人教版九年级上册化学教案：4.2水的净化

上课时间
年
月
日至
月
日
授课班级
年级
班
授课老师
课时
第
节
课题
第四单元
自然界的水
课题2
水的净化
【教学目标】
知识与技能：1.了解自然界的水和纯净水，学会沉淀、过滤、吸附等净化水的方法。
2.了解自来水净化的过程，体会化学知识在生活中的重要性，培养学生节水意识。
3.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。
4.了解蒸馏的基本操作技能。
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。
3.通过对硬水危害的了解与认识，讨论交流，让学生了解硬水软化的必要性，并学会区分硬水和软水。
4.通过对蒸馏实验的了解与认识，让学生明白蒸馏是四种净水方法中净化程度最高的。
情感、态度、价值观：1.用学到的化学知识解决生活中的一些问题,感受一杯净水来之不易，树立珍惜水、爱护水的思想。
2.通过学生亲自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，增强学生学习化学的兴趣。进而激发学生自主学习的热情和探究欲。
3.通过水的软化处理，懂得卫生健康饮水和节约用水，体会化学在实际生活中的广泛应用。
4.通过探究活动（蒸馏），培养学生科学探索精神。
【重点】
沉淀、过滤、吸附等净化水的方法。硬水与软水的区别。
蒸馏的净水方法。
【难点】
过滤的操作方法，培养学生动手实验的能力。知道硬水与软水的区别。
【考点】
下列关于过滤操作的叙述不正确的是（B）。
A.滤纸的边缘要低于漏斗口
B.液面不要低于滤纸的边缘
C.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
D.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
【教学方法】
使用多媒体课件，做实验，知识拓展，总结。
【教学工具】
多媒体课件、水样（河水、自来水、蒸馏水）、明矾、活性炭。
铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸等。多媒体课件、水样（河水、自来水、蒸馏水）、肥皂水、火柴、制取蒸馏水装置一套等。
【教学过程】
导入新课：
［课件展示］洪灾图片
［提问］1.洪灾过后，有些灾区自来水还没来得及恢复供应，面对污浊的河水，这些水可否饮用？为什么？
［回答］不能，因为水中有杂质、细菌，饮用后会生病。
［提问］2.你有什么简单的办法能使浑浊的水变得清澈吗？
［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）
［提问］3.肯定学生的回答，进一步问，这样得到的水就纯净了吗？
［回答］不纯净，细菌、病毒，还有一些物质可能溶解在水中。
［讲解］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。
知识点一、自来水的净化过程
［提问］同学们知道我们所用的自来水的水源来自于何处？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。
知识点二、净化方法
沉淀
［演示实验］将所展示的2杯相同的浑浊的天然水中的其中1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1杯水比没有加入的更加清澈。
［讲解］这2杯水放置一会，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——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
［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。
［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。
［提问］这些分开固体和液体的实例，有什么共同点？
［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。［讲解］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）
［提问］请同学们结合教师的操作看教材P75图4-16，概括老师的操作步骤。
［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。
［提问］请同学们按照操作步骤自己做实验。
［学生实验］学生进行过滤操作，边实验边交流。
［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，请实验效果待提高的实验组组长分析实验失败原因。
［学生交流］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。
［小结］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。注意：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，例如，滤纸破损，过滤时液面高于滤纸边缘，仪器不干净等。
（3）吸附
［提问］通过沉淀、过滤操作此时所得到的水是否为纯净物？
［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。［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，所以可以用于除臭和除颜色。这种方法称为吸附。
知识点一、硬水和软水
［讲解］经过除颜色和异味的水，里面还会含有其他的一些可溶物，比方说钙镁化合物，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。
［小结］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。
［提问］我们要如何区分硬水和软水呢？
［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？
［指导阅读］教材P76内容［讲解］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。
［提问］在生活中我们怎样可以使硬水变为软水？
［讲解］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。
知识点一、蒸馏
［视频播放］“蒸馏水的制作”的教学短片。
［介绍］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，使硬水能变为软水。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13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10mL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。
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试管里。（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。
【巩固练习】
练习与应用（P78）
1.填空题
(1)明矾可用于净水，是因为明矾溶于水生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质，使之从水中沉降出来。
2.下列关于过滤操作的叙述不正确的是（B）。
A.滤纸的边缘要低于漏斗口
B.液面不要低于滤纸的边缘
C.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
D.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
4.在生活中你见过(或使用过)哪些净化水的方法？
解：过滤、蒸馏、静置沉淀……
例如图所示是某学生设计的过滤操作装置图。
写出有标号的仪器的名称：
A_______；B_______；C_______；D_______。
（2）图中有_______处错误，说明改正的方法：___________。
（3）该学生在过滤操作后发现，过滤后的液体仍有浑浊现象，请你帮他找出造成此现象的两种可能的原因：①________；②__________。
【解析】过滤操作的装置要符合“一贴、二低、三靠”的要求，熟悉如何使用各种仪器以及明确错误操作造成的后果。
【答案】（1）铁架台
铁圈
烧杯
漏斗
（2）1待过滤的液体要用玻璃棒引流
（3）①滤纸破损
②过滤时液面高于滤纸边缘（其他合理答案也可）
例1下列方法可使海水转化为饮用水的是（
）
A.过滤B.静置沉淀C.活性炭吸附D.蒸馏
【解析】蒸馏得到的是纯净水，可直接饮用，而过滤和静置沉淀只能除去海水中的不溶性杂质，活性炭只吸附部分杂质及气味，不能除去海水中溶解的盐，故经活性炭吸附后不能直接饮用。
【答案】D
【课堂小结】
［提问］同学们，我们要使被污染了的河水，得到初步净化，要经过哪些操作？
［小结］由此我们看到，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：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。
【布置作业】
完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
【课后反思】