京改版九上化学 4.1水的净化 教案

教学基本信息
课名
第4章 最常见的液体——水 第一节 水的净化
是否属于
地方课程或校本课程
否
学科
化学
学段
初中
年级
初三
授课日期
教材
书名： 义务教育教科书 出版社： 北京出版社 出版日期：
指导思想与理论依据
国家中长期教育改革和发展纲要（2010-2020）提出基础教育阶段要着力提高学生服务国家服务人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。着力培养学生的学习能力、实践能力和创新能力。“义务教育化学课程标准（2011年版）”指出：化学是一门以实验为基础的科学，在教学中创设以实验为主的科学探究活动，有助于激发学生对科学的兴趣，引导学生在观察、实验和交流研讨中学习化学知识，提高学生的科学探究能力。化学实验是进行科学探究的重要方式，在实验探究中，能更全面地提升学生的学习能力、实践能力和创新能力。同时，化学实验对于学科核心素养中的“实验探究和创新意识”、“证据推理和模型认知”两大素养的形成与提升发挥着重要作用。
本节课是在学习了空气、氧气具体物质后，学习的一种重要的物质， 该课以上述思想为指导，以指向学科核心素养为目标，以“模拟水的污染及净化”为主线，从“模拟水的污染”、“污水的净化”、二个角度，设计一系列的实验活动。在实验活动设计中，从学生原有认识出发，通过一系列的实验，由实验事实获得证据，再经小结得出净水流程图模型，在这样的过程中，培养证据推理能力，并形成解决该类问题的认知模型。经过上述实验过程培养科学精神体会到身上肩负的社会责任。
教学背景分析
教学内容分析：
水是学生学习了空气、氧气气体物质后的又一种常见液体物质，在氧气的工业制法的学习中，学习了一种混合物分离的方法，本课题以水为核心，引导学生继续学习一些常用的混合物分离的方法：沉降、过滤、吸附和蒸馏，其中过滤是初中化学重要的混合物分离的方法。水也是化学中最常用的一种溶剂，为后续学习溶液、酸、碱、盐等重要内容打下基础。真实环境中水的净化是比较复杂的，要考虑方法的选择又要考虑顺序问题，模拟水的污染过程，在解决这一问题的过程中提升学生“证据意识”及建构解决复杂问题的思维模型。同时，通过各种实验活动促进学生实验能力的提升和解决问题意识的培养。
本节课内容属于《义务教育化学课程标准（2011）》“身边的化学物质”一级主题下的“水与常见的溶液”二级主题。课标中的“标准”是：知道硬水和软水的区别；了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的方法。提出的“活动与探究建议”是：了解或实地调查饮用水源的质量和水净化的处理方法；试验活性炭和明矾等净水剂的净水作用。提供的“学习情景素材”有：自来水的生产工艺、硬水对日常生活的影响、制取蒸馏水、太阳能海水淡化等。教材中是从天然水引入水的净化，将认识水的角度从社会转向化学学科，重点介绍了过滤、吸附、蒸馏等净化水的方法和原理，其间还穿插着自然界的水、纯水、蒸馏水、等概念知识。
在研读课标及教材的基础上，确定了本节课的教学内容为水的净化方法及原理。选用的素材有：净化水的实验（沉降、过滤、吸附、蒸馏）、自来水的生产工艺、太阳能海水淡化等。在教学方法上，创设情境，引入实际问题的解决，同时采用实验教学的方法，使学生在实验活动中感受到化学的用途，以及体会学习过程中的科学方法，提高社会责任感。
学生情况分析：
根据已有的生活经验，学生对水有一定感性的认识，例如水可以饮用，可以溶解一些物质等；知道自然界中的水是混合物，有许多不溶性的杂质和细菌，但对可溶性杂质不太清楚；知道过滤可除去水中难溶性的杂质，熟悉过滤的原理和操作，但在实验操作过程中，对滤纸的折叠，页面的高度会有一定的错误。对其他的净水方法不清楚。知道家庭常用的水消毒方法是烧开水，不了解其他的消毒方法。知道生活用水来自自来水厂，不了解自来水厂的净水过程。知道在饮水机的净水器中有活性炭但对活性炭的作用及净水原理不了解。
单一的净水方法学生容易理解和掌握，对于实际环境中水的净化方法的选择及先后顺序，存在一定的困难。
从年龄和心理特征上来看，初三学生正处于青春前期，自我意识逐渐增强，大部分学生在课堂上受心里因素影响较大，即使对于自己明白的问题也不愿举手回答，容易使课堂陷于沉闷。
教学策略分析：
本节课以任务为引领、以实验解决问题为核心，同时创设情境、使课堂教学环境宽松愉悦。
本节课设计了5个实验，包括教师演示实验、学生分组实验。首先，分组实验模拟水被污染的过程，感受水的污染过程。观察沉降的实验过程，学生分组观察实验。学生分组实验过滤、吸附水的净化实验，体会水净化过程。教师演示实验，利用蒸馏方法净化水学生观察。每个实验后均引出核心问题，在实验中观察及实验后认真分析除去杂质的种类，对净水方法有更深的理解更好的掌握。
教学方式和教学手段：
教学方式：实验探究教学 教学手段：分析总结、实验演示、学生实验、合作学习等。
主要用品：
药品：高锰酸钾 氯化钙 泥沙 水 活性炭
仪器：烧杯 铁架台 玻璃棒 漏斗 U型管 药匙 试管 酒精灯 带导管的单孔胶塞
教学目标
通过对水的净化的探究实验，了解沉降、过滤、吸附、蒸馏、消毒等净化水的常用方法。
认识到其他物质易分散到水中，水的污染容易净化复杂、繁琐，培养严谨的科学态度及社会责任感。
通过净水方法的分析形成框图，培养学科思维方式。
教学重点及难点：净化水的方法；吸附及蒸馏净化水原理的理解；生活中净水方法及顺序的选择；
教学流程示意图
环节 问题线 活动线 实验线
教学过程
阶段
教师活动
学生活动
设计意图
环节一引 入
【展示】
【提问】这幅图片所展示的美景你熟悉吗？
【过渡】这是龙河，每天上学都要路过，夏季满河荷花盛开，这样的美景离不开 “水”，今天我们一起来学习有关水的知识。
【板书】第4章最常见的液体—水
【过渡】龙河景虽美但我们走近能闻到刺鼻的气味，里面的水已经被污染了，怎样把被污染的水变干净呢？今天我们来了解有关水的净化的知识。
【板书】第一节 水的净化
【聆听】
观看PPT，聆听教师提问。
【回答】
生：熟悉，小龙河
【观看】观看PPT
回顾本单元复习的主要思想，即多角度认识典型化学反应，并引出本节课的研究角度—实验的角度。
环节二
从反应物的减少或消失证明反应的发生
【提问】被污染的水中有哪些杂质呢？
【追问】
杂质是如何进入水中的？
【过渡】
今天课堂上我们来模拟水被污染的过程
【任务1】模拟水被污染的过程，向250mL的烧杯中加入100mL的水，然后再加入氯化钙、高锰酸
钾和泥沙。
【要求】小组合作完成时间2分钟。
【任务2】
将这杯污水变成纯净水
【问题1】
这杯污水中含有哪些杂质？
【追问】
这些杂质能溶解在水中吗？
【再追问】
氯化钙溶解后的现象是什么？
高锰酸钾溶解后的现象是什么？
泥土放在水中之后溶液呈现什么状态？
【过渡】
水中的这些杂质我们将他们分为两类1.难溶性杂质2.可溶性杂质在加入泥土时还会带入一些3微生物、细菌
【提问】你有什么方法将这杯水进行净化吗？
【追问】过滤能否将这杯污水中所有的杂质都除去呢？
【再追问】过滤能除去这杯污水中的哪类杂质？
【过渡】过滤只是水净化方法中的一种，净化方法还有多种，沉降就是其中一种。
【讲述】在过滤之前先将液体静置利用重力作用使大颗粒杂质沉降到烧杯底部，以免过滤时大颗粒杂质堵塞滤纸。
【板书】净水方法
沉降：固体颗粒利用重力作用自然沉淀的过程
【问题2】
利用沉降的方法除去了水中哪种类型的杂质？
【追问】难溶性杂质是否被完全除去，除去了什么样的难溶性杂质？
【再追问】烧杯中还剩余哪些杂质？
【分析】

【过渡】下面应用过滤的方法继续对这杯水进行净化，请大家回忆过滤所需的仪器及注意事项有哪些
【强调】滤纸不属于仪器属于用品。
【提问】玻璃棒的作用是什么？
【投影展示】
【学生实验】对经过沉降后的污水上层液体利用过滤的方法再次进行净化，
【要求】小组合作时间4分钟，记录实验结果。
【板书】
过滤：把不溶于水的固体与液体分离
【问题3】对剩余杂质进行过滤
过滤后除去了哪些杂质，剩余哪些杂质？
【分析】对比过滤前和过滤后的物质
【过渡】如何除去水中高锰酸钾这种有颜色的物质呢？先介绍一种物质活性炭 一种黑色固体
【讲述】活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性。可以吸附色素和异味。利用活性炭这种物质，可以除去水中的色素和异味。吸附也是一种净水方法。
【板书】吸附：除去水中色素和异味——活性炭（物理性质）
【学生实验】将刚才过滤后的滤液进行吸附操作。
【要求】小组合作时间3分钟，记录实验结果。
【问题4】经过吸附后除去了哪些杂质，还剩余哪些杂质？
【分析】对比吸附前和吸附后的物质

【过渡】对于水中剩余的可溶性杂质氯化钙要如何除去呢，介绍一种净水方法——蒸馏
【讲述】蒸馏是利用加热的条件下水由液态变为气态，水蒸气经过导管后进入烧杯中的试管，遇到烧杯中的冷水液化成蒸馏水。
【板书】蒸馏——除去水中可溶性不挥发性杂质
【演示实验】对吸附后的液体进行蒸馏
【问题5】经过蒸馏后除去了水中哪些杂质，得到了什么物质？
【讲解】从沉降到蒸馏，水的净化程度越来越高，蒸馏是净水程度最高的方法，得到的水是蒸馏水属于纯净物。
【分析】对比蒸馏前和蒸馏后的物质
【讲述】沉降、过滤、吸附的净化水的方法是将杂质从水中除去，而蒸馏的净水方法是将水从体系中转移出来，将杂质留在了原来的体系中。
【举例】蒸馏法的应用：海水淡化装置
【过渡】经过一系列的净化方法我们除去了水中的杂质，还有一类杂质我们没有除去
【问题6】如何除去水中的微生物、细菌
【讲述】对这些微生物和细菌采用消毒的方法处理。
家庭常用什么方法消毒呢？
除了煮沸还有药剂法，常用的消毒剂有：二氧化氯、臭氧、氯气等。
【板书】除去水中病毒、细菌
【任务3】通过完成模拟水的污染过程和水的净化过程你有何感想？
【总结】水的净化过程非常复杂而污染却很容易，我们要关心爱护水资源。
【过渡】下面我们来看自来水厂是如何对水进行净化的。
【提问】请你说出自来水公司净水过程中所涉及到的净水方法。
【提出问题】
在自来水厂净化水的过程中采用的这些净化方法能颠倒吗？为什么？
会影响净化效果，影响效率
【小结】通过本节课的学习你有哪些收获？
【回答】
生1：泥土
生2：垃圾
生3：废水
【思考】杂质如何进入水中
【实验】小组合作完成实验，观察实验现象并记录
向250mL的烧杯中加入100mL水依次加入氯化钙?药匙、高锰酸钾5-10粒、泥沙?药匙

【回答】生1：泥土生2：高锰酸钾
生3：氯化钙
【回答】生1：氯化钙能溶在水中
生2：高锰酸钾能溶在水中
生3：泥土不能溶在水中
【回答】生1：白色固体溶解在水中
生2：高锰酸钾溶解在水中，液体呈现紫红色
生3：泥土不能溶解在水中，液体混浊。
【回答】生：过滤
【回答】生：不能
【回答】生：难溶性杂质
【观看】
观看投影

【观察】任务一中的污水经过沉降后的状态与刚污染的水进行对比
【回答】
生1：难溶性杂质
【回答】生1：没有，除去了大颗粒的难溶性杂质
【回答】生1：小颗粒难溶性杂质
生2：高锰酸钾
生3：氯化钙
除杂
方法
除去的
杂质
剩余的
杂质
沉降
大颗粒
泥沙
小颗粒固体
高锰酸钾
氯化钙
【回答】生1：漏斗
生2：烧杯
生3：铁架台
生4：滤纸
生5：玻璃棒
生：引流
生：注意事项：一贴、二低、三靠
【观看】观看PPT回忆相关知识
【小组合作实验】小组合作实验，记录实验现象
【回答】生1：除去小颗粒固体
生2：剩余杂质有高锰酸钾
生3：剩余杂质还有氯化钙
除杂
方法
除去的
杂质
剩余的
杂质
沉降
大颗粒
泥沙
小颗粒固体
高锰酸钾
氯化钙
过滤
泥沙
高锰酸钾
氯化钙
【观看】观看PPT了解吸附实验装置
【小组合作实验】小组合作实验，记录实验现象
【回答】生1：除去高锰酸钾
生2：剩余杂质有氯化钙

除杂
方法
除去的
杂质
剩余的
杂质
沉降
大颗粒
泥沙
小颗粒固体
高锰酸钾
氯化钙
过滤
泥沙
高锰酸钾
氯化钙
吸附
高锰酸钾
氯化钙（高锰酸钾）
【观看】观看PPT了解蒸馏装置

【观看】观看演示实验观察实验现象
【回答】生1：除去氯化钙
生2：得到了纯净的水
除杂
方法
除去的
杂质
剩余的
杂质
沉降
大颗粒
泥沙
小颗粒固体
高锰酸钾
氯化钙
过滤
泥沙
高锰酸钾
氯化钙
吸附
高锰酸钾
氯化钙（高锰酸钾）
蒸馏
氯化钙（高锰酸钾）
剩余的水
【观看】观看PPT
【回答】
生1：微生物，细菌
【回答】
生1：烧开水
【观看】观看PPT了解消毒方法
【发表感想】
生1：污水要经过处理变成纯净水非常的艰难，所以我们要爱护水资源。
【观看】观看影片自来水厂净化水
【回答】
生1：沉淀、过滤、吸附
生2：消毒
【回答】
生1：不能
【回答】
生1：知道了水的净化方法有哪些
生2：知道了水中杂质的类型
可溶性杂质和不溶性杂质
通过压强变化来证明该反应的发生，需要做相关的对比实验，排除水的干扰。由此，培养学生严谨求实的科学态度。
让学生体会到装置不同，但原理相通。
通过该实验，从另一个角度排除水的干扰，拓展学生思维。
学生通过亲自动手实验，能够更细致、全面的观察现象。
环节三
小结
本节课我们体会了水的污染和净化过程。
小结1：污染物种类 小结2：水的净化方法

小结3： 水的污染和净化过程
通过小结，了解水的净化过程，并体会水的污染和净化的难度体会爱护水资源的重要。
学习效果评价设计
一、纸笔测试
1．“水”有很多种。下列“水”属于纯净物的是 。
A．河水 B．自来水 C．矿泉水 D．蒸馏水
3．将浑浊的河水用右图所示的简易净水器进行净化，其中的净化
方法有 　　　 和吸附，用此装置净化后得到的水属于
　　　　　　（填“纯净物”或“混合物”）。
4．人类生活和工农业生产都离不开水，下图是自来水厂净化水的过程示意图。请依据图示回答问题。
（1）图中1池的名称为 。
（2）自来水厂生产自来水时，采用的净水方法有 。
二、活动表现评价
学生分组实验评价
评价内容
评价等级介绍
评价主体
自评
组长
教师
组内分工情况
A．分工明确
B．有分工不十分明确
C．没进行分工
成员参与程度
A．积极参与
B．偶尔参与
C．看别人操作
实验现象描述
A．描述准确、体现对比
B．描述准确、对比两者体现一方面
C．描述不准确，　　对比无体现
三、调查问卷
1．这节课你最大的收获是什么？
2．你还存在的疑问或你还想提出的问题是什么？
本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数)
本节课的教学设计突出的特点为：在课堂上通过完成模拟水的污染过程和净化过程学习水的净化方法，利用流程图体会净化程度越来越高，净化效果越来越好。具体体现在：
模型认知和实验操作能力的培养
本节课设计了两个具体任务模拟水的污染过程和水的净化，通过将污水逐步净化由沉降、到过滤到吸附到蒸馏的过程，建立净化水的流程图，从杂质种类有多到少，最后得到的蒸馏水是纯净物体会到不同净化方法的净化程度。建立了水净化方法的流程图模型
本节课一系列的实验活动，类型丰富，有教师演示实验、学生分组实验。不同的实验承担不同的功能，学生分组实验主要提高了学生的实验操作能力。教师的演示实验主要培养了学生的观察能力。
科学精神的培养与社会责任的建立
通过体会模拟水的污染和净化过程培养严谨的科学精神，通过体会水的污染和水的净化过程深刻体会到水被污染很容易而净化水却很复杂繁琐，树立爱护水资源保护水资源的意识。