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2019-2020年九年級(jí)化學(xué)《水的凈化》教學(xué)設(shè)計(jì)2 教學(xué)目標(biāo) 1．知識(shí)與技能 (1)了解純水與自然水、硬水與軟水的區(qū)別。 (2)了解吸附、沉淀、過濾和蒸餾等凈水的方法。 2．過程與方法 (1)學(xué)習(xí)運(yùn)用觀察和實(shí)驗(yàn)等方法得到信息。 (2)學(xué)習(xí)運(yùn)用比較、歸納、總結(jié)等方法對(duì)實(shí)驗(yàn)獲取信息進(jìn)行加工。 3．情感態(tài)度與價(jià)值觀 (1)保持對(duì)生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 (2)把學(xué)到的知識(shí)用以解決生活中的一些問題，縮短理論與實(shí)踐之間的距離。 (3)樹立為社會(huì)進(jìn)步和生活水平提高而努力學(xué)習(xí)化學(xué)的志向。 教學(xué)重點(diǎn) 1．純水與自然水、硬水與軟水的區(qū)別。 2．吸附、沉淀、過濾、蒸餾等凈水方法。 教學(xué)難點(diǎn) 1．培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。 2．引導(dǎo)學(xué)生正確的做好實(shí)驗(yàn)。 教學(xué)方法 創(chuàng)設(shè)問題情境→實(shí)驗(yàn)探究→得出結(jié)論→聯(lián)系實(shí)際→提出問題→實(shí)驗(yàn)探究→解決問題→發(fā)揮想象→提高興趣。 教具準(zhǔn)備 1．教師用具 (1)投影儀、錄像機(jī)、河水、自來水、純凈水、硬水、肥皂； (2)燒杯、玻璃棒、濾紙、剪刀、鐵架臺(tái)、燒瓶、碎瓷片、酒精燈、冷凝管、試管、錐形瓶 2．學(xué)生用具 (1)燒杯、玻璃棒、濾紙、剪刀、鐵架臺(tái)、酒精燈、燒瓶、冷凝管； (2)河水、硬水。 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)過程 [學(xué)習(xí)情景]展示河水、自來水、純凈水各一瓶，讓學(xué)生比較并說出它們的區(qū)別。 [回答]1．河水比較渾濁，而自來水和純凈水比較澄清。 2．自來水和純凈水相比較。純凈水更澄清。 [說明]純凈水雖然比較澄清、透明，但純凈水不等于純水。 [過渡]用比較渾濁的河水、湖水、海水、井水如何得到比較澄清的自來水呢？這就是我們本課題要研究的“水的凈化”問題。 [板書]課題3 水的凈化 [介紹]純水是無色、無臭、清澈透明的，而自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里由于含有許多可溶性和不溶性的雜質(zhì)，因此常呈渾濁。 [提問]如何把河水、井水、湖水等含有雜質(zhì)的天然水變成澄清的供我們飲用昵？ [回答]1．城市中的生活用水可以經(jīng)自來水廠凈化處理。 2．在某些鄉(xiāng)村，可以利用明礬溶于水后生成的膠狀物對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行吸附，使雜質(zhì)沉降，從而達(dá)到凈水的目的。 [教師]大家回答得很好，說明大家課前進(jìn)行了很好的預(yù)習(xí)。上周我班化學(xué)興趣小組曾利用雙休日對(duì)我市自來水廠進(jìn)行了參觀和調(diào)查，了解了自來水廠對(duì)水的凈化過程，下面我們請(qǐng)他們來給我們講一下參觀訪問情況。 [學(xué)生活動(dòng)]講述參觀訪問自來水廠情況，簡(jiǎn)單介紹自來水廠凈化過程。 [錄像]投放學(xué)生參觀自來水廠和聽取水廠負(fù)責(zé)人介紹凈水過程的錄像片。 [總結(jié)]聽了同學(xué)們剛才的介紹，大家對(duì)自來水廠的凈水過程有了一定的了解，接下來我們把這一過程加以總結(jié)。 先從取水口取水，在水中加入絮凝劑，然后進(jìn)入反應(yīng)沉淀池沉淀。在沉淀池中進(jìn)行沉淀后，再轉(zhuǎn)入過濾池，過濾池就如我們實(shí)驗(yàn)中的濾紙起過濾作用，把一些不溶性雜質(zhì)除掉。把除掉不溶性雜質(zhì)的相對(duì)干凈的水送入活性炭吸附池，因?yàn)樗谐胁蝗苄噪s質(zhì)外，還含有一些可溶性雜質(zhì)，而活性炭可以吸附一些可溶性雜質(zhì)，如顏色、異味等等。從活性炭吸附池中出來的水已經(jīng)是相當(dāng)澄清了，就是所謂的清水了，這時(shí)就可進(jìn)入清水池。最后再進(jìn)入配水泵，在進(jìn)入配水泵之前要對(duì)水進(jìn)行投藥消毒，這樣就可以送給千家萬戶，供人們使用了。 [過渡]我們可以對(duì)這一過程畫出一簡(jiǎn)單的示意圖。 [投影]展示“自來水廠凈水過程示意圖”。 [教師]通過剛才對(duì)凈水過程的學(xué)習(xí)，大家已經(jīng)知道水中的雜質(zhì)可以分為可溶性和不溶性兩大類。除去這兩類雜質(zhì)要分別用到不同的方法，除去不溶性雜質(zhì)可以用哪些方法呢？ [回答]靜置和過濾。 [板書]一、除不溶性雜質(zhì)的方法 [說明]靜置是我們生活中最常用的一種方法。大家知道，當(dāng)暖壺里只剩下少量水，倒進(jìn)杯里有些渾濁，若靜置一段時(shí)間，則雜質(zhì)就會(huì)沉到水杯的底部，而上部的水比較澄清。 [板書]①靜置 [提問]經(jīng)靜置后，水中的雜質(zhì)能全部沉到杯底而水特別澄清嗎？ [回答]不一定。這與時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，也與雜質(zhì)種類有關(guān)，有的靜置一段時(shí)間后，水仍顯渾濁。 [教師]可見，只是因?yàn)殪o置的方法簡(jiǎn)單易行，人們才經(jīng)常使用它，但并不能徹底地除掉雜質(zhì)。要想徹底除掉雜質(zhì)，最常用的是另一種方法——過濾。 [板書]②過濾 [投影]過濾注意事項(xiàng) 取一張圓形濾紙，折疊好放入漏斗。注意一定要使濾紙和漏斗貼緊，以免使液體沿漏斗和濾紙之間的縫隙流下去，起不到過濾的作用。把濾紙放入漏斗后，要使濾紙的邊緣低于漏斗的邊緣；倒液體時(shí)，要使液面低于濾紙的邊緣，這都是為了防止液體沿漏斗和濾紙之間的縫隙流下，而起不到過濾的作用。傾倒液體時(shí)，要使液體沿玻璃棒流下，燒杯口要靠住玻璃棒，玻璃棒起引流的作用，下端要靠住濾紙三層的一面，以免把濾紙捅破；漏斗的下端要靠緊燒杯內(nèi)壁，以免液體飛濺造成量的減少。 [總結(jié)]由此可見，過濾過程中的注意事項(xiàng)可以總結(jié)成一句話“一貼二低三靠”。 [板書]注意事項(xiàng)：一貼二低三靠。 [教師]下面就請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)以上過濾注意事項(xiàng)，親自進(jìn)行活動(dòng)與探究。 [投影]展示“活動(dòng)與探究?jī)?nèi)容”。 ①取3個(gè)燒杯，各盛大半燒杯渾濁的河水，向其中2個(gè)燒杯中各加入了1藥匙明礬粉末，攪拌溶解后，靜置，觀察現(xiàn)象。 ②取上面處理過的一杯液體，進(jìn)行過濾。 ③比較未經(jīng)處理的天然水和做了不同程度處理的水，它們的清澈程度有何區(qū)別？ [學(xué)生活動(dòng)]…… (教師巡視學(xué)生活動(dòng)情況，并適時(shí)地對(duì)他們操作中的一些錯(cuò)誤及時(shí)進(jìn)行糾正，力爭(zhēng)使每個(gè)小組都得到預(yù)期的效果) [請(qǐng)學(xué)生代表陳述實(shí)驗(yàn)結(jié)果] ①加入明礬的兩個(gè)燒杯經(jīng)靜置后，河水變得較澄清；沒加明礬的燒杯靜置后，河水也略微澄清，但不如加明礬的燒杯中的水澄清。 ②經(jīng)過濾后的水變得更澄清。 [思考]可以利用什么物品代替實(shí)驗(yàn)室中的濾紙和漏斗來過濾液體？ [回答]①可以用生物上學(xué)過的半透膜，半透膜的特點(diǎn)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。 [轉(zhuǎn)折]上面我們討論的是除去不溶性雜質(zhì)的方法。那么，對(duì)于可溶性的雜質(zhì)應(yīng)怎樣除去呢？ [板書]二、除可溶性雜質(zhì)的方法 [提問]前面我們講自來水廠凈化水的過程時(shí)，曾說到“活性炭吸附池”，大家明白這個(gè)“活性炭吸附池”是做什么的嗎？它在這里起什么樣的作用？ [回答]活性炭吸附池也起除雜質(zhì)的作用。因?yàn)榛钚蕴烤哂形叫?，它可以除去一些可溶性雜質(zhì)，如帶顏色的小顆粒、氣味等等。 [總結(jié)]確實(shí)如此。某些具有吸附作用的固體用來過濾液體時(shí)，不僅可以濾去液體中的不溶性物質(zhì)，還可以吸附掉一些溶解的雜質(zhì)，除去異味?；钚蕴烤途哂羞@樣的功能，所以常被用作凈水劑。市場(chǎng)上出售的凈水器，有些就是利用活性炭吸附性能而過濾水中的雜質(zhì)的?？梢?，吸附是常見的除去可溶性雜質(zhì)的一種方法。 [板書]①吸附 [介紹]可用作吸附劑的除活性炭外，還有我們前面提到過的明礬?，F(xiàn)在有越來越多的新型凈水劑問世，它們的功能具有明顯的優(yōu)越性，如：堿式氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵等。 [提問]經(jīng)過靜置、過濾、吸附等凈化處理后的水變得相當(dāng)澄清，所得的水就是純水了嗎？ [回答]這樣得到的水仍不是純水。 [介紹]經(jīng)靜置、過濾、吸附等凈化處理后的水盡管變得相當(dāng)澄清，但仍不是純水。經(jīng)過這些手段只除去了水中的不溶性雜質(zhì)和異味，但水中還有許多溶解的雜質(zhì)。如有些地區(qū)的水很容易使水壺或盛水的器具上結(jié)水垢，就是因?yàn)樵摰貐^(qū)的水中溶有較多的可溶性鈣和鎂的化合物，在水加熱或長(zhǎng)久放置時(shí)，這些化合物會(huì)生成沉淀(水垢)。我們把含有較多可溶性鈣、鎂化合物的這種水叫做硬水；不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。 [板書]硬水和軟水 1．硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。 2．軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。 [設(shè)問過渡]硬水和軟水有什么區(qū)別呢？ [實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]取兩個(gè)燒杯，分別盛一杯硬水和一杯軟水，把肥皂水分別加到這兩個(gè)燒杯中，觀察兩燒杯中產(chǎn)生泡沫的情況。 [現(xiàn)象及結(jié)論]我們看到盛軟水的燒杯出現(xiàn)了非常豐富的泡沫，而盛硬水的燒杯則沒有泡沫出現(xiàn)，所以我們可以通過這種方法檢驗(yàn)硬水和軟水。 [教師]通過預(yù)習(xí)和查閱相關(guān)資料以及上網(wǎng)查詢，大家說出硬水具有哪些危害。 [回答] ①用硬水洗衣服，既浪費(fèi)肥皂也洗不凈衣服，時(shí)間長(zhǎng)了還會(huì)使衣服變硬，穿在身上非常的不舒服。 ②鍋爐用水硬度高了十分危險(xiǎn)，因?yàn)殄仩t內(nèi)結(jié)垢后不僅浪費(fèi)燃料，而且會(huì)使鍋爐內(nèi)管道局部過熱，易引起管道變形或損壞，嚴(yán)重時(shí)還可能引起爆炸。 ③長(zhǎng)期飲用硬度很高的水，不利于人體健康。 [教師補(bǔ)充實(shí)例] 幾年前，我們附近的一所中學(xué)曾發(fā)生一起鍋爐爆炸事故，由于當(dāng)時(shí)已是飯后，食堂附近人員較少，所以傷亡情況不算嚴(yán)重，但也給人們留下了慘痛的教訓(xùn)。造成這一事故的原因就是水的硬度過高，時(shí)間長(zhǎng)了鍋爐內(nèi)結(jié)了非常厚的水垢，水垢堵塞了出氣孔，水蒸氣排不出來，從而引發(fā)了這起爆炸事故。 [請(qǐng)學(xué)生交流對(duì)此事故的看法] [學(xué)生都很震驚，但從此事件也充分認(rèn)識(shí)到硬水帶給我們的危害] [總結(jié)]既然硬水給我們的生活和身體帶來了這么大的傷害。所以無論是飲用還是日常使用都不能用硬水。 [提問]那么我們?nèi)绾尾拍芙档退挠捕?，讓它變成可供我們使用的軟水呢? [回答]我們可以設(shè)法除去硬水中的鈣、鎂化合物，這樣可以使硬水變成軟水。 [教師]除去硬水中的鈣、鎂化合物，使硬水變成軟水這一過程稱為硬水的軟化。 [思考]軟化硬水的方法有哪些呢？ [講解]工業(yè)上和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中軟化硬水的方法很多。生活中通過煮沸水也可以降低水的硬度，達(dá)到軟化硬水的目的。 [過渡]有沒有一種方法，既可以除去水中的不溶性雜質(zhì)，又能夠降低水的硬度呢？答案是肯定的，那就是蒸餾。 [板書]②蒸餾 [介紹]實(shí)驗(yàn)室常用的蒸餾水就是一種凈化程度較高的水，而且水的硬度又比較低。蒸餾水一般由工業(yè)生產(chǎn)提供，也可以在實(shí)驗(yàn)室制取，下面我們就來制取一些蒸餾水。 [投影并講解制取蒸餾水的操作步驟及注意事項(xiàng)] ①在燒瓶中加入約1／3體積的硬水，再加入幾粒碎瓷片以防加熱時(shí)出現(xiàn)暴沸。 ②連接好儀器(注意一定要使各部位緊密連接，不能出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象)。 ③加熱燒瓶(注意不要使液體沸騰得太劇烈，防止液體通過導(dǎo)管直接流到試管里)。 ④倒掉開始蒸餾出的部分液體，收集到10 mL左右蒸餾水時(shí)，停止加熱。 ⑤用肥皂水比較水蒸餾前后的硬度變化。 [教師]下面請(qǐng)同學(xué)們親自動(dòng)手來制取蒸餾水，一定要注意剛才所強(qiáng)調(diào)的問題。 [學(xué)生活動(dòng)]…… (教師巡視查看學(xué)生活動(dòng)情況，并進(jìn)行正確的引導(dǎo)) [請(qǐng)學(xué)生陳述活動(dòng)結(jié)果] 實(shí)驗(yàn)后得到的蒸餾水硬度較低，因?yàn)閷⒎试硭谷牒螽a(chǎn)生了豐富的氣泡。 [總結(jié)]可見通過蒸餾，既除去了水中的可溶性雜質(zhì)，又降低了水的硬度，可謂一舉兩得。 [展開想象的翅膀]學(xué)完本節(jié)以后，你想到了什么？請(qǐng)你談?wù)劇? [教師要對(duì)學(xué)生所談感受予以肯定和表揚(yáng)，這也可充分展示他們的想象力] [可能有的回答] 1．我想發(fā)明一種新型凈水機(jī)，通過處理，既可除掉水中的可溶性和不溶性雜質(zhì)，又可降低水的硬度。 2．我想通過一種方法把海水中的鹽去掉，再除掉水中的雜質(zhì)，將海水變成我們可以飲用和使用的淡水。我國的海水資源十分豐富，如果能把海水變成淡水供我們使用，對(duì)我們來說豈不是一筆巨大的財(cái)富？ 3．我想發(fā)明一種新型鍋爐，既節(jié)省能源，又能在燒開水的過程中自動(dòng)降低水的硬度。 [小結(jié)]通過本節(jié)課我們知道了水的凈化的四種方法。其中靜置和過濾可以除去不溶性雜質(zhì)，吸附和蒸餾可以除去水中的可溶性雜質(zhì)，而蒸餾既可以除去雜質(zhì)，又可以降低水的硬度。同時(shí)我們還了解了硬水帶給我們的危害以及軟化硬水的方法。 [布置作業(yè)] 1．習(xí)題1、2、3、4。 2．親自做家庭小實(shí)驗(yàn)——自制簡(jiǎn)易凈水器。 3．除去家里茶壺、熱水瓶、燒開水的鍋等底部的水垢。 板書設(shè)計(jì) 課題3 水的凈化 一、除不溶性雜質(zhì)的方法 ①靜置 ②過濾 注意事項(xiàng)：一貼二低三靠。 二、除可溶性雜質(zhì)的方法 ①吸附 ②蒸餾(可降低水的硬度) 附：硬水和軟水 1．硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。 2．軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。