4.2水的净化（第2课时）（教案）-九年级化学上册（人教版）

课题2水的净化第2课时设计意图：设计意图：水的净化是学生在学习了实验基本操作、氧气的制取和性质实验之后进行的实验基本操作学习。一方面，学生已经具备了一定的实验动手操作能力，另一方面，水的净化与我们的日常生活息息相关，学生的学习兴趣较高。因此本节课主要采用先学后教，学生实验与教师演示相结合的方法。在本节课中包含了明矾吸附、过滤、活性炭吸附，假如每个实验都进行学生实验探究，则时间紧且学生不容易抓住重点，因此探究重点放在过滤操作，把蒸馏作为演示实验。在进行过滤实验操作时规范到位，可达到良好的效果。本节课选取了与日常生活紧密相关的素材，让学生通过感悟、体验后在内心深处产生需要的倾向，进一步激发学习兴趣，培养学生终身学习的意识。教学目教学目标1.了解吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的方法。2.学习运用观察、比较、分析、归纳和总结等方法从实验中获取信息并进行加工。3.通过学生参与水净化过程的实验探究，感受化学对生活对社会的积极意义，增强学习化学的兴趣。重难点重难点1.净化水的方法：吸附、沉淀、过滤、蒸馏2.硬水的软化教学过程教学过程（一）导入新课地球食物链的顶端是狮子还是老虎，都不是，那个人应该是贝尔。这一次他在荒野中发现了浑浊不能直接饮用的水源，他用麦秆当过滤器，用一些从篝火里取出的木炭对水进行基本的过滤，把所有毒素和化学物质都吸附在木炭上，又把草放在末端过滤沙子和砂砾，就这样在荒野之中喝到了净化后的水。（二）新课讲授回顾思考1.明矾是在净水过程中的絮凝剂，所起的作用是明矾溶于水后生成的对杂质有作用。【答案】胶状物吸附2.过滤操作中要注意：“一贴、二低、三靠”。（1）一贴：紧贴漏斗的内壁，中间不要留有气泡。（2）二低：滤纸的边缘要比边缘稍低，过滤的液体向漏斗内倾倒时液面要低于边缘。（3）三靠：倾倒液体的烧杯要靠在玻璃棒的部，使液体沿玻璃棒流入漏斗。引流时玻璃棒的下端要斜靠在的一侧，防止戳破滤纸。漏斗下端的管口要靠在承接滤液的烧杯上，防止滤液溅出。【答案】（1）滤纸（2）漏斗滤纸（3）中下三层滤纸内壁知识点一、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？经过除颜色和异味的水，里面还会含有其他的一些可溶物，比如钙、镁化合物，而含有较多可溶性钙、镁化合物的水我们称为硬水，不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水我们称为软水。探究实验我们要如何区分硬水和软水呢？【实验演示】在硬水和软水中分别加入等量的肥皂水，让学生观察实验现象。鉴别硬水与软水的方法硬水的危害：(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。【教师讲述】其实硬水的危害还远远不止这些，比如长期饮用硬度很高的水，人体健康也会受到影响，它可引起消化功能紊乱。另外，很多工业部门像纺织、印染、造纸、化工等部门，都要求用软水。教师提问在生活中我们怎样可以使硬水变为软水？【答案】生活中一般通过煮沸水降低水的硬度；工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水；实验室中通常用蒸馏的方法以降低它的硬度。知识点二、蒸馏1．原理：根据液体混合物中各成分的沸点不同进行分离。蒸馏的原理就是将液态的水加热变为气态水，再冷却为液态的水，这样水中溶解的物质就被除去了，使硬水变为软水。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。【演示实验】实验目的：制取蒸馏水。实验步骤：在蒸馏烧瓶中加入约体积的硬水，再加入几粒沸石（或碎瓷片）以防加热时出现暴沸，按如图所示连接好装置，使各连接部位严密不漏气。加热蒸馏烧瓶，注意不要使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过支管直接流出。弃去开始蒸馏出的部分液体，收集10mL左右蒸馏水后，停止加热，用肥皂水比较蒸馏前后水的硬度变化。【实验结论】蒸馏前的水加入肥皂水后泡沫少，浮渣多，为硬水；而蒸馏后的水加入肥皂水后泡沫多而浮渣少，为软水。归纳总结（1）加热时，烧瓶中应放入几粒沸石（或碎瓷片），防止加热时出现暴沸。（2）加入的液体（硬水）不要超过烧瓶容积的2/3，加热时不要使液体沸腾得太剧烈，防止烧瓶中的液体通过支管进入蒸馏水中。（3）温度计不要插入液体中，应使温度计的液泡对准支管口处，用于测量蒸气的温度。（4）蒸馏瓶加热时应垫石棉网，使其均匀受热。（5）冷凝管中水的流向是冷水从下口进入，出水口在上方，以使水蒸气被充分冷凝变成液态水。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。简易蒸馏装置蒸馏的简易装置中用装有冷水额烧杯代替冷凝管。蒸馏烧瓶中有支管，普通烧瓶中没有支管。加热时，蒸馏烧瓶和普通烧瓶都要垫石棉网。颜色和异味我们要如何除去呢？活性炭净水器示意图活性炭利用其自身疏松多孔结构，将有颜色和气味的分子吸附其内，可以用于除臭和除颜色。这种方法称为吸附。净水器原理活性炭具有吸附作用。活性炭不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，如颜色，异味。四种净水方法的对比（三）巩固练习1.下列方法能使海水转化为饮用水的是A．过滤 B．蒸馏 C．吸附 D．静置【答案】B【解析】A.过滤只能除去难溶性的固体物质，海水过滤后仍然含有大量的可溶性物质，不能饮用，此选项不符合题意；B.蒸馏后得到的水是纯净的水，可以饮用，此选项符合题意；C.海水吸附后，仍然含有大量的可溶性物质，不能饮用，此选项不符合题意；D.静置后的海水中含有大量的可溶性物质，不能饮用，此选项不符合题意。故选B。2.下列关于水的说法正确的是A．过滤的方法可得到纯水 B．软水中一定不含任何杂质C．工业废水可直接用于农田灌溉 D．向天然水中加入明矾可以吸附某些杂质沉淀【答案】D【解析】A、过滤只能除去水中不溶性杂质，还有可溶性杂质没有除去，得不到纯水，故错误；B、软水中不含或含有少量的可溶性钙、镁离子，还可能含其他可溶性杂质，故错误；C、由于工业废水含有有害物质，不能直接用于浇灌农田，故错误;D、由于明矾加入水形成的胶状物对杂质的吸附，所以，向河水中加入明矾的作用是吸附悬浮杂质使之沉淀，故正确。故选D。3.城市的生活用水是经自来水厂净化处理的，下面操作不属于这一过程的是A．加入絮凝剂后在反应沉淀池自然沉淀B．通过过滤池沙层进行过滤C．通过吸附池用活性炭进行吸附D．经过蒸馏装置进行蒸馏【答案】D【解析】A、加入絮凝剂可以吸附悬浮物，在反应沉淀池自然沉淀，属于自来水厂净化处理过程；B、通过过滤池沙层进行过滤，可除去水中残余的悬浮物，属于自来水厂净化处理过程；C、通过吸附池用活性炭进行吸附，可除去臭味等，属于自来水厂净化处理过程；D、蒸馏可以得到纯净的水，自来水厂净水过程不包括蒸馏；故选D。4.某净水装置如图所示。下列说法正确的是()D.浑浊的河水经该装置后变得澄清了,但依然是混合物【答案】D5.生活处处有化学，毛巾用久了会变硬变黄，原因之一是：用毛巾洗脸时，水中的钙、镁离子与肥皂作用产生沉淀物(沉淀物可溶于白醋)吸附于毛巾上。根据要求回答问题：(1)证明水是硬水，可使用的试剂是，观察到的现象是。(2)为避免毛巾变硬变黄，其中一种方法是降低水的硬度。下列方法中可以降低水硬度的是。A．过滤B．沉降C．煮沸D．吸附【答案】

肥皂水

；

产生泡沫少、浮渣多；C【解析】（1）证明水是硬水，可使用的试剂是肥皂水，加入肥皂水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水；（2）A、过滤只能除去水中的难溶性杂质，不能降低水的硬度，不符合题意；B、沉降只能除去水中的较大难溶性杂质，不能降低水的硬度，不符合题意；C、煮沸可将水中的可溶性钙、镁化合物转化为难溶性固体，从而降低水的硬度，符合题意；D、吸附只能除去水中的色素和异味，不能降低水的硬度，不符合题意；故选C。6.如图是自来水厂净水过程示意图，根据该图回答下列问题：自来水厂净水过程示意图(1)取少量取水口的水于试管中，滴入肥皂水振荡，发现有较多的浮渣产生，说明此液体为(填“软水”或“硬水”)。(2)生活中常用的方法降低水的硬度。(3)过滤池中主要除去水中(填“可溶性”或“难溶性”)杂质。(4)吸附池中利用的是活性炭的性。(5)自来水厂用一种新型的消毒试剂高铁酸钠(Na2FeO4)进行消毒，高铁酸钠中铁元素的化合价为。【答案】(1)硬水；(2)煮沸；(3)难溶性；(4)吸附；(5)+6【解析】(1)鉴别硬水和软水的方法是用肥皂水，若滴入肥皂水振荡后，有较多的浮渣产生，说明此液体为硬水，反之为软水；(2)生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，在加热的过程中，硬水中的钙、镁离子会沉淀，形成水垢，水中的钙、镁离子含量低了，水的硬度也就降低了；(3)过滤是固液分离的方法，即除去水中难溶性杂质；(4)活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，能吸附水中有颜色、异味的物质；(5)已知高铁酸钠（Na2FeO4）中，钠元素显+1价，氧元素显2价，根据化合物中各元素化合价代数和为零，可得铁元素的化合价为+6。（四）课堂小结板书设计板书设计课题2水的净化第二课时硬水与软水1.定义（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.区别：加肥皂水3.硬水的危害