课题2 水的净化
第1课时 沉淀与过滤
1．使学生了解生活用水的一般净化方法。
2．基本掌握沉淀、过滤、吸附等净化水的操作方法。
3．了解纯水与天然水、硬水与软水的区别。知道硬水的危害和软化方法。
1．过滤的基本操作方法及原理。
2．自来水的净化过程。
3．硬水和软水的概念，检验方法。
向同学们展示矿泉水、河水、泥水、下水道的水各1瓶。问：同学们看看这些水，为什么这些水的颜色不同?如何对含杂质的水进行净化?我们生活中一般有哪些净化水的方法呢?今天我们就一起来学习水的净化方法。
1.利用明矾净水是因为明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附，使杂质沉降来达到净水的目的。
2.在过滤的操作中，滤纸要紧贴漏斗的内壁；滤纸的边缘要低于漏斗的边缘，液面要低于滤纸的边缘；漏斗下端要紧靠烧杯内壁，玻璃棒要靠在三层滤纸上，玻璃棒起着引流的作用。
（一）生活用水的净化
小组讨论
1．天然水的净化方法有哪些?哪些方法是除去水中的可溶性杂质?哪些方法是除去水中的不溶性杂质?
天然水的净化方法有静置沉淀、吸附沉淀、过滤、消毒杀菌、煮沸、蒸馏。其中静置、吸附、过滤是除掉水中的不溶性杂质，煮沸、蒸馏是除掉水中的可溶性杂质。
2．如果把上述的天然水变成饮用水，需要用什么方法?
煮沸。
3．在以上的几种净水方法中，净水程度按由低到高的顺序应怎么排列?
静置沉淀、吸附沉淀、过滤、煮沸、蒸馏。
教师点拨
在净水的各种方法中，静置沉淀、吸附沉淀、过滤发生的都是物理变化；消毒杀菌发生的是化学变化。在静置沉淀、吸附沉淀、过滤、煮沸、蒸馏几种净水的方法中，净化程度最高的是蒸馏。
跟踪练习
1.下列净水操作中，效果最好的是(D)
A．静置B.吸附C．过滤D．蒸馏
2．我们饮用的水是由原水净化所得，自来水厂科学合理的净水过程是(A)
A.原水→加絮凝剂→沉淀→过滤→吸附→消毒→净水
B.原水→加絮凝剂→消毒→过滤→沉淀→吸附→净水
C．原水→过滤→消毒→加絮凝剂→吸附→沉淀→净水
D．原水→消毒→加絮凝剂→吸附→沉淀→过滤→净水
3．湖水中含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质。在水中撒些明矾，可除去水中的泥沙、悬浮物，使水变澄清；可用次氯酸(HClO)杀死细菌。氯气溶于水时可生成盐酸和次氯酸。某水厂生产自来水的步骤如下：
(1)可以除去水中的泥沙和悬浮物杂质的步骤为ABC(填编号)。
(2)能消毒杀菌的步骤为加氯气。
4.对于静置沉淀、吸附沉淀、过滤、煮沸、蒸馏等净化水的操作，每一操作相对净化程度由低到高的顺序是静置沉淀、吸附沉淀、过滤、煮沸、蒸馏；可降低水的硬度的是煮沸、蒸馏。
（二）过滤
小组讨论
观看演示实验4-2，完成问题
1．过滤是将难溶于水的固体和液体分开，是为了除掉水中的不溶性杂质。过滤操作需要哪些仪器?
铁架台、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯。
2．实验室的过滤操作要注意：“一贴”滤纸紧贴漏斗的内壁，“二低”滤纸的边缘低于漏斗的边缘、液面低于滤纸的边缘，“三靠”玻璃棒的末端紧靠三层滤纸的一边、漏斗的末端紧靠烧杯的内壁、烧杯紧靠玻璃棒的中下部。
3．在过滤操作中，玻璃棒起引流作用。
4.滤纸与漏斗壁之间有气泡，会给实验带来什么影响?
影响过滤的速度。
5.在过滤操作中，为什么玻璃棒要靠在三层滤纸的一边?烧杯为什么要紧靠玻璃棒?漏斗的末端为什么要紧靠烧杯的内壁?
防止捅破滤纸；防止液体溢出；防止滤液溅出。
6.过滤后滤液仍然浑浊的原因是什么?
教师点拨
过滤后滤液仍然浑浊，可能是：滤纸破损；液面高于滤纸的边缘；盛装滤液的烧杯不干净。在过滤时不能用玻璃棒搅动，这样会捅破滤纸。
典例精析
例题 明明将浑浊的湖水倒入烧杯中，先加入明矾搅拌溶解，静置一会儿，然后进行过滤，请问：
（1）加明矾的作用是 ，漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了；
（2）操作过程中，他发现过滤速度太慢，原因可能是；
（3）过滤后，观察发现，滤液仍然浑浊，可能的原因是；
（4）改进后再过滤，得到了澄清透明的水，他兴奋地宣布：我终于制得了纯水！对此你的看法是,理由是，若要制取纯水，还需要采用的净化方法是。
解析 本题讨论了用过滤法净化水全过程的基本操作和注意事项。
答案 吸附杂质 防止滤液溅出 滤纸没有放好，有气泡 滤纸破了，或滤液高于滤纸上边缘 不是纯水 还有可溶性杂质 用蒸馏法
拓展延伸
某同学将浑浊的河水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末搅拌溶解，静置一会儿后，采用如右图所示装置进行过滤，请问：
(1)加明矾的作用是吸附固体杂质使其沉淀；图中还缺少的一种仪器是玻璃棒，其作用是引流；如果按图所示的装置进行操作，其中的错误有：①滤纸边缘高于漏斗边缘；②漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁。
（2）若滤液仍然浑浊，应再过滤一次。出现浑浊的原因可能是滤纸破损或液面高于滤纸边缘。
(3)改进后过滤，得到了澄清透明的水，他兴奋地宣布：我终于制得了纯水!对此，你一定有不同的看法。理由是过滤只除去了不溶性杂质，水中还有可溶性杂质。若要证明你的看法的正确性，应该再做的实验是取少量液体加热看是否有白色固体物质生成。
从总体上看，本节课基本上达到了新课程标准要求的预期目标，即充分利用各种社会资源，挖掘教材，发展教材。根据本地、本校的实际情况，创造性地使用新教材，在人类文化背景下构建知识体系，使单调的化学实验基本操作教学富有启发性和探究性，体现出其应有的价值，达到科学教育与人文教育相映生辉的效果，在实践中促进学生发展，课堂活泼而有序、有效，教师做到了组织者、引导者、合作者等身份。
第2课时 硬水与软水硬水的软化
1.知道硬水与软水的区别，并学会用肥皂水检验硬水与软水。初步了解硬水的危害及硬水的软化方法。
2.了解蒸馏的基本操作技能。
1.硬水与软水的区别。
2.蒸馏的净水方法。
上次课内容我们学习了沉淀、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？
1.硬水是指含有较多可溶性钙镁化合物的水，软水是指不含或含较少可溶性钙镁化合物的水。软化硬水就是设法除去硬水中的钙镁化合物，常用煮沸或蒸馏的方法降低水的硬度。
2.蒸馏是一种分离或提纯物质的方法，主要是利用液体混合物中各成分的沸点不同，通过改变温度来分离提纯各成分。在净化水的各种方法中，蒸馏是净化程度最高的方法。
3.实验4-3中：向盛有硬水和软水的两个烧杯中滴入几滴肥皂水，起泡沫的是软水，起浮渣的是硬水。
4.实验4-4中：在烧瓶中加入几粒沸石的目的是防止加热时液体暴沸；图4-21中右侧烧杯盛冷水的目的是使水蒸气冷凝成液体。
（一）硬水和软水
小组讨论
[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。
[回答]
[小结]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，易起浮渣的是硬水。
[提问]硬水给生活和生产带来了哪些危害?
教师点拨
1.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，它可引起消化道功能紊乱。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。
2.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。
（二）蒸馏
小组讨论
演示实验
[实验步骤]在蒸馏烧瓶中加入约1/3体积的硬水，再加人几粒沸石(或碎瓷片)以防加热时出现暴沸。按课本图4-21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，以防液体通过导管直接流出。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的硬度变化。
1.怎样证明用此种方法制取的是纯度很高的软水？
蒸馏前的水加人肥皂水后泡沫少，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。
2.在实验操作中应注意哪些问题？
蒸馏操作的注意事项：(1)加热时，烧瓶中应放人几粒沸石(或碎瓷片)，防止加热时出现暴沸。(2)加入的液体(硬水)不要超过烧瓶体积的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导管进入蒸馏水中。(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。
教师点拨
1.工业(医疗)处：软化水的方法是蒸馏法。
2．蒸馏水是净化程度最高的水。
典例精析
【例题】净化水的以下操作，其中净化程度最高的是()
解析 根据过滤、结晶、蒸馏、吸附的净水原理进行分析判断即可。
A、过滤可以除去水中的不溶性杂质，所得的水中含有可溶性的杂质、钙镁化合物等，不是纯水。
B、蒸发结晶不用于净化水。
C、通过蒸馏除去了水中所有的杂质，所得到的水为纯净物，净化程度最高。
D、吸附可以除去水中的色素和异味，所得的水中含有可溶性的钙镁化合物，不是纯水。
答案 C
教师在处理因课前无法预计的学生知识点的迁移方式和思维深度而暴露的问题时，要能时刻关注并追随学生的思维活动，不断调整自己的思维活动，及时有目的地组织学生相互交流和讨论，巧妙诱导。点拨的方式也有一定的技巧性，既有利于培养学生交流与合作的能力，也有利于发展学生的评价能力，达到师生互动的目的。
