课题2
水的净化
【学习目标】
1．知道纯水与自然水、硬水与软水的区别。
2．了解水的净化常用的方法，初步学会过滤的原理及操作。
3．学会常用的检验硬水与软水的方法，了解硬水软化的方法。
【学习重点】常用的水净化方法；过滤操作。硬水与软水的概念和区别；蒸馏操作。
【学习难点】明矾的净水原理；过滤的操作方法和注意事项。
【学习过程】
一、自主学习\
1．过滤操作时要注意“一贴”、“二低”、“三靠”。
2．吸附：利用活性炭吸附水中的不溶性杂质和一些溶解的杂质，除去臭味。
3．含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水，不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。
4．区别硬水和软水的方法：取样加入等量肥皂水，搅拌，如果有较多泡沫，没有浮渣的是软水，如果无泡沫有浮渣的是硬水。
5．硬水软化的方法：生活中通过煮沸可以降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法来降低水的硬度。
二、新知导学
知识点一自来水的净化
【引导自学】请学生自主阅读教材P74，了解自来水的净化过程。
1．纯水：无色、无味，属于纯净物（选填“纯净物”或“混合物”）。
2．天然水：含有许多杂质和杂质，常呈浑浊状，属于混合物（选填“纯净物”或“混合物”）。
3．自来水厂净化过程（如图所示）：
①常用明矾作絮凝剂，其净水原理是把水中不溶性固体小颗粒凝聚在一起，形成较大颗粒而加快沉降；
②活性炭可除去部分可溶性杂质、色素和异味，起吸附作用;
③过滤可除去不溶性杂质，以上过程均属于物理变化；
④消毒可除去细菌和微生物，常用的消毒剂有氯气、漂白粉等，该过程属于化学变化。
知识点二过滤操作
【师生合作】教师演示教材P75的“实验4-2”和教材P76的“实验4-4”，学生观察并了解过滤操作。
1．定义：把不溶于液体的固体物质与液体分离，分离混合物常用的一种物理方法。
2．过滤装置（如图所示）
3．仪器和用品：带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸。
4．过滤的操作要点：“一贴、二低、三靠”
简记
过滤的操作要点
注意事项（目的）
一贴
用少量水润湿滤纸，使滤纸紧贴漏斗内壁
不能留有气泡，防止过滤速率减慢
二低
①滤纸的边缘低于漏斗边缘
防止液体溢出漏斗外
②滤液低于滤纸边缘
防止液体从滤纸和漏斗壁之间流下
三靠
①烧杯紧靠玻璃棒
玻璃棒的作用：引流
②玻璃棒紧靠三层滤纸
防止玻璃棒捅破滤纸
③漏斗下端管口紧靠烧杯内壁
防止滤液飞溅
易错点拨
1．滤液仍浑浊的原因：①液面高于滤纸边缘；②仪器不干净；③滤纸破损。
2．过滤只能除去不溶性杂质，不能除去可溶性杂质。过滤不能降低水的硬度，所得的水不能看作纯水。
如果用活性炭层进行过滤，不仅可以滤去不溶性物质，还可吸附一些溶解的杂质和异味。
知识点三硬水和软水
【师生合作】教师演示教材P76的“实验4-3”，学生观察并自主阅读教材P76，了解硬水和软水。
1．概念：（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．检验：加入等量的肥皂水，若产生泡沫多浮渣少，则是软水；若产生泡沫少浮渣多，则是硬水。
3．转化：（1）生活中：煮沸；（2）实验室：蒸馏。
知识点四蒸馏
【师生合作】教师完成教材P76实验4-4，学生观察并了解蒸馏的相关实验操作。
1．原理：根据液体混合物中各成分的沸点不同进行分离。
2．作用：除去不溶性和可溶性杂质，软化硬水。
净化水程度最高，蒸馏水可视作为纯净物。
3．仪器及装置图：如图所示
4．实验注意事项
（1）实验前要先检查装置的气密性；
（2）在烧瓶底部要加几粒沸石（或碎瓷片）以防加热时出现暴沸；
（3）冷却水应从下往上进，形成逆流以便冷却水蒸气，提高冷凝效果。
三、我的收获
四、当堂检测
1．下列生活中常见的“水”，不属于天然水的是（ B ）
A．硬水
B．蒸馏水
C．泉水
D．雨水
2．下列实验操作正确的是（ A ）
A
B
C
D
A．将蒸发皿直接加热
B．取液后的胶头滴管平放在桌面上
C．用燃着的酒精灯点燃酒精灯
D．将混合液倒入过滤器过滤
3．下列过滤操作的步骤中错误的是（ B ）
A．将滤纸对折两次，打开成圆锥形，放入漏斗中
B．润湿试纸，使滤纸紧贴漏斗内壁，不能留有空气
C．滤紙边缘要低于漏斗边缘，液面要低于滤纸边缘
D．过滤时用玻璃棒搅动漏斗内液体，以加快过滤速度
4．下列有关水的说法中正确的是（ D ）
A．水与冰块混合得到混合物
B．水的蒸发和水通电分解都属于物理变化
C．水沸腾时可冲起壶盖，说明温度升高分子会变大
D．硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水
5．下列方法可将海水转化为淡水的是（ A ）
A．蒸馏
B．静置
C．过滤
D．消毒
6．生活离不开水，净化、软化水的知识在日常生活中有广泛应用。
（1）茶杯内的纱网可将茶叶与茶水分离，便于饮用，该设计与过滤原理相同（填一种实验操作）
（2）净化水的操作有：①静置②吸附③过滤④蒸馏等，其中净化程度最高的是④。（填序号）由河水生产成自来水，依次需要经过的步骤是①③②（填序号）。
五、布置作业
4课题2 水的净化
三维目标要求
知识与技能
1．知道纯水与天然水、硬水与软水的区别，并学会用肥皂水检验硬水与软水。
2．初步了解硬水的危害及硬水的软化方法。
3．了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法。
4．初步学会过滤的操作方法。
过程与方法
1．让学生从学习不同杂质的分离过程中体会到针对不同杂质采取不同的分离方法。
2．使学生通过对比实验感受控制变量法在实验中的应用。
情感、态度与价值观
1．唤起学生珍惜、爱护水资源的意识。
2．让学生从亲自参与净水过程的实验探究中感受化学实验的魅力，增强学生学习化学的兴趣。
3．让学生体会化学源于生活且服务于生活的事实。
教学重点和难点
教学重点
1．纯水与自然水、硬水与软水的区别。
2．沉淀、吸附、过滤和蒸馏等净化水的方法。
教学难点
过滤的操作方法，培养学生动手实验的能力。
情境导入
《鲁滨孙漂流记》的故事相信大家都已经很熟悉，俗话说：“人可一日无餐，不可一日无水”。有没有想过鲁滨孙流落杳无人烟的荒岛，他生活时只能从池塘中取得一些泥水？这些泥水可饮用吗？他能否从中提取洁净的饮用水？
今天我们所用的水都来自自来水厂。
合作探究
探究点一 水的净化方法
提出问题自来水厂是经过什么方法净化水的呢？制得的自来水是纯净的水吗？
讨论交流阅读教材讨论归纳。
归纳总结
1．水净化的原因：纯水是无色、无臭、清澈透明的，属于纯净物；自然界中的水常含有许多杂质和细菌，不宜直接饮用，属于混合物。
2．自来水的净化过程：
流程：取水→加絮凝剂→沉淀→过滤→吸附→消毒杀菌→自来水。
(1)加絮凝剂：明矾可作絮凝剂，因明矾溶于水生成胶状物，对杂质有吸附性，使杂质沉降达到净化的目的。
(2)过滤：可以除去液体中不溶于水的杂质。
(3)吸附：活性炭具有吸附作用，不仅可以吸附一些不溶性杂质和可溶性杂质，还可除去异味和色素。
(4)消毒：用氯气作消毒剂可以杀灭水中细菌、病毒，用漂白粉[主要成分是次氯酸钙Ca(ClO)2]也可以消毒杀菌。
3．常采用的净水方法(按净化程度由低到高排序)：沉淀、过滤、吸附、蒸馏。
知识拓展
1．在净化水的方法中，沉淀、过滤、吸附、蒸馏都是物理变化，用氯气和漂白粉消毒时发生的是化学变化。
2．自来水中仍含有可溶性钙、镁化合物等杂质，属于混合物。
探究点二 过滤
提出问题过滤能除去可溶性的杂质吗？生活中是用滤纸过滤制自来水吗？利用什么物品来代替实验室中的滤纸和漏斗来过滤液体？
讨论交流阅读教材讨论归纳。
归纳总结
1．过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法。
2．过滤器的准备：取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形(一边是一层滤纸，另一边是三层滤纸)，放入漏斗内，使之紧贴漏斗壁，用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。
3．过滤的仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸。
4．过滤操作要点归纳：“一贴，二低，三靠”。
一贴：滤纸要紧贴在漏斗内壁，中间不留气泡。
二低：a.液面低于滤纸边缘；b.滤纸低于漏斗的边缘。过滤时要始终注意到滤液的液面需低于滤纸的边缘。
三靠：a.盛待过滤液的烧杯口要紧靠玻璃棒上；b.玻璃棒轻靠在三层滤纸处；c.漏斗的下端管口要紧靠烧杯的内壁。使滤液沿烧杯壁流下，不会向四周飞溅，且形成液柱，加快过滤速度。
知识拓展过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因：(1)接滤液的烧杯不干净；(2)漏斗中待滤液的液面高于滤纸边缘；(3)滤纸破损等。
探究点三 硬水和软水
提出问题家中的水壶长时间烧水后，内壁有什么变化？
讨论交流阅读教材讨论归纳。
归纳总结
1．概念：
(1)含有较多可溶性钙、镁化合物的水，叫硬水。
(2)不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水，叫软水。
2．检验方法：取等量水样，分别加入等量的肥皂水，产生较多泡沫的水为软水；产生泡沫很少，且有较多浮渣的水是硬水。
3．硬水的危害：
(1)锅炉用硬水，易使炉内结垢，不仅浪费燃料，而且易使炉内管道变形、损坏，严重时，可引起爆炸。
(2)用硬水洗衣服既浪费肥皂，又不易洗净，时间长了还会使衣服变硬。
(3)饮用硬水口感不好，且对人体健康有害。
4．硬水的软化：
(1)生活中常用煮沸的方法。
(2)实验室常用蒸馏的方法。
探究点四 蒸馏
提出问题自来水中含有可溶性的杂质用什么方法除去得到纯净的水呢？
讨论交流阅读教材讨论归纳。
归纳总结
1．蒸馏：根据混合物中各成分沸点不同进行分离的方法。
2．应用：用于分离和提纯液态混合物或将混在液体中的杂质除去。例如可以用蒸馏法制纯水。
3．注意事项：
(1)加热前要检查装置气密性。(2)蒸馏烧瓶下面必须垫上石棉网，不能用火直接加热。(3)蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片)，以防加热时暴沸，使蒸馏平稳进行。(4)温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口，因为蒸馏时需控制的因素是出口的蒸气温度。(5)冷凝管中水的流向应跟蒸气的流向相反，采用逆流冷却可以收到最大的冷却效果。(6)弃置开始蒸馏的液体，因为里面可能含有低沸点杂质和仪器表面的杂质。
板书设计
课题2 水的净化
一、水的净化
方法：沉淀、过滤、吸附、蒸馏。
二、过滤：“一贴，二低，三靠”
三、硬水与软水
1．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。
2．硬水与软水的检验：用肥皂水。
3．硬水的危害：
4．硬水软化的方法：煮沸、蒸馏。
成功之处
本堂课充分联系学生的生活实际，探究将河水转化为能饮用的水所要解决的主要问题，其中重点探究并建构实验室中用滤纸和漏斗来过滤液体的正确操作方法，培养学生从化学的角度解决生活实际问题的能力和科学思维方法，实现科学教育与人文精神培养相融合的教学理念
不足之处
教材中有关水蒸馏的资料偏少，缺少学生自主查阅资料的环节
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