水過程。［提問］經過上述處理過的水，澄清透明，比較潔凈，是不是純凈物？為什么？［回答］不是，水中還有細菌和一些可溶性雜質。［分析］通過沉淀、過濾的方法只除去不溶性雜質，水中還有許多可溶性的雜質。生活中我們可能有這樣的經驗，經常用來燒水的水壺或裝水的開水瓶結有一層黃色物質——水垢。這是因為水中溶有可溶性鈣和鎂的化合物，加熱或放久了，這些化合物便會生成沉淀——水垢，像這樣含有較多可溶性鈣和鎂化合物的水叫硬水。不含或含較少可溶性鈣和鎂化合物的水叫軟水。［提問］如何區(qū)分硬水和軟水？［回答］加肥皂水，泡沫多的是軟水，泡沫少的是硬水。［總結］硬水的危害：1.既浪費肥皂又洗不干凈衣服。2.鍋爐里結水垢有爆炸的危險。［分析］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(yè)部門像紡織、印染、造紙、化工等部門，都要求用軟水。［過渡］如果我們除去硬水中鈣和鎂的化合物，就可以使硬水轉化為軟水。生活中一般通過煮沸水降低水的硬度，同時也能達到殺菌目的。工業(yè)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。下面請同學觀看“蒸餾水的制作”的過程（實驗演示蒸餾水的制取）。［分析］蒸餾的原理就是將液態(tài)的水加熱變?yōu)闅鈶B(tài)水，再冷卻為液態(tài)的水，這樣水中溶解的物質就被除去了，使硬水能變?yōu)檐浰?。［提問］不同地方的水質是不一樣的，水的軟硬程度也是不一樣的，長期飲用硬水對身體健康是有害的，那么長期飲用蒸餾水對身體健康是否有益呢？［回答］對身體健康不利，雖然蒸餾水是安全衛(wèi)生的，但缺少人體所需的微量元素，而自然界的水中含有不少微量元素。［課堂練習］1.下列說法中正確的是（）A.無色、無臭、清澈透明的水一定是純凈物B.活性炭可以吸附掉一些溶解的雜質，除去臭味C.青少年長期飲用純凈水有益健康D.使用硬水對生活和生產有益2.活性炭凈水器可除去水中的臭味，是因為它具有（）A.導電性B.傳熱性C.吸附性D.氧化性3.對于靜置、吸附、過濾、蒸餾等凈化水的操作，①上述操作中，凈化程度由高到低的順序是_______________；②可以降低水的硬度的是_______________；③綜合運用上述4項操作凈水效果更好，其先后順序是_______________。答案：1.B2.C3.①蒸餾、吸附、過濾、靜置②蒸餾③靜置、過濾、吸附、蒸餾［課堂小結］這節(jié)課我們主要學習了以下內容：1.自然界的水都不是純水，通過靜置、吸附、過濾、蒸餾等途徑可以使水得到不同程度的凈化。2.硬水易生水垢，與肥皂作用不易起泡沫，硬水通過多種方法可以軟化為軟水。3.過濾操作要點是“一貼、二低、三靠”。板書設計課題3水的凈化布置作業(yè)1.上冊課本P58習題1、2、3、42.下列說法中有錯誤的是（）A.過濾操作可以除去水中的不溶物B.蒸餾水是凈化程度較高的水C.鍋爐用水硬度太高十分危險D.活性炭可以把硬水轉化為軟水3.下列不屬于凈化水的措施是（）A.吸附B.過濾C.電解D.蒸餾答案：2.D3.C教學反思從總體上看，本節(jié)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(fā)展教材，根據本地、本校的實際情況，創(chuàng)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(fā)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(fā)展，課堂活而有序、活而有效，教師起到了組織者、引導者、合作者等作用。備課資料1.懸浮物的清除(1)沉降法為了清除原水中的泥沙、塵土、膠體等懸浮狀的雜質，通常先采用沉降法，通過靜置，借助重力使較大顆粒的懸浮物沉降，加以清除。(2)絮凝法對于細微的懸浮物，單靠沉降無法快速分離除凈。要加入適當的絮凝劑——能使溶膠等細微的懸浮物變成絮狀沉淀的凝結劑，通過吸附作用，使細小顆粒的黏土、膠體等聚集起來；再經過化學黏結使聚集體變大，進一步形成絮狀體，呈絨毛狀，在重力的作用下發(fā)生共沉降，通過澄清或過濾而清除。有機高分子絮凝劑的絮凝機理：當作為絮凝劑的高分子化合物的分子和懸浮微粒相接觸時，絮凝劑的一個或多個基團吸附于懸浮粒子的表面，絮凝劑分子的其余部分留在溶液中。當一個絮凝劑的分子同時以多個基團吸附懸浮粒子時，把懸浮粒子聚集在一起，并因重力作用而沉降。(3)過濾法通過各種方法沉降后的水，流過由細沙和活性炭等所組成的過濾池，濾去沉降下的固體。2.硬水的軟化硬水經過技術處理使硬度降低或轉變成軟水的過程稱為硬水的軟化。硬水軟化的主要方法如下：(1)加熱法把硬水加熱，使溶于水的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2轉變?yōu)殡y溶的CaCO3、MgCO3從水中沉淀出來而清除。Ca(HCO3)2====CaCO3+CO2↑+H2OMg(HCO3)2====MgCO3+CO2↑+H2O(2)蒸餾法把水加熱蒸餾，除去水中的鈣鎂離子，同時除去其他雜質。(3)石灰蘇打法加入石灰水或蘇打(Na2CO3)中和碳酸氫鹽，使鈣鎂離子轉化為碳酸鹽沉淀除去。(4)離子交換法用離子交換樹脂(磺化煤、沸石、高分子離子交換樹脂等)除去鈣鎂離子。3.純水的制備在一定程度上去除了各種雜質的水為純水。離子交換法主要去除水中的強電解質離子