课题3 水的净化

课题3水的净化教学目标：1、了解纯水与自然水、硬水与软水的区别。2、了解吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的方法。3、学习运用比较、归纳、总结等方法对实验获取信息进行加工。教学重点：硬水与软水的区别；吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的方法。教学难点：过滤和蒸馏等操作技巧。教学过程：（结合课件）[学习情景]展示长江水、纯水各一瓶，比较它们之间的区别。[过渡]用比较浑浊的江水、河水、海水如何得到纯净的水？这就是本课题要研究的“水的净化”问题。[板书]§3-3水的净化[介绍]纯水是无色、无味、清澈透明的，而自然界中的河水、湖水、海水等天然水里由于含有许多可溶性和不溶性杂质，因此常呈浑浊。[提问]如何把江水、河水、海水等含有杂质的天然水变成澄清的供我们引用的水呢？[回答]1、城市中的生活用水可以经自来水厂净化处理；2、在某些乡村可以利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质进行吸附，使杂质沉降，从而达到净水的目的。[过渡]通过刚才对净水过程的学习，大家已经知道水中的杂质可以分为可溶性杂质和不溶性杂质两大类。除去这两类杂质要分别用到不同的方法，那么，首先要除去不溶性杂质可以用哪些方法呢？[回答]沉淀和过滤[板书]一、除不溶性杂质的方法1、沉淀[讲解]最简单的沉淀方法就是静置，这也是生活中最常用的方法。比如，当暖壶里只剩下少量水，倒进杯里有些浑浊，若静置一段时间，则杂质就会沉降到杯底，而上部的水就比较澄清。但这种方法往往只能使大颗粒的难溶性杂质沉降，对于悬浮在水中的小颗粒难溶性杂质，则可以向水中加入少量的明矾，利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附，从而使悬浮的小颗粒杂质沉降，达到净水的目的。[板书](1)静置沉淀——使大颗粒的难溶性杂质沉降(2)吸附沉淀（或化学沉淀）——加絮凝剂使悬浮的难溶性杂质沉降[提问]经沉淀后，水中的杂质全部沉到杯底而水特别澄清吗？[回答]不一定，这与时间长短有关，也与杂质的种类有关，有的静置一段时间后，水仍显浑浊。可见，沉淀虽然简单易行，但并不能彻底的除去水中不溶性杂质，要想彻底除掉杂质，最好、最常用的是另一种方法——过滤。[板书]2、过滤[讲解]过滤的仪器、装置及操作注意事项。[板书]一贴：滤纸紧贴漏斗内壁二低：滤纸边缘略低于漏斗边缘液面略低于滤纸边缘三靠：倾倒液体时，烧杯口紧靠玻璃棒（玻璃棒作用：引流）玻璃棒的下端要轻靠在三层滤纸的一面（以免捅破滤纸）漏斗的下端管口要紧靠在烧杯内壁（以免液体飞溅造成量的减少）[活动与探究]P.55(1)3个烧杯，各装大半烧杯天然浑浊水，向其中2杯中各加入3药匙明矾粉末，搅拌溶解后，静置，观察。(2)取上面处理过的一杯液体，进行过滤(3)比较未经处理过的天然水和做了不同程度处理的水，它们的清澈程度有何区别？[思考1]在过滤实验中，有些同学得到的滤液仍然是浑浊的，请分析一下可能的原因？1、滤纸破损2、漏斗内液面高于滤纸边缘3、仪器不干净[思考2]可以利用什么物品代替实验中的滤纸和漏斗来过滤液体？(1)生活中可用空饮料瓶、小卵石、沙、煤屑、木炭、棉花、纱布等自制净水装置；（P.57家庭小实验“自制简易净水器”）(2)可以利用生物学上学过的半透膜，半透膜的特点是水等小分子可以自由通过，而一些杂质等大分子不能通过，所以可以用半透膜来代替滤纸。[转折]上面我们讨论的是除去不溶性杂质的方法。那么，对于可溶性杂质应怎样除去呢？[板书]二、除可溶性杂质的方法[提问]前面我们讲自来水厂净化水的过程时，曾提到“活性炭吸附池”，大家明白这个“活性炭吸附池”是做什么的吗？它在这里起什么样的作用？[回答]活性炭吸附池也起除杂质的作用，因为活性炭具有吸附性，它可以吸附某些可溶性杂质，如颜色、异味等。[总结]确实如此。如果用具有吸附作用的固体来过滤液体，不仅可以滤去其中的不溶性杂质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去臭味。活性炭就是具有这样的功能，所以常被用作净水剂。市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭的吸附性能而过滤水中杂质的。(课本P.56图3-18“活性炭净水器示意图”)可见，吸附是除去部分可溶性杂质的常用方法。[板书]1、吸附（物理变化）[介绍]可用作吸附剂的除活性炭以外，还有我们前面提到过的明矾。现在有越来越多的新型净水剂问世，它们的功能具有明显的优越性，如：碱式氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等。[提问]经沉淀、过滤、吸附后的水已变得相当澄清，所得的水就是纯水了吗？[介绍]这时的水虽然很澄清，但仍不是纯水。经过这些手段只是除去了水中不溶性杂质和部分可溶性杂质（如：颜色、异味），但水中还有许多溶解的杂质。如有些地区的水很容易使水壶或盛水的器具上结水垢，就是因为该地区的水中溶有较多的可溶性钙和镁的化合物，在水加热或长久放置时，这些化合物会生成沉淀（水垢）。我们把含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水；不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。[板书]硬水和软水1、硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。2、软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。[设问过渡]硬水和软水有什么区别呢？[活动与探究]取两个烧杯，分别盛等量的一杯硬水和一杯软水，把等量的肥皂水分别加到这两个烧杯中，搅拌，观察两烧杯中产生泡沫的情况。[现象及结论]软水——出现丰富的泡沫硬水——无泡沫，出现大量的浮渣[提问]如何鉴别硬水和软水？取样，分别加入肥皂水，搅拌，出现丰富泡沫的是软水，而出现大量浮渣的是硬水。[说一说]生活和生产中使用硬水有哪些危害？[回答](P.56)(1)用硬水洗衣服，即浪费肥皂也洗不净衣服，时间长了还会使衣服变硬，穿在身上非常不舒服。(2)锅炉用水硬度高了十分危险，因为锅炉内结垢不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。(3)长期饮用硬度很高的水，不利于人体的健康，可能引起结石。[设问]既然硬水对我们的生活和生产有很大的危害，那我们如何才能降低水的硬度，让硬水变成可供我们使用的软水呢（这一过程称为硬水的软化）？[讲解]工业上和科学实验中软化硬水的方法很多。生活中通过煮沸水也可以降低水的硬度，达到软化硬水的目的；而在工业上，则可以通过蒸馏的方法来降低水的硬度。[板书]降低水的硬度的方法：1、煮沸（生活中）2、蒸馏[介绍]制取蒸馏水的仪器、操作步骤、注意事项。(P.56-P.57)[学生观看录像][讲解]蒸馏：给液体加热，使它变为蒸汽，再使蒸汽冷却，凝聚成液体，叫蒸馏。通过蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。[总结]可见，通过蒸馏，不只是降低了水的硬度，还将水中可溶性杂质也除去了，可谓一举两得。[板书]2、蒸馏（物理变化）利用各物质的沸点不同加以分离[设问]目前，我们的引用水主要是自来水，是由自来水厂提供的，那么自来水厂净水的过程是怎样的呢？[教师讲解]结合课本P.55图3-15讲解：先从取水口取水，在水中加入絮凝剂，然后进入反应沉淀池沉淀；在沉淀池中沉淀后，再转入过滤池，把一些不溶性杂质除掉。把除掉不溶性杂质的相对干净的水送入活性炭吸附池，因为水中除含有不溶性杂质外，还含有一些可溶性杂质，而活性炭可以吸附一些可溶性杂质，如颜色、异味等等。从活性炭吸附池中出来的水已经是相当澄清了，就是所谓的清水了，这时就可以进入清水池。最后再进入配水泵，在进入配水泵之前要对水进行投药消毒，这样就可以送给千家万户，供人们使用了。[学生观看录像][小结]本节课主要学习了1、四种净化水的方法：沉淀、过滤、吸附、蒸馏，前两种只能除难溶性杂质，后两种除可溶性杂质；2、硬水和软水，硬水的软化。板书设计：§3-3水的净化一、除不溶性杂质的方法1、沉淀(1)静置沉淀——使大颗粒的难溶性杂质沉降(2)吸附沉淀（或化学沉淀）——加絮凝剂使悬浮的难溶性杂质沉降2、过滤一贴：滤纸紧贴漏斗内壁二低：滤纸边缘略低于漏斗边缘液面略低于滤纸边缘三靠：倾倒液体时，烧杯口紧靠玻璃棒（玻璃棒作用：引流）玻璃棒的下端要轻靠在三层滤纸的一面（以免捅破滤纸）漏斗的下端管口要紧靠在烧杯内壁（以免液体飞溅造成量的减少）二、除可溶性杂质的方法1、吸附（物理变化）2、蒸馏（物理变化）附：硬水和软水1、硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。2、软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水如何鉴别硬水和软水？降低水的硬度的方法：1、煮沸（生活中）2、蒸馏教学反思：从总体上看，本节课基本上达到了新课程标准要求的预期目标，即：充分利用各种社会资源，挖掘教材，发展教材，根据本地、本校的实际情况，创造性地使用新教材，在人类文化背景下构建知识体系，使单调的化学实验基本操作教学富有启发性、探究性和人文精神意境，体现出其应有的实际应用价值，达到科学教育与人文教育相映生辉的效果，在实践中促进学生发展，课堂活而有序、活而有效，教师起着组织者、引导者、合作者等作用。

此外，教师在处理因课前无法预计学生的知识点的迁移方式和思维深度而暴露的问题时，能时刻关注并追随学生的思维活动，不断调整自己的思维活动，及时有目的地组织学生相互交流和讨论，巧妙诱导。点拨的方式也有一定的技巧性，既有利于培养学生交流与合作的能力，也有利于发展学生的评价能力，达到师生互动、主动建构的目的。

不足之处：课时延长了10min，原因是在探究时间控制上把握欠佳，讨论问题过细，花费时间较长。说明什么时候探究、什么时候讨论，要探究多长时间，讨论什么问题、讨论多长时间等，仍需要调整、思考的问题。使我着重反思了以下几点：

1.贴近生活，联系社会实际，增加动手实践能力是激发学习兴趣的重要方法

贴近生活、联系社会实际、增加动手实践能力是学生的强烈希望和要求，也是学生适应现代生活和未来发展、提高科学素养和人文素养的需要。

因此，教学时要充分发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用，注意从学生熟悉的身边现象入手，寻找新的视角和切入点，引导他们感受身边的化学物质和化学变化，增强学习的兴趣，发现问题、展开探究以获得新的知识和经验，加深对化学知识在生活实际中应用的认识，关注人类面临的与化学相关的社会问题，有意识地引导学生从多个角度对有关问题作出价值判断，培养学生的社会责任感、参与意识与决策能力。

2.把握已有经验是激发学生创新潜能、提高实践能力的重要前提

从教学过程与调查所见，科学探究能力的形成与发展是一个逐步提高、不断进步的过程。教学时立足于学生的学习基础、能力发展水平以及兴趣爱好和潜能，根据其形象思维、感性思维和经验型的逻辑思维为主的特点，设计必要的教学环节，让学生自我发现其原有认识中的不科学和片面的成分，主动构建抽象的概念和结论，理解化学、技术和社会的相互作用，提高学生的实践能力。

3.加强学