学生已经积累了一些水的净化的方法

水的加氯消毒和蒸馏执教教师：上海市浦东新区民办协和双语学校 施晓玲一、 背景和教学任务简介本节课为六年级第二学期科学（牛津版）第六章“水与人类”的第四课时。在之前的三个课时中，学生学习了水的分布情况，自然水体中的杂质种类及部分净化水的方法沉淀、过滤。在本节课上课前，学生需要复习水中所含杂质的种类，并能够清晰的认识到通过沉淀和过滤的方法可以将水中不可溶的杂质去除。而水中剩余的两大类杂质“已溶解的杂质”及“微小生物”则需要在本课时中学习相应的方法去除。作为“水的净化”这一主题的最后一个课时，结合自来水厂净化水的这一过程情境，通过生活中净化水的方法及实验室净化水的方法比较，让学生认识到生活中净化水的方法多种多样，但基本原理都离不开这一单元所学习的四种净化水的基本方法：沉淀、过滤、消毒、蒸馏。通过本节课的学习，能针对不同的水质、不同的净化要求，并且考虑经济效益和净化效率，做到灵活运用沉淀、过滤、加氯、蒸馏等方法净化生活中的各类水，并从保护水资源的角度让学生意识到保护我们的水源，洁净的水源可以有效的降低净化成本及时间。2、 教学目标1、观察加氯水前后水中微小生物的情况，认识氯水的消毒作用。2、观察蒸馏水的过程，设计简单的实验体验利用蒸馏法去除水中已溶解杂质的过程。3、能够区分沉淀、过滤、加氯消毒、蒸馏的适用范围，设计、实施简单的污水净化的实验方案，关注自来水的生产过程，珍惜身边的水资源。3、 学习重点与难点重点：初步学会加氯消毒、蒸馏的实验技能，区分沉淀、过滤、加氯、蒸馏的适用范围。难点：设计简单的河水净化的实验方案。四、教学设计思路本堂课的教学设计主要分两方面来进行，一方面是学习净化水的方法中剩余的两种方法加氯消毒和蒸馏，加氯消毒法可以去除细菌、病毒及一些微小的生物，但使用显微镜较难观察到细菌病毒的变化，因此在设计时主要用肉眼观察加氯前后水蚤的活动情况，认识到氯水可以杀死水蚤，并借助文字资料，推断出氯水具有杀死微小生物的作用，即氯水可以杀死水中的细菌、病毒、小生物等。蒸馏法通过教师的演示实验让学生认识蒸馏水的装置与方法，同时设计简单的收集水蒸气的小实验，并使用不锈钢片加热收集到的小液滴，观察水分蒸发后是否残留水渍，并且与未蒸发前的水做对比，认识到通过蒸馏的方法可以去除水中的已溶解的杂质。另一方面，作为本单元设计中的最后一个课时，经过前期对于“沉淀、过滤、加氯、蒸馏”的分步学习，在本课时中将带领学生对这几种方法进行综合运用，思考自来水厂净化水的流程、家庭用水中净化水的方式、生活污水的处理方式等，通过真实的案例让学生认识到生活中根据不同的净化水的要求、不同的水源等要求，考虑经济效益和净化效率，学会设计合理的净化方案。并由此让学生意识到在生活中保护水资源也是降低净化成本的一种有效方式。五、 教学内容组织【活动一】 活动名称：水的蒸馏活动目标：通过比较水蒸馏前后水渍多少的变化，认识到蒸馏可去除水中已溶解的杂质。学生活动教师指导要点1、认识蒸馏装置：蒸馏烧瓶、冷凝管（观察内外两层结构）、锥形瓶。接水及排水方式。2、学生观察蒸馏的过程。3、检验：将蒸馏过的水和未蒸馏过的水分别滴于两片不锈钢片上，放在酒精灯上加热，观察水分蒸发后留下的水渍的多少。4、学生实验：模拟蒸馏的过程加热烧杯中过滤后的河水，使用坩埚钳夹取不锈钢片，放置于烧杯口的上方，收集水蒸气液化形成的小液滴。使用步骤3中的方法进行检验，观察水分蒸发后留下的水渍的多少。5、简单讨论海水净化的过程。1、 认识蒸馏装置。2、 讲解蒸馏的原理。3、 指导检验的方法。4、 指导完成学生实验，注意实验安全，提醒学生不要用手直接接触加热过的物品。5、 能说出海水可以利用蒸馏的方式得到淡水。【活动二】 活动名称：观察氯水的消毒作用活动目标：肉眼观察加氯水前后微小生物（主要为水蚤）的活动情况，认识到氯水的消毒作用。学生活动教师指导要点1、肉眼观察烧杯内河水中的微小生物。2、在烧杯中加入2-3滴氯水，搅拌。3、使用显微镜观察烧杯D的微小生物是否存活。1、注意观察微小生物的活动情况。重点观察加氯水后是否还有自由移动的微小生物。【活动三】 活动名称：水的净化在生活中的应用活动目标：通过设计简单的净水方案，初步学会净化水的方法，意识到保护水资源的重要性。学生活动教师指导要点1、小组讨论：为自来水厂设计一份经济有效的净水方案。从经济效益、净化效率、净化目标的角度，学会设计合理的净水方案，净化后的水若保存不当仍会出现二次污染。六、 学习器材和资源准备【器材】活动一：1、学生实验，2人/组，20组矮三脚架1个、石棉网1片、火柴1盒、酒精灯1个，过滤后的河水（带烧杯）、不锈钢片2片、滴管2支，坩埚钳1把；2、 教师演示实验（1套）：蒸馏装置1套、过滤后的河水，酒精灯，火柴，不锈钢片2片，坩埚钳1把。活动二：学生实验，2人/组，20组氯水，烧杯（装有带水蚤的河水），玻璃棒【资源】PPT，活动记录单，实验器材，报刊文本。七、 教学过程教学内容学生活动教师活动意图说明导入2观察：滤液蒸发后不锈钢片上是否会残留水渍。回答问题。演示实验：使用不锈钢片加热前一节课过滤后的河水。提问：不锈钢片上的水质来自于哪里？属于哪一类杂质？认识水中的已溶解杂质。一、水的净化蒸馏10讨论去除水中已溶解杂质的方法。（基本原理：蒸发水，收集水蒸气）如提到收集水蒸气小液滴的方式，邀请同学利用桌上的实验器材搭建装置，演示。按照之前搭建的装置，完成实验。要求：收集水蒸气，并将收集到的液滴滴在不锈钢片上，检验水渍。检验烧杯中的水蒸发后的水渍。对比蒸发前后水渍的量。1、认识蒸馏装置：蒸馏烧瓶、冷凝管（观察内外两层结构）、锥形瓶。接水及排水方式。2、学生观察蒸馏的过程。3、检验：将蒸馏过的水和未蒸馏过的水分别滴于两片不锈钢片上，放在酒精灯上加热，观察水分蒸发后留下的水渍的多少。提问：同学们有哪些方法可以去除水中的已溶解杂质？提问：加热水后，收集到的水蒸气中还有杂质吗？追问：如果你到了荒岛上，是否可以使用相同的方法得到淡水？出示练习册上收集土壤中蒸发水的系列图。展示：实验中去除已溶解杂质的方法蒸馏法及蒸馏装置。讲解装置的构成。检验蒸馏前后水渍的差异。出示七年级科学第十四章中的海水淡化示意图。说明蒸馏法在生活中的运用。提示：可以是生活中的方法，也可以是实验室的方法。生活中的方法：例如锅盖上的水滴，救生船上的简易海水淡化器实验室中的方法：蒸馏方法不同，原理相同。在学生的日常生活中，更多接触的是水蒸发后冷凝形成液滴的情况，因此安排了该实验进行生活中现象的验证，加强知识的理解。水体中有已溶解的物质，例如重金属，有毒有害的物质等，仍旧不安全。蒸馏的概念对学生都比较陌生，学生只需认识利用温度的差异可将不同的物质分离开来。指导学生理解水获得能量变成气态后可与已溶解在水中的物质分离，由此达到净化的目的。一、水的净化加氯消毒法10学生回答：加氯、紫外线、臭氧等。活动一：观察氯水的消毒作用（1）肉眼观察烧杯中是否有水蚤等小生物在活动。（2） 在烧杯中加入2-3滴氯水，搅拌。（3） 使用肉眼观察烧杯内的微小生物是否存活。并完成实验报告。小结：1、不同的杂质使用的净化水的方法不同：较大的颗粒物：静置沉淀法悬浮（较小）颗粒物：吸附沉淀法微小生物：过滤消毒法可溶性杂质：蒸馏法提问：目前上海拥有2400万常住人口，需要大量的自来水，将水煮开这种方式肯定不适用，有同学是否知道现代自来水厂如何给水消毒？活动：模拟自来水厂给水进行消毒。指导观察加氯水前后的微小生物的活动变化。分享实验结果。结合阅读材料说明氯水的作用：可以杀死水中的微小生物，包括肉眼不可见的病毒细菌等。结论：氯水可以起到良好的消毒作用，知识小结。对消毒的方法学生比较容易联想到漂白粉，其他的相对陌生，可由老师适当做引导。观察加氯水前后微小生物的活动情况，认识到氯水的消毒作用。学生需明确不仅可以杀死水中的幼虫，同时可以杀死水中的病毒和致病菌等微小生物。提示：氯水的使用要严格按照规定，低于规定量达不到消毒作用，高于规定量对人体有害。知识小结，为后面设计水净化方法做铺垫。三、水的净化在生活中的应用1、为自来水厂设计一份经济有效的净水方案。在老师给出的方案中选择最佳方案，并说明理由。自来水水净化水的方案多样，关键引导学生能说出设计理由。目前自来水厂主要的净水流程是取水口的初步过滤，其实是沉淀和过滤，消毒在过滤前后均可，有些自来水厂会再出厂前再进行一次消毒。学生容易忽略的是取水口的初步过滤。提示学生自来水在运输过程中的二次污染。拓展（视课程时间）阅读彩色纸的阅读资料。蓝色纸请阅读“古人如何保护饮用水卫生？”。绿色纸请阅读“古人如何喝上纯净水？”用简短的话描述阅读到的内容，回答标题中的问题。提供课后阅读资料中国古代对饮用水的保护，培养阅读并归纳材料的能力，引出主题。通过资料的阅读，强调水净化的首要目标是保护现有水源地。八、 学习训练【CW】课堂活动记录单【活动一：使用_法可以去除水中已溶解的杂质】1、 观察： 将过滤后的水放在不锈钢片上加热蒸发，会在不锈钢片上留下水渍，这些水渍是 。 2、思考：如何将水和水中的已溶解杂质分离？请利用以下实验器材，设计一个简单实验，将水和水中的已溶解杂质分离。沉淀过滤后的河水1杯，三脚架1个，石棉网1片，酒精灯1个，火柴1盒，不锈钢片2片，坩埚钳1把，滴管。我们组的方法（你可以画下来，也可以写下来）：请按老师和同学共同优化的实验方案，进行实验。检验烧杯中的水和上的不锈钢片上收集到得水是否含有水渍。（各取2滴即可。）注意：加热后，请不要直接用手接触烧杯，避免烫伤。烧杯中的水蒸发后形成的水渍_(明显/不明显)；不锈钢片上收集到的水蒸发后形成的水渍_(明显/不明显)。所以，当水变成_(固态/液态/气态)后，可将水与其他物质分离开来。 阅读蒸馏装置结构图，学习实验室中去除水中已溶解杂质的方法蒸馏法蒸馏装置示意图注意：请认真聆听老师有关蒸馏法的讲解。 冷凝管为双层结构，内层为水蒸汽通过处，外层为冷水持续不断的通过，用于冷却内层水蒸气，使之变成液态便于收集，顺管壁滴入锥形瓶内形成蒸馏水。3、 检验：取两片不锈钢片，各滴上2滴蒸馏前和蒸馏后的水，观察水渍。蒸馏前的水水渍_(明显/不明显)，蒸馏后的水水渍_(明显/不明显)。4、拓展思考（选做）：为何冷却水需要从下面进入，从上面流出？_结论：我们可以使用_法去除水中已溶解的杂质。【活动二：氯水的消毒作用】1、 用肉眼观察烧杯A，_(有/没有)水蚤在活动。2、 在烧杯A中加入2-3滴氯水进行消毒，用玻璃棒搅拌。3、 静置3分钟后，_（能/不能）观察到活动的水蚤。4、 阅读材料自来水加氯消毒结论：水中的微小生物使用_法去除。【活动三：设计净化水的方案】2、 某水厂要生产自来水，其水源地为青草沙水库，属一至二类水（水质标准见后面阅读材料），水质较洁净，以下是几位同学为该水厂设计的净化水的方案，选出你认为合适的方案，说明理由。方案一：沉淀过滤加氯消毒蒸馏方案二：过滤沉淀加氯消毒蒸馏方案三：沉淀加氯消毒过滤方案四：沉淀过滤加氯消毒我认为合适的方案是_，理由是 。阅读资料：1、我国水质等级标准的划分按照中华人民共和国地表水环境质量标准，依据地表水水城环境功能和保护目标，我国水质按功能高低依次分为五类：I类：主要适用于源头水、国家自然保护区、。II类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。III类：主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水城及游泳区。IV类：主要适用于一般工业用水区及人体非直接触的娱乐用水区。V类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。其中，I类水质良好，地下水只需消毒处理，地表水经简易净化处理（如过滤）、消毒后即可供生活饮用。II类 水质受轻度污染，经常规净化处理（如明矾絮凝、沉淀、过滤、消毒等）后，可供生活饮用。III类水质经过处理后也能供生活饮用。III类以下水质恶劣，不能作为饮用水源。2、 自来水加氯消毒 现在自来水消毒大都采用氯化法，公共给水氯化的主要目的就是防止水传播疾病，这种方法推广到至今有100多年历史了，具有较完善