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2019-2020年九年級化學(xué)《水的凈化》教案4 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 1．了解純水與自然水、軟水與硬水的區(qū)別。 2．了解吸附、沉淀、過濾和蒸餾等凈化水的方法。 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)等方法對實(shí)驗(yàn)獲取信息進(jìn)行加工 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1．保持對生活中化學(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．認(rèn)識水資源的寶貴，養(yǎng)成節(jié)約用水的好習(xí)慣。 自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水都不是純凈物。因其含有一定的雜質(zhì)而影響人類的生活質(zhì)量，給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來諸多危害。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探討的“水的凈化”問題。 【板書】課題3 水的凈化 純水無色、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。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呢？ 1．某些農(nóng)村，利用明礬溶于水后生成膠狀物對雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降來達(dá)到凈水的目的。 2．城市生活用水是經(jīng)自來水廠來凈化處理的，其凈化過程為： 水庫 取水口 反應(yīng)沉淀池 過濾池 活性炭吸附池 清水池 配水泵 用戶 投藥消毒 加絮凝劑 （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，過濾池能把一些不溶性雜質(zhì)除掉。把除掉不溶性雜質(zhì)的相對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，這時就可以進(jìn)入清水池。最后再進(jìn)入配水泵，在進(jìn)入配水泵之前要對水進(jìn)行投藥消毒，這樣就可以送到千家萬戶，供人們使用了。 【過渡】通過剛才對凈水過程的學(xué)習(xí)，大家已經(jīng)知道水中的雜質(zhì)可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？ 【板書】一、除不溶性雜質(zhì)的方法 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，若靜置一段時間，則雜質(zhì)就會沉到水杯的底部，而上部的水比較澄清。 【板書】①靜置 靜置的方法簡單易行，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 注意：1．制作過濾器時濾紙和漏斗壁之間不要留有氣泡，否則會影響過濾速度，（簡稱“一無”）而且濾紙邊緣要低于漏斗口。 2．過濾時，盛渾濁液體的燒杯口要緊靠玻璃棒，使液體沿玻璃棒流入過濾器。玻棒下端輕輕斜靠在三層濾紙的一邊，以免弄破濾紙。過濾器中液體要低于濾紙邊緣，否則，液體就會從濾紙和漏斗壁之間流下，達(dá)不到過濾的目的。漏斗下口要緊靠下面燒杯的燒杯壁，使濾波沿?zé)诹飨?，不會向四周飛濺，而且提高過濾的速度。以上即為過濾操作中的“一無二低、三靠”。 思考：如果通過過濾得到的濾波仍渾濁可能是什么原因造成的？怎么處理？①濾紙破損②液體高于濾紙邊緣③承接濾液的燒杯不干凈等都是可能原因；對仍然渾濁的液體應(yīng)再次過濾，直至澄清為止。討論：日常生活中還可以采用什么物品代替實(shí)驗(yàn)室中的過濾器來過濾液體，得到較純凈的水。 可以自制簡易凈水器，見課本圖3-23，用到的物品有砂石過濾層、活性炭層、蓬松棉、紗布等。說明：如果用活性炭層進(jìn)行過濾，不僅可以濾去不溶性物質(zhì)，還可吸附掉一些溶解的雜質(zhì)，除去異味。市場的純凈水，有些就是利用活性炭吸附，過濾水中的雜質(zhì)而得到的。思考：天然水經(jīng)過沉淀、過濾、吸附等凈化處理后得到的水是否是純凈物？不是，因?yàn)闇啙岬乃m然變澄清了，但這些過程除去的主要是不溶性雜質(zhì)，水中還有許多溶解的雜質(zhì)。 硬水及其軟化 1．含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫硬水， 不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水。 討論：你可采用哪些簡單的方法區(qū)分硬水和軟水？（①加熱 ②用肥皂水） 2．使用硬水給生活和生產(chǎn)帶來的危害。 3．硬水的軟化。 方法有許多，如煮沸、暴曬等 制取蒸餾水過程與裝置見課本圖3-21、圖3-22。注意：為了提高冷凝效果，冷凝管內(nèi)的水流方向是由下向上，注意進(jìn)水管和出水管位置。 討論：1．蒸餾裝置中溫度計(jì)是測水的溫度，還是水蒸氣溫度？是測水蒸氣溫度。2．制取蒸餾水的簡易裝置中導(dǎo)氣管很長，它起到什么作用？冷凝的作用。 水體的凈化方法 對于污染嚴(yán)重，經(jīng)自凈不能達(dá)到要求的水體，必須進(jìn)行廢水處理。針對不同的污染物，有不同的廢水處理方法，按原理分為物理法、生物法、物理化學(xué)法和化學(xué)法。 方法介紹 物理法主要利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，如沉淀法、篩濾法、氣浮法。 生物法是利用微生物作用，使廢水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)，如好氧生物處理法和厭氧生物處理法 物理化學(xué)法是通過吸附、混凝等過程將廢水中污染物得以凈化 化學(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用來分離和回收污染物或改變污染物的性質(zhì)，使其從有害變?yōu)闊o害，如中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法等。 3、 水體的化學(xué)凈化方法 中和法 中和法的目的是調(diào)節(jié)廢水的pH值。酸性廢水可直接放入堿性廢水進(jìn)行中和，也可采用石灰、石灰石、電石渣等處理；堿性廢水可加入廢酸、吹入CO2氣體或用煙道廢氣中的SO2來中和。 氧化還原法 將溶解于水中的有毒物質(zhì)，利用其氧化或還原的性質(zhì)，將它轉(zhuǎn)化成無毒或毒性甚小的新物質(zhì)，以達(dá)到處理的目的。 （1）氧化法 常用的氧化劑有空氣、漂白粉、氯氣、高錳酸鉀和臭氧等。目前比較成熟的是用漂白粉處理含氰廢水，讓有毒的CN-離子轉(zhuǎn)變成無毒的CO2和N2，其反應(yīng)式如下： Ca(ClO)2+H2O+CN----Cl-+Ca(OH)2+N2+CO2 此外，Cl2和O3是強(qiáng)氧化劑，比較常用；O3能氧化大部分無機(jī)物和有機(jī)物，用O3處理后的廢水由于不產(chǎn)生二次污染，能夠進(jìn)行生物處理，是一種很有前途的方法。 （2）還原法 主要選用的還原劑有鐵屑，將重金屬離子還原為單質(zhì)沉淀而分離。如Hg22+和Hg2+可與鐵發(fā)生置換反應(yīng)達(dá)到分離。 水體污染物及危害 水體污染有兩類：自然污染和人為污染。 人為污染是人類生活和生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的廢水對水體的污染，包括生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)田排水和礦山排水，還有廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊經(jīng)降雨淋洗流入水體造成的污染 從污染的化學(xué)組成劃分，主要是酸堿鹽等無機(jī)污染物、重金屬污染物、耗氧有機(jī)污染物、有毒有機(jī)污染物和生物體污染物等。 農(nóng)藥污染物 農(nóng)藥是保護(hù)農(nóng)作物的藥劑，包括殺蟲劑、除草劑、殺菌劑等。農(nóng)藥進(jìn)入土壤，必須要求在土壤中停留一定時期，才能發(fā)揮其應(yīng)有的殺蟲、滅菌或除莠作用。農(nóng)藥對土壤的污染與農(nóng)藥的施用方法、性質(zhì)、用量以及土壤的成分都有關(guān)系。進(jìn)入土壤中的農(nóng)藥首先是被土壤吸附，其后被植物吸收，或在土壤中遷移和降解 農(nóng)藥污染 農(nóng)作物吸收了土壤中的農(nóng)藥，并積累在農(nóng)產(chǎn)品（糧、菜、水果等）中，通過食物鏈，危害鳥、獸和人類健康。還因農(nóng)藥同時殺害了有益生物（或害蟲天敵），破壞了自然生態(tài)系統(tǒng)，使農(nóng)作物遭到間接的損害。 農(nóng)藥的危害 （1） 短期大量攝入農(nóng)藥能引起急性中毒，長期接觸農(nóng)藥，可引起慢性中毒。 （2） 有機(jī)氯農(nóng)藥的慢性中毒主要是損害肝、腎；經(jīng)常接觸有機(jī)磷農(nóng)藥的人，當(dāng)體內(nèi)積累到一定程度，還會出現(xiàn)大腦功能損害癥狀。 （3） 農(nóng)藥還會在人體內(nèi)蓄積，影響生物酶的活性。如長期接觸六六六的人，皮膚會對光過敏或者易生痤瘡；DDT可引起高脂血癥等。 （4） 農(nóng)藥是非常重要的環(huán)境激素，對內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)產(chǎn)生影響，可使鳥類產(chǎn)卵數(shù)減少、蛋殼變薄，胚胎不易發(fā)育等。 防止農(nóng)藥的危害 （1） 有機(jī)氯農(nóng)藥已在許多國家先后被禁止使用。我國從1984年停止生產(chǎn)六六六、DDT農(nóng)藥；從1992年起，禁止使用六六六、DDT、二溴氯丙烷、敵枯雙等農(nóng)藥。 （2） 大力發(fā)展高效低毒、低殘留農(nóng)藥，如除蟲菊酯、煙堿等植物體天然成分的農(nóng)藥，大力開展微生物農(nóng)藥的研究等。