【轻松备课】人教版化学九年级上册第四单元课题2 水的净化 教学详案

第四单元　自然界的水
课题2　水的净化
设计说明 水的净化是学生在学习了实验基本操作、氧气的制取和性质实验之后进行的实验基本操作学习。一方面，学生已经具备了一定的实验动手操作能力，另一方面，水的净化与我们的日常生活息息相关，学生的学习兴趣较高。因此本节课主要采用先学后教，学生实验与教师演示相结合的方法。在本节课中包含了明矾吸附、过滤、活性炭吸附，假如每个实验都进行学生实验探究，则时间紧且学生不容易抓住重点，因此探究重点放在过滤操作，把蒸馏作为演示实验。在进行过滤实验操作时规范到位，可达到良好的效果。本节课选取了与日常生活紧密相关的素材，让学生通过感悟、体验后在内心深处产生需要的倾向，进一步激发学习兴趣，培养学生终身学习的意识。 教学目标 【知识与技能】 1.了解纯水与天然水的区别。 2.了解吸附、沉淀、过滤等净化水的方法。 3.初步学会过滤的实验操作技能。 【过程与方法】 1.通过实验探究和讨论，培养学生的观察描述能力和交流合作能力，形成良好的学习习惯和学习方法。 2.学习运用观察、比较、分析、归纳和总结等方法从实验中获取信息并进行加工。 【情感、态度和价值观】 1.通过学生参与水净化过程的实验探究，感受化学对生活对社会的积极意义，增强学习化学的兴趣。 2.用学到的化学知识解决生活中的一些问题，感受一杯纯净水来之不易，树立珍惜水、爱护水的思想。 重点难点 教学重点 1.净化水的方法：吸附、沉淀、过滤。 2.过滤操作的三个注意事项。 教学难点 过滤的操作方法，培养学生动手实验的能力。 教学方法 探究法：通过学生动手实验，学会过滤等基本实验操作，认识静置沉淀、吸附沉淀、过滤等净水方法。 调查法：通过一些课内外的调查活动，认识硬水的危害性，了解鉴别硬水和软化的基本方法，从而形成节约用水的意识。 教具、学具 1.计算机多媒体教学系统、CAI课件等。 2.仪器：烧杯、铁架台、漏斗、玻璃棒、滤纸等。 3.药品：活性炭、明矾、天然河水、矿泉水等。 授课时数 2课时 第一课时　沉淀与过滤 教学过程 导入新课 【课件展示】观看河水、海水、自来水、矿泉水、蒸馏水、纯净水的图片。 【教师提问】同学们，这些都是我们生活中常见的水，根据已学知识它们都是纯净物吗？ 【学生回答】不是。 【教师提问】根据生活经验这些水都可以饮用吗？ 【学生回答】不能，因为水中有杂质、细菌，饮用后会生病。 【教师讲述】《鲁宾逊漂流记》的故事梗概。 【教师提问】我们该如何帮助鲁滨逊获得可饮用的水？你有什么简单的办法能使浑浊的水变得清澈吗？ 【学生回答】可以把水静置一段时间。可以用家里的棉布或纱布来过滤水。（学生可能会有不同答案） 【教师提问】肯定学生的回答，进一步提问，这样得到的水就纯净了吗？ 【学生回答】不纯净，细菌、病毒，还有一些物质可能溶解在水中。 【教师讲述】由于种种原因，自然界的水里混有多种杂质、细菌和病毒，仅用静置、沉淀的方法，还不能将全部杂质去除，我们要选择卫生、健康、安全的饮用水，今天我们一起来学习怎样更好地将水净化。 讲授新课 一、水的净化方法 【教师提问】同学们知道我们所用的自来水的水源来自何处？自来水厂是如何把浑浊的长江水净化为我们能饮用的自来水呢？ 【视频播放】自来水厂的净水过程影片。 1.沉淀 【演示实验】将所展示的两杯相同的浑浊的天然水中的其中一杯中加入明矾，并且进行搅拌，之后放置一会儿，观察现象。 【学生活动】请一位学生上台，观察并描述实验现象：加明矾的那杯水比没有加入的更加清澈。 【教师讲述】这两杯水放置一会儿，上层水会更清澈，这种方法，可以称为沉淀。没有加入明矾的方法，我们称为静置沉淀，而加入明矾的称为吸附沉淀。明矾在这个过程中所起的作用是明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，吸附其周围小的沉淀颗粒然后逐渐变成大颗粒，当达到一定重量时，沉到容器底部，我们把明矾称为絮凝剂。 2.过滤 【教师提问】那么沉降下来的这些不溶性的杂质我们要如何将它们分离出来呢？请大家举出日常生活、生产中把固体和液体分开的实例。 【学生回答】用漏勺将煮熟的饺子和汤分开；用地漏盖子将固体垃圾和水分开；用滤布把豆腐浆和豆腐渣分离；用沙层滤水等。 【教师提问】这些分开固体和液体的实例，有什么共同点？ 【学生回答】都是用一种液体能通过，固体不能通过的物品，把固体和液体分开。 【教师讲述】实验室通常用过滤装置。请同学们先仔细看一看自己的实验台上有哪些实验仪器和药品。 【演示实验】我们今天请同学们做过滤实验，由于这个实验是大家新认识的一个综合性操作实验，请同学们先观察老师做一遍。（教师操作） 【教师提问】请同学们结合教师的操作看教材第75页图4-16，概括老师的操作步骤。 【学生回答】同学们先讨论，在教师的提示下概括出“一贴、二低、三靠”的操作步骤。 【学生活动】请同学们按照操作步骤自己做实验。学生进行过滤操作，边实验边交流。 【教师提问】各实验小组将自己过滤的水与其他实验组的结果进行比较，请实验效果好的实验组组长介绍经验，请实验效果有待提高的实验组组长分析实验失败原因。 【学生活动】学生发言，重点分析实验不成功的原因，并结合“一贴、二低、三靠”操作步骤强化知识。 【归纳总结】操作注意事项：“一贴、二低、三靠”。 一贴：滤纸紧贴漏斗的内壁，中间不要留有气泡。防止液体由滤纸和漏斗之间的缝隙流下去，使过滤的滤液浑浊。 二低：滤纸的边缘要比漏斗稍低，向烧杯中倾倒液体，液面要低于滤纸边缘。防止液体由滤纸和漏斗之间的缝隙流下去，使滤液浑浊。 三靠：倾倒液体的烧杯要靠在玻璃棒的中下部，使液体沿玻璃棒流入漏斗，如果不用玻璃棒引流，直接向过滤器内倾倒液体，容易使滤纸被冲破，液体溅出。引流用的玻璃棒要靠在三层滤纸的一侧，防止戳破滤纸。漏斗下端的管口要靠在承接滤液的烧杯内壁上，防止滤液溅出。 【教师点拨】一次过滤所得的滤液仍浑浊时，应再过滤一次。如果两次过滤滤液仍然浑浊，则应检查实验装置并分析原因，如滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。 3.吸附 【教师提问】通过沉淀、过滤操作此时所得到的水是否为纯净物？ 【学生回答】不是。还含有一些可溶性杂质。如颜色、异味、一些可溶性的物质。 【教师提问】颜色和异味我们要如何除去呢？大家回想一下，我们家的冰箱里所放的除臭剂是什么？ 【课件展示】活性炭净水器示意图活性炭利用其自身疏松多孔结构，将有颜色和气味的分子吸附其内，可以用于除臭和除颜色。这种方法称为吸附。 课堂小结 同学们，要使被污染了的河水得到初步净化，要经过沉淀、过滤、吸附等操作。 由此我们可以看到，若使被污染的河水变得更清更蓝，要耗费大量的人力、财力。所以一定要避免走“先污染，后治理”的老路。水的净化很复杂，洁净的水来之不易，我们要爱护水资源，同时要节约用水，防止水污染。相信通过我们的共同努力，一定可以让我们的生活环境更美好。 当堂达标 1.下列有关水的说法正确的是（　　） A.水结成冰时，水分子就停止了运动 B.天然水中的所有杂质都可以过滤除去 C.水在天然循环过程中发生了化学变化 D.明矾可促进浑浊水中悬浮物的沉降 答案：D 2.自来水生产中起杀菌消毒作用的是（　　） A.明矾 B.活性炭 C.氯气 D.纯碱 答案：C 3.下列有关水净化过程的描述错误的是（　　） A.过滤除去难溶性杂质 B.通入氯气杀菌消毒 C.加入明矾使小颗粒凝聚与水分层 D.通过活性炭可使某些有害物质转化为无害物质 答案：D 4.水是生命之源，下列有关水的说法正确的是（　　） A.可供利用的淡水资源是无限的 B.水经过沉降、过滤、吸附、杀菌消毒等净化过程后可用作生活用水 C.长期饮用蒸馏水有益健康 D.爱护水资源主要从节约用水和水的循环利用两方面采取相应措施 答案：B 5.下列中草药煎制步骤中，属于过滤操作的是（　　） A.冷水浸泡 B.加热煎制 C.箅渣取液 D.灌装保存 答案：C 6.自来水厂净化水的主要步骤如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A.步骤①中加入明矾作絮凝剂 B.净化后的水为纯净物 C.步骤④的作用是消毒杀菌 D. X试剂可以是活性炭 答案：B 板书设计 第四单元　自然界的水 课题2　水的净化 第一课时　沉淀与过滤 一、水的净化方法 1.（1）自来水的净化过程 （2）纯水与天然水 2.常用的净水方法 （1）沉淀 ①静置沉淀 ②吸附沉淀：絮凝剂（明矾） （2）过滤：将固体和液体进行分离。 过滤的操作要点：“一贴、二低、三靠”。 （3）吸附：活性炭的吸附作用。 第二课时　硬水与软水 教学过程 回顾思考 1.明矾是在净水过程中的絮凝剂，所起的作用是明矾溶于水后生成的 对杂质有 作用。 答案：胶状物 吸附 2. 过滤操作中要注意：“一贴、二低、三靠”。 （1）一贴： 紧贴漏斗的内壁，中间不要留有气泡。 （2）二低：滤纸的边缘要比 边缘稍低，过滤的液体向漏斗内倾倒时液面要低于 边缘。 （3）三靠：倾倒液体的烧杯要靠在玻璃棒的 部，使液体沿玻璃棒流入漏斗。引流时玻璃棒的下端要斜靠在 的一侧，防止戳破滤纸。漏斗下端的管口要靠在承接滤液的烧杯 上，防止滤液溅出。 答案：（1）滤纸　（2）漏斗　滤纸　（3）中下　三层滤纸　内壁 导入新课 【教师提问】上节课我们学习了沉淀、过滤、吸附等净水方法，那么经过上述处理的水，澄清透明，比较洁净，是不是纯净物？为什么？ 讲授新课 二、硬水和软水 【教师讲述】经过除颜色和异味的水，里面还会含有其他的一些可溶物， 比如钙、镁化合物，而含有较多可溶性钙、镁化合物的水我们称为硬水，不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水我们称为软水。 【归纳总结】硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。 软水：不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水。 【教师提问】我们要如何区分硬水和软水呢？ 【实验演示】在硬水和软水中分别加入等量的肥皂水，让学生观察实验现象。 【学生回答】 种类硬水软水现象泡沫少，有大量浮渣无浮渣，有大量泡沫结论硬水和软水可用肥皂水区别；硬水浪费肥皂
【教师点拨】硬水和软水的检验方法：将等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的软水和硬水的试管中，搅拌，观察两试管中产生泡沫的情况，产生丰富泡沫的是软水，泡沫很少或不起泡沫，浮渣多的是硬水。 【教师提问】硬水给生活和生产带来了哪些危害？ 【学生阅读】学生阅读教材第76页内容。 【教师讲述】其实硬水的危害还远远不止这些，比如长期饮用硬度很高的水，人体健康也会受到影响，它可引起消化功能紊乱。另外，很多工业部门像纺织、印染、造纸、化工等部门，都要求用软水。 【教师提问】在生活中我们怎样可以使硬水变为软水？ 【教师讲述】使硬水转化为软水，生活中一般通过煮沸水降低水的硬度；工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水；实验室中通常用蒸馏的方法以降低它的硬度。 三、蒸馏 【视频播放】“蒸馏水的制作”的教学短片。 【教师讲述】蒸馏的原理就是将液态的水加热变为气态水，再冷却为液态的水，这样水中溶解的物质就被除去了，使硬水变为软水。蒸馏也是一种混合物分离的方法，它是把沸点不同的物质从液态混合物中分离出来，是水的净化方法中净化程度最高的一种。 【演示实验】 实验目的：制取蒸馏水。 实验步骤：在蒸馏烧瓶中加入约体积的硬水，再加入几粒沸石（或碎瓷片）以防加热时出现暴沸，按如图所示连接好装置，使各连接部位严密不漏气。加热蒸馏烧瓶，注意不要使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过支管直接流出。弃去开始蒸馏出的部分液体，收集10 mL左右蒸馏水后，停止加热，用肥皂水比较蒸馏前后水的硬度变化。 实验室制取蒸馏水的装置 【实验结论】蒸馏前的水加入肥皂水后泡沫少，浮渣多，为硬水；而蒸馏后的水加入肥皂水后泡沫多而浮渣少，为软水。 【归纳总结】蒸馏操作的注意事项：（1）加热时，烧瓶中应放入几粒沸石（或碎瓷片），防止加热时出现暴沸。（2）加入的液体（硬水）不要超过烧瓶容积的2/3，加热时不要使液体沸腾得太剧烈，防止烧瓶中的液体通过支管进入蒸馏水中。（3）温度计不要插入液体中，应使温度计的液泡对准支管口处，用于测量蒸气的温度。（4）蒸馏瓶加热时应垫石棉网，使其均匀受热。（5）冷凝管中水的流向是冷水从下口进入，出水口在上方，以使水蒸气被充分冷凝变成液态水。 课堂小结 我们学习了沉淀、过滤、吸附、蒸馏这几种净化水的方法，其中蒸馏是净化程度最高的净水方法。取等量的软水和硬水，向其中加入等量的肥皂水搅拌，观察，产生大量泡沫的水是软水，不产生泡沫或产生泡沫很少且易起浮渣的水是硬水。 当堂达标 1.单独使用下列方法净化水时，净化程度最高的是（　　） A.蒸馏 B.吸附 C.过滤 D.静置 答案：A 2.日常生活中将硬水软化的方法是（　　） A.煮沸 B.吸附 C.过滤 D.沉淀 答案：A 3.下列关于水的说法正确的是（　　） A.用肥皂水不能区别硬水和软水 B.蒸馏后得到的水是纯净物 C.生活污水可以随意排放 D.在河水样品中加入明矾可以除去水中所有杂质 答案：B 4.水是生命之源，下列关于水的说法正确的是（　　） A.活性炭能使海水淡化 B.生活用水可以任意排放 C.用明矾对水进行杀菌消毒 D.煮沸能降低某些硬水的硬度 答案：D 5.每年的3月22日是“世界水日”，下列与水相关的说法不正确的是（　　） A.地球表面约有71%被水覆盖，但可供人类使用的淡水总量却不足总水量的1% B.活性炭在净水过程中发生了化学变化 C.净化天然水的操作中，净化程度最高的是蒸馏 D.农业生产中不合理施用农药、化肥会对水体造成污染 答案：B 6.下列有关水的说法不正确的是（　　） A.地球上的水储量是丰富的，可供利用的淡水资源是无限的 B.肥皂水可以区别硬水和软水 C.用蒸馏的方法可以将海水淡化 D.爱护水资源主要从节约用水和防治水体污染两方面采取相应措施 答案：A 7.下列有关水的叙述正确的是（　　） A.农业上改浇灌为喷灌可节约用水 B.过滤和蒸馏都可以软化硬水 C.海水淡化是人类解决淡水短缺的最主要途径 D.生活污水不需要集中处理排放 答案：A 8.为除去某化工厂车间排放的废水中的色素，可采取的合理措施是（　　） A.静置沉淀 B.加入明矾处理 C.蒸馏 D.经活性炭层吸附 答案：D 9.2020年3月22～28日是第三十三届“中国水周”，宣传活动的主题为“坚持节水优先，建设幸福河湖”，下列关于水的说法不正确的是（　　） A.天然水的循环是物理变化 B.提高水的利用率可以节约水资源 C.可用肥皂水鉴别饮用水是硬水还是软水 D.自来水厂的净水过程中只发生物理变化 答案：D 板书设计 第四单元　自然界的水 课题2　水的净化 第二课时　硬水与软水 二、硬水和软水 1.定义 （1）硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。 （2）软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。 2.区别：加肥皂水 3.硬水的危害 4.硬水的软化 （1）生活中：煮沸。 （2）实验室中：蒸馏。 三、蒸馏 蒸馏是把沸点不同的物质从液态混合物中分离的一种方法。（是物理变化） 教学反思