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2019-2020年九年級化學上冊 第四單元 課題2 水的凈化教案 （新版）新人教版 (IV) 1 教學目標 1.1 知識與技能： ① 掌握凈化水：沉淀吸附過濾和蒸餾的四種方法，并能夠區(qū)分出每種方法的優(yōu)缺點。 ② 掌握過濾操作的基本技能及注意事項。 ③ 了解硬水與軟水的區(qū)別方法；知道硬水軟化的方法。 ④ 了解凈化水在生產(chǎn)和生活中的意義。 ⑤了解自來水廠的自來水的生產(chǎn)過程。 1.2 過程與方法 ： ① 通過過濾實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力和動手操作能力。 ② 通過本節(jié)課的學習，能夠用對比的學習方法區(qū)分軟、硬水的區(qū)別。 1.3 情感態(tài)度與價值觀 ： ① 通過本節(jié)課的學習，增強學生節(jié)約用水和愛護水資源的意識。 ② 保持對生活中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學習化學的興趣。 ③ 把學到的知識用以解決生活中的一些問題，縮短理論與實踐之間的距離。 2 教學重點/難點/易考點 2.1 教學重點 ① 凈化水的四種方法的優(yōu)缺點； ② 過濾操作原理及注意事項； ③ 會斷定軟硬水及硬水軟化的方法，以及各方法的優(yōu)點及缺點。 2.2 教學難點 ① 了解純凈水和自然水，硬水與軟水的區(qū)別； ② 過濾操作原理及注意事項。 3 專家建議 4 教學方法 實驗學習法，課堂討論法 5 教學用具 ① 沉淀實驗：燒杯，明礬，玻璃棒 ② 過濾實驗：濾紙，剪刀，燒杯，玻璃棒，漏斗，鐵架臺 ③ 制取蒸餾水的實驗器材 6 教學過程 6.1 第一課時 引入新課：同學們看，這兩杯水有什么不同嗎？（一杯是純凈水，一杯是湖水）純凈水是無色清澈的透明液體而另一杯是比較渾濁的，這杯水我們可以飲用嗎？這杯水我們不能飲用。那我們通過什么方法處去雜質(zhì)呢？這就是我們今天的學習內(nèi)容——《水的凈化》。 師：我們的生活離不開水，我想問問大家你們知道我們每天飲用的自來水是怎樣的一個凈化過程嗎？下面我們來了解一下自來水廠凈化過程。 [首先我們從水庫取出，大家看這是未處理的湖水大顆粒的沉淀速度比較快，一些小顆粒的沉淀速度比較慢。所以必須加入一種試劑——明礬，它是百色晶體，可以加快沉淀的速度，沉淀完之后再過濾，經(jīng)過濾后雖然處去看的見的雜質(zhì)那還有看不見的雜質(zhì)，我們采用活性炭來吸附。經(jīng)吸附后的水我們不可以飲用，因為里面有我們看不見的細菌，我們必須投入藥消毒這樣我們就可以飲用，以上就是自來水廠的凈化水的過程。結(jié)合實驗著重介紹實驗原理及注意事項，也就是不溶性的雜質(zhì)的凈化。] 板書： 自來水廠的凈化過程 取水 加絮凝劑 沉淀 過濾加活性炭 吸附 消毒 用戶 下面我們來一一分析一下凈化水的四種方法，第一種是靜置沉淀。 板書： 一、凈水的方法： 1、靜置沉淀 師：大家想想，看看自己有沒有這樣一種經(jīng)歷，當你想喝水時，恰好水壺里面沒有多少水了，但是你還是義無反顧的往水杯里倒水，結(jié)果把水渣也倒進了水杯里，你卻還是想喝這杯水，那該怎么辦？ [等待一會再喝。] 師：大家說的都非常好，我們就把這種沉淀的方法叫做靜置沉淀，大家再說是大顆粒的物質(zhì)沉淀的快還是小顆粒的物質(zhì)沉淀的快呢？ [大顆粒的物質(zhì)] 師：對大顆粒的物質(zhì)沉淀的很快，小顆粒的物質(zhì)沉淀的非常慢，但是我們不可能為了使水變澄清就無限止的等待小顆粒物質(zhì)的沉淀，這個時候我們只需加一種物質(zhì)就可以加快固體物質(zhì)沉淀的速度，這種物質(zhì)就是絮凝劑。我們生活中常用的絮凝劑是明礬。大家來看，這就是明礬，大家觀察一下它的顏色和狀態(tài)。 [明礬是白色的晶體] 師：明礬溶于水后，形成的膠狀物能夠吸附水中的不溶性雜質(zhì)，使其體積與質(zhì)量變大，從而加快了沉降的速度，我們就把這樣的沉淀叫做吸附沉淀。 板書： 2、吸附沉淀 （1）明礬凈水 師：吸附劑除了明礬外，還有一種性能更好的吸附劑，它就是活性炭。 板書： （2）活性炭吸附 師：沉淀可以是水與不溶性的雜質(zhì)分層，要想使它們分離，就要用到第三種凈水的方法，過濾，它是分離不溶性雜質(zhì)與液體的方法 板書： 3、過濾：（1）分離液體與不溶于液體的固態(tài)物質(zhì)的一種操作。 [演示實驗] 取一個燒杯，盛大杯渾濁的湖水。向其加入3勺 的明礬粉末，攪拌溶解后，靜止觀察現(xiàn)象。 下面請同學們來觀察一下燒杯有什么現(xiàn)象產(chǎn)生？[有沉淀產(chǎn)生] 師：沉淀（加絮凝劑）如明礬加快沉淀的速度 繼續(xù)實驗： 下面我將燒杯中的未處理的水進行過濾，看看有什么變化？在做實驗前，我們先學習以下怎樣制作過濾器取一張濾紙把它對半折在對半折，然后打開，三層濾紙放在一起，一層放在一起把它放在漏斗上，使之緊貼在漏斗壁,并且濾紙的邊緣低于漏斗的邊緣。用少量的水潤濕紙并實現(xiàn)它們之間沒有氣泡（否則會影響過濾的速度）架好漏斗后使漏斗的下端口緊靠燒杯內(nèi)壁過濾時盛渾濁液的燒杯口緊靠玻璃棒，并且玻璃棒的要輕輕斜靠在三層濾紙的一邊，液體要低于濾紙的邊緣（邊講邊操作）。 好我們現(xiàn)在就總結(jié)以下過濾操作的要求：“一貼二低三靠” “一貼”是濾紙要緊貼漏斗的內(nèi)壁； “二低”是濾紙低于漏斗邊緣，濾液的液面要低于濾紙的邊緣； “三靠”是燒杯口要緊靠引流的玻璃棒，玻璃棒的下端要靠在三層濾紙的一邊，漏斗下端的尖嘴和燒杯的內(nèi)壁相靠 師：玻璃棒的作用是什么呢？[引流] 學生做實驗，老師巡視學生實驗情況。 [思考] 1、在過濾實驗中，有些同學得到的液體仍然是渾濁的，請你分析一下可能的原因。 [回答] (1)濾紙破損 (2)漏斗內(nèi)液面高于濾紙邊緣 (3)儀器不干凈 此時，濾液渾濁應再過濾一次，直到澄清為止。 2、過濾后的水是純水嗎？ [回答]不是，僅除去了不溶性的雜質(zhì)，還有許多可溶性雜質(zhì)。 [討論設計]在我們?nèi)粘Ｉ钪锌梢岳媚切┪锲穪泶鎸嶒炇抑袨V紙和漏斗來過濾液體,請大家利用生活中一些常見物品設計出一個過濾器。 [回答]①可以用生物上學過的半透膜，半透膜的特點是水等小分子可以自由通過，而一些雜質(zhì)等大分子不能通過，所以可用半透膜來代替濾紙。 ②可用砂粒、煤屑或木炭塊作為過濾物質(zhì)，在砂粒之間存在狹小空隙，水能通過而雜質(zhì)不能。 【課堂練習】 1.城市中的生活用水是經(jīng)自來水廠凈化處理過的，其過程可表示為：取水→沉淀→過濾→吸附→消毒→配水。下列過程中屬于化學變化的是（ ） A.取水 B.過濾 C.吸附 D.消毒 2.下列各組混合物可用過濾法進行分離的是（ ） A.酒精和水 B.食鹽和泥沙 C.食鹽水 D.鐵粉和銅粉 3.（鏈接中考）災區(qū)人民解決用水困難的一個應急辦法是將渾濁的河水直接靜置（或投入沉淀劑靜置）后過濾。若在化學實驗室進行過濾操作，下列儀器不需要的是（ ） 4、指出右圖中的錯誤: (1) 。 (2) 。 6.2 第二課時 師：以上這些過程后，自來水廠就該消毒，消毒劑是氯氣，消完毒后將得到了自來水，大家說自來水是不是純凈物？[不是] 師：好，為了得到這個答案我做了這樣一個實驗，我在蒸發(fā)皿中加入了一定量的自來水，給其加熱直至蒸干為止，這時我發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)皿底部有一層白色物質(zhì)，根據(jù)這一實驗現(xiàn)象我們可以說自來水不是純凈物，它里面還含有雜質(zhì)，那這些雜質(zhì)是什么呢？ 師：大家不要著急我們先來分析一下，前面我們已經(jīng)說過，活性炭已經(jīng)把水中的不溶性雜質(zhì)，顏色，臭味和部分可溶性雜質(zhì)去除了，那還剩下什么？還剩下一部分的可溶性雜質(zhì)，這部分可溶性雜質(zhì)的大部分是可溶性的鈣鎂化合物，所以人們常根據(jù)水中含可溶性鈣鎂化合物的多少把水分為了兩類，硬水和軟水。下面我們來學習一下硬水與軟水。 板書： 二、硬水和軟水 1. 硬水：含較多的可溶性物質(zhì)鈣鎂化合物的水。 2. 軟水：不含或含較少的可溶性物質(zhì)鈣鎂化合物的水。 師：那么，我們?nèi)绾舞b別它們呢？下面我們用肥皂水來鑒別一下： 【演示實驗】分別向兩杯同樣清澈透明的水中加入肥皂水不斷的攪拌觀察現(xiàn)象 （提問）同學們看這兩只燒杯中的現(xiàn)象有什么不同？ （學生回答）一個泡沫多，一個泡沫少。 （講解）根據(jù)實驗我們可以得到區(qū)別軟硬水的方法就是加肥皂水，相比之下，產(chǎn)生泡沫多，絮狀物少的是軟水，而產(chǎn)生泡沫少，絮狀物多的是硬水。 板書： 2、區(qū)分軟硬水的方法：加肥皂水 軟水：泡沫多，絮狀物少 硬水：泡沫少，絮狀物多 （討論）生活中為什么不用硬水，有什么危害？ 3、硬水的危害 硬水洗衣服，不僅很費肥皂也洗不干凈衣服，時間長了衣服還會變硬；硬水會使鍋爐內(nèi)結(jié)垢，不僅浪費燃料，而且使鍋爐內(nèi)管道局部過熱，易引起管道變形，爆炸。 4、硬水的軟化 【討論】那么硬水如何轉(zhuǎn)化為軟水? 師：在有些地區(qū)由于水中含有較多的可溶性鈣鎂化合物，長時間放置或在加熱的條件下，可溶性的鈣鎂化合物就會析出，天長日久就會附著在容器內(nèi)壁上形成水垢，所以我們說在日常生活中常用的硬水軟化的方法就是加熱煮沸。 加熱煮沸這種方法可以使硬水軟化但是卻不能是自來水轉(zhuǎn)變?yōu)榧儍粑?，在實驗室由于需要就有一種方法就可以使硬水軟化為純凈物，這種方法就是蒸餾。它也是凈化水的第四種方法。 關(guān)鍵：減少水中可溶性鈣、鎂化合物的含量 （小結(jié)）生活中通過煮沸來降低水的硬度，而在工業(yè)上和實驗室用水的蒸餾來降低水的硬度。 生活上：煮沸 工業(yè)上：工業(yè)上和實驗室： 蒸餾：液加熱 氣冷凝 液（蒸餾水） 【演示實驗】實驗室制取蒸餾水的過程 （介紹）蒸餾裝置：由蒸餾瓶，溫度計，冷凝管，接液管，接受瓶組成。溫度計水銀球的上銀和蒸餾頭側(cè)管的下限在同一水平線上，冷凝水應從冷凝管的下口流入，上樓流出，以保證冷凝管的套管中充滿水，用不帶支管的接液管時，接液管與接受瓶之間不可用塞子連接，以造成封閉體系。 ①原理：根據(jù)液態(tài)混合物中各成分的沸點不同進行分離。 ②適用范圍：分離和提純液態(tài)混合物，或把混在液態(tài)中的雜質(zhì)除去； ③蒸餾時應注意的問題： A. 蒸餾燒瓶下面必須墊上石棉網(wǎng)，不能用火直接加熱； B. 蒸餾燒瓶內(nèi)應加入幾粒沸石（或碎瓷片），以防止加熱時暴沸，使蒸餾平穩(wěn)進行； C. 溫度計的水銀球，應對著蒸餾燒瓶的支管口，因為蒸餾時需控制的溫度是出口蒸汽的溫度； D. 冷卻水的流向應跟蒸汽的流向相反，這種逆流冷卻可以收到最大的冷卻效果； E. 蒸餾產(chǎn)物一般用錐形瓶收集。 7 板書設計 課題3 水的凈化 自來水廠的凈化過程 取水 加絮凝劑 沉淀 過濾加活性炭 吸附 消毒 用戶 一、凈水的方案 1、靜置沉淀 2、吸附沉淀：（1）明礬凈水 （2）活性炭吸附 3、過濾 操作要求：一貼、二低、三靠 二、硬水和軟水 1、定義——（1）硬水：含較多的可溶性物質(zhì)鈣鎂化合物的水。 （2）軟水：不含或含較少的可溶性物質(zhì)鈣鎂化合物的水。 2、硬水的危害 3、硬水的軟化 生活上：煮沸 工業(yè)上和實驗室： 蒸餾：液加熱 氣冷凝 液（蒸餾水）