《获取纯净的水》教学设计：

1、获取纯净的水教学设计： 在本节中你是怎样调研学生的学习起点和障碍点？ 答：在本节课上课前， 我先分别在山区和城区学生中调查学生对生活 中水质量问题的看法，以及怎样净化水，还有水在生活中的作用，虽 然城区和山区学生由于生活用水分别是泉水和自来水， 在回答问题的 依据上有所差别， 但都能明白水中生活中的用途， 知道水的污染严重， 水资源短缺等，这是学生学习的起点之一即生活经验。起点之二：通过复习已有的知识基础，即学生初三学习的天然 水净化知识； 高二学习的盐的水解知识也是本节课学习的起点， 通过 复习，能把握学生的掌握程度，把握住学生的学习起点。但对于怎样净化水，由于城乡学生，生活环境不同，学生程

2、度 参差不齐，尤其山区的学生，这为本节课的障碍点。还有，我校学生基础差，在本节的实验探究中，对于试剂的先 后顺序又是一个障碍点。 学生的学习起点和障碍点是什么？答：基于问题 1 的分析，本节课学生学习的起点之一是水是生活中不 可缺少的物质，学生都能明白水中生活中的用途， 知道水的污染严重， 水资源短缺等， 有着一种获取纯净水的意识。 这是学生学习的起点之 一即生活经验。起点之二：已有的知识基础，学生初三学习了天然水净化知识； 高二学习了盐的水解知识也是本节课学习的起点障碍点之一：是怎样净化水，由于城乡学生，生活环境不同，程 度参差不齐，尤其山区的学生，这为本节课的障碍点。障碍点之二：我校学生基

3、础差，在本节的实验探究中，对于试剂 的先后顺序又是一个障碍点。 展示基于学生的认知脉络而设计的系列问题。答：本节课基于学生的认知脉络而设计的系列问题有三部分。一、课题引入时设计的系列问题有：1、思考水的重要用途。2、水为什么要净化？3、我们是如何从自然界获取洁净的水呢？二|、混凝法教学实验时设计的问题是：1、分析三组实验现象， 为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好？2、天然水中含有细菌，主要成分为蛋白质。请你举出几种在家里能杀死水中细菌的简单方法？3、城市自来水以天然水为水源， 你能简要地说明获得自来水的过程 吗？4、从自来水饮用水消毒剂和混凝剂的使用来看，请你思考：在采取某种化学方法处理生

4、活中的问题时，一般需要考虑哪些问题？ 三、硬水软化教学生设计的问题是：1、如何除去水中的 Ca2、 Mg2？2、如果有一杯同时具有永久硬度和暂时硬度的水，你能设计出软化 水的实验方案吗？附： 获取纯净的水教学设计获取纯净的水教学设计金永星一、教材依据人教版高中化学选修 2化学与技术第二单元化学与 资源开发利用第一节获取纯净的水（第一课时）。二、设计思想教材分析 ：本节课分为两个课时进行教学。 本教案设计为第一课时， 主要内 容为“天然水的净化”。教材侧重介绍水净化的化学原理、 方法和简要流程。 天然水的净 化主要介绍了混凝法和化学软化法。 这些方法都是以化学反应原理为 基础的，教材从基本的化学

5、反应入手， 给出了一些基本的化学方程式 或离子方程式，使学生能从化学的角度认识实际生产中解决问题的一 些方法，然后帮助学生了解生产过程中如何实现这些原理和方法的一 些技术问题。学生分析：本节课内容与学生已有的生活经验密切相关， 学生通过初三化学 及高中必修 1 必修 2 的学习已经有一定的知识基础， 所以学生对本节 知识是具有一定的信息储备的。设计理念：以学生为中心， 以学生已有的知识和经验为基础， 从生活走进化 学，从化学走进社会，应用化学知识获取纯净的水，感受化学在水处 理中的应用。课堂教学中在追求知识的同时， 更多的是体现学习过程， 核心是学生思维的启发和学习方法的指导。具体思路为： 先

6、从学生的已有生活经验和知识经验人手， 展示一 些自然水的图片，思考水的重要用途，然后设疑“我们是如何从自然 界获取洁净的水呢”引入主题，结合初中学习过的有关水净化的知识， 通过实验探究、 思考讨论等活动， 了解常用的混凝剂的净水原理以及 选择合适的混凝剂的方法。 引导学生分析天然水因与空气、 岩石和土 壤等长期接触，其中溶解了许多杂质，通常含有 Ca2、Mg2 等离子引 出硬水和软水的概念， 引导学生设计实验方案探究除去永久硬度的水 中 Ca2+、 Mg2+的方法，使学生了解除去杂质时选择试剂和确定加入试 剂顺序的一般思路。教学中要充分利用教科书中的 “学与问”“思 考与交流”等栏目，使学生能

7、积极主动地思考和交流。三、教学目标 知识与技能 1了解从天然淡水获取洁净水的常用方法混凝法和化学软化 法。2了解硬水软化的常用方法加热法、药剂法和离子交换法。 3知道纯水与天然水、硬水与软水的区别 , 学会简单、常用的检 验硬水与软水的方法。过程与方法 1通过硬水软化的科学探究活动使学生初步了解设计实验方案 的方法。2通过硬水软化的科学探究活动使学生了解除去杂质时选择试 剂和确定加入试剂顺序的一般思路。情感态度与价值观 感受化学在水处理中的应用。应用化学知识改善人们的生活四、教学重点 天然水净化的化学原理，化学在水处理中的应用和意义。五、教学难点硬水的软化。六、教法选择 教授混凝法净化水时采用

8、讲授法，实验法，讨论法，比较法。 教授化学软化法净化水时采用讲授法，实验探究法。 在课题引入及达标测试部分采用多媒体辅助教学法。七、学法指导 1、在已有的知识和生活经验的基础上学习：通过初三学习的净 水知识学习天然水净化； 运用盐的水解知识学习混凝法； 联系生活经 验认识水净化的一般过程及净化原理。2、在实验中进行学习：通过演示实验学习混凝法净水的原理； 通过探究实验学习软化水的方法。3、在质疑、讨论中探究学习：运用已有化学知识认真探究，分 组讨论，相互协作，设计软化水的实验方案，了解除去杂质时选择试 剂和确定加入试剂顺序的一般思路。4、在对比中学习：比较铁盐和铝盐的水解；比较铁盐和亚铁盐 的

9、净水效果；比较硬水和软水、暂时硬度和永久硬度的区别，比较混 凝法和化学软化法。八、教学准备实验仪器： 50ml 烧杯 3个、100ml 烧杯 2 个、试管 3 支、铁架台、 漏斗、玻璃杯各 1、滤纸等。实验药品：绿矾 (FeSO4. 7H2O)、Fe2(SO4)3、河水或井水、 Ca(O H)2溶液、 NaOH溶液、饱和 Na2CO3溶液、肥皂水各适量。(以上为每组实验所须仪器和药品，分组数视实际情况而定)制作 PPT九、教学过程教师活动学生活动设计意 图【引入】展示一些自然水 的图片。思考水的重要用途。【设疑】我们是如何从自 然界获取洁净的水呢？【板书】获取纯净的水【设疑】水为什么要净 化？

10、【引导分析】【板书】 一、天然水的净化 1、混凝法 【介绍混凝法的原理】 加入一种混凝剂(如：明 矾、铁盐、亚铁盐)，使水中 细 小的悬浮物质和胶体聚集 成较大颗的颗粒而沉淀， 然后 过滤除去【分析】明矾的净水原理 明矾在水中发生电离：方 程式为 KAl(SO4) 2 = K+ +Al 3+ + 2SO42-Al 3+与水发生水解反应生 成 Al(OH) 3，水解方程式为Al3+ + 3H2O Al(OH) 3 + 3H + 教师指导学生阅读Al(OH) 3净水原理及常见混凝【观赏】【思考】工业上：洗涤、溶解、加热、冷却， 进行纺织、造纸、炼钢、发电、生产化 肥及各种化工产品。农业上：灌溉 日

11、常生活中：洗衣、洗澡、各种饮 料食品等。【学生讨论】 得出结论：天然水在自然循环过程 中与大气和土壤不断地接触，必然会混 入很多种杂质。这些杂质有的悬浮在水 中，有的溶解在水中，还有的以胶状粒 子分散在水中。为了获得符合不同标准 ( 指工业生产或生活方面 ) 的水，必须对 水进行处理，以除掉水中的一些杂质。【听讲】【识记方程式】 【阅读课本】 通过课本阅读及教师的讲解会解 释：Al(OH) 3在水中以絮状的胶体形式存 在，由于水中的胶体杂质一般都带负 电, 而 Al(OH) 3胶体粒子带正电， 通过电 性吸引作用，破坏了天然水中胶体杂质 的稳定性，使胶体杂质聚沉。同时还能 吸附一些悬浮物，这样

12、就起到了净水的 作用。工业上还常用硫酸铝， 聚合铝，硫 酸亚铁，硫酸铁等作混凝剂。【观察实验现象】激发学 习兴趣，开阔 眼界，化学知 识用于生活。创设情 景，引发思 考，引入课 题。引发思 考。培养学 生提取信息 的能力、学生 的交流、沟通 能力，学生归 纳、语言表达 能力。培养学 生阅读能力， 归纳、语言表 达能力。引起学 生关注生活、 用化学知识 解决生活中 的问题。剂。【实验探究】【记录实验结果】观察能 力，实验结果【演示实验】记录能力培1烧杯 1 中盛有浑浊的养。井水，加入一些绿矾( FeSO4?7H2O)，搅拌后静置。【认真思考】2烧杯 2 中盛有浑浊的井水，加入适量 NaOH溶液，

13、使溶液的 pH达到 9 左右，然后加入一些 FeSO4?7H2O，搅拌后静置。3烧杯 3 中盛有浑浊的【学生参照课本讨论回答】井水，加入一些 Fe2(SO4)3 ，由于 FeSO4·7H2O来源充足， 作为混搅拌后静置凝剂在工业上应用比较多。它在水中的总结和【提出问题】分析三组实作用与铝盐相似，但水解后生成的分析实验结验现象，为什么亚铁盐的净化Fe(OH)2溶解度较大，混凝效果不好。所果的能力，阅效果没有铁盐的效果好？以，实际应用时必须将 Fe2氧化成 Fe3，读能力培养。【启发诱导】在溶液中生成 Fe(OH)3，起到较好的混从原料来源，Fe(OH)2溶解凝作用。 FeSO4

14、3; 7H2O溶于水后显酸性，性，而 Fe2在碱性条件下更容易被氧化成Fe2氧化条件方面启发学Fe3，所以要将 pH调到 9 左右。生。【学生书写 Fe3+水解的离子方程式】举一反【学生讨论、思考、交流】三，灵活运1加热、用消毒剂或紫外线消毒等。用。【学与问】铁盐的水解与2加絮凝剂沉淀过滤吸附铝盐相似，你能写出 Fe3+水解杀菌的离子方程式吗？3从两个方面考虑： 首先是所采用【思考与交流】有效的化学方法，如反应原理适用、添激发学1天然水中含有细菌，加试剂的性质、顺序和量等。其次，还生思考，充分主要成分为蛋白质。 请你举出要考虑应用化学方法所产生的经济和运用化学知几种在家里能杀死水中细菌社会等方

15、面的问题。主要指成本核算、识应用于生的对生态环境和人体健康是否有直接影活。简单方法？响或是否有潜在、长远的影响。2城市自来水以天然水为水源，你能简要地说明获得自来水的过程吗？3从自来水饮用水消毒【倾听、阅读、思考】剂和混凝剂的使用来看， 请你天然水与空气、岩石和土壤等长期思考：在采取某种化学方法处接触，其中溶解了许多杂质，如无机盐理生活中的问题时， 一般需要类、某些可溶性有机物以及气体等，通考虑哪些问题？常含有 Ca2、Mg2等阳离子和 HCO3、CO32【板书】、SO42、Cl、NO3等阴离子。不同地分析水2、化学软化发区的天然水里含有这些离子的种类和中的杂质，引【引导分析】天然水中的数量不

16、同。一般地说，地下水、泉水中出 Ca2、 Mg2杂质含 Ca2、Mg2较多，而雨水、河水、湖，引出硬水，水中含 Ca2、Mg2少一些软水的概念。【学生小组讨论总结归纳】如果水【板书】（ 1）天然水的中含有少量 Ca2、 Mg2，对人体有益。分类：水中含有较多的 Ca2、Mg2，对人们的硬水：含有较多 Ca2、Mg2生活、生产不利的水叫做硬水；【倾听、阅读、思考】回忆生活中明确化软水：含有少量 Ca2、Mg2的水垢的形成过程，常在水壶内壁结有学与人体健或不含 Ca2、Mg2的水叫做白色水垢。康及生活的软水。【明确】洗涤用水如果硬度太高，关系。水中的 Ca2、Mg2与肥皂反应生成不溶【引导分析】水

17、中含有 Ca2于水的物质，不仅浪费肥皂，也洗不净联系生、Mg2对人的利弊。衣物。在工业上对水的硬度也有要求，如锅炉用水如果硬度太高，长期烧煮 后，水里的钙盐和镁盐会在锅炉内结成活。【分析讲述】锅垢，使锅炉内金属管道的导热能力大明确硬水的硬度过高对生活和大降低，不但浪费燃料，而且会导致管水的危害，自生产都有害处。道局部过热，使锅炉管道变形或损坏，然引出软化严重时会引起爆炸事故。所以硬水的软方法。【板书】（ 2）水的硬度：化非常重要。暂时硬度：如果水的硬度【学生讨论、思考、交流】是由 Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2 或所引起的， 这种硬度叫做暂【明确原理】时硬度。Ca(HCO3) 2 Ca

18、CO3 CO2 H2O永久硬度：如果水的硬度 是由钙和镁的硫酸盐或氯化Mg(HCO3) 2 MgCO3 CO2 H2O物等引起的，这种硬度叫做永MgCO3H2O Mg(OH2) CO2引发思久硬度。天然水大多同时具有考，激发兴暂时硬度和永久硬度。【倾听、思考】趣。【提出问题】如何除去水中的 Ca2、Mg2？【板书】感受化（3）硬水软化的方法：学在水处理加热法中的作用。【分析讲述】具有暂时硬度的水可以用加热的方法进 行软化。【板书】药剂法【分析讲述】具有永久硬度的水可采用药剂法。落实教药剂法通过向硬水中加 入适当的化学药剂，与 Ca2、 Mg2发生化学反应，使 Ca2、 Mg2以沉淀的形式分离出

19、来， 达到软化水的目的。常用的化学药剂有纯碱、 生石灰等。对于工业锅炉用 水，还有一种用磷酸盐作药剂 的处理方法，使沉淀物悬浮在 水中而不结垢。【科学探究】有一杯具有 永久硬度的水， 其中主要含有 MgCl2和 CaCl2，你能设计出软 化水的实验方案吗？现有药剂可供选用： Ca (OH)2溶液、 NaOH溶液、饱 和 Na2CO3 溶液、肥皂水。【学生分组讨论】 每组派代表发言， 相互交流评价，得出实验方案：1向硬水中加入 Ca(OH)2 溶液 直到不再产生沉淀MgCl2+Ca(0H)2 = Mg(0H)2+CaCl22继续向溶液中加人 Na2CO3，直到 产生沉淀CaCl2+Na2CO3

20、= CaCO3+2NaCl3将上述溶液过滤4取上述滤液少许， 加入少量肥皂 水，振荡【学生分组实验】填写实验现象和实验步骤现象化学方程式结论学生讨论、思考、交流】实验指导】【设疑】如果有一杯同时 具有永久硬度和暂时硬度的 水，你能设计出软化水的实验 方案吗？ 引导学生从生活中饮水 机的过滤装置思考。【板书】离子交换法【分析讲述】离子交换法 是用离子交换剂软化水的方 法。离子交换剂中的阳离子与 水中的 Ca2、Mg2发生离子交 换作用， 使水得到软化。 现在 常用作离子交换剂的离子交 换树脂，是一类不溶于水但能【倾听、阅读、明确原理】 离子交换法软化水的反应原理 2NaRCa2 CaR2 2Na 2NaR Mg2 MgR2 2Na 离子交换树脂使用一段时间后，由 NaR型变成了 CaR2 型(或 MgR2型)，而 失去了交换能力。可把 CaR2 型(或 MgR2 型)树脂置于 5% 8%的食盐水中， 便可 发生逆向的交换反应，重新生成 NaR， 恢复交换能力：CaR2 2Na 2NaRCa2 这个过程叫做再生。 【学生限时测试】倾听、回顾、总结】学目标，突破 难点，掌握重 点。生科学探究 精神及合作 能力，了解除 去杂质时选 择试剂和确 定加入试剂 顺