初三化学(北京版)第4章 最常见的液体-水 第一节 水的净化-1教学设计

课程基本信息课例编号学科化学年级9学期1课题水的净化教科书书名：义务教育教科书化学九年级上册出版社：北京出版社出版日期：2013年6月教学人员姓名单位授课教师指导教师教学目标教学目标：（一）知识与技能1．了解沉降、过滤、吸附、蒸馏等净化水的一般方法。2．学会用过滤的方法分离固体与液体的混合物。3.知道硬水和软水的区别和简易鉴别方法。（二）过程与方法1．通过小组实验，形成基本的化学实验的技能，增强合作的意识。2．通过观察和实验，初步形成混合物分离的一般思路和方法。（三）情感态度与价值观通过体验过滤、吸附、蒸馏过程以及水体净化处理的程序、投入，感觉水净化难，从而树立珍惜和保护水资源的意识。教学重点：通过实验了解水净化的主要方法教学难点：吸附原理和蒸馏原理教学过程时间教学环节主要师生活动创设情境引出课题教师活动学生活动【展示】学习目标今天我们一起学习水的净化。首先我们来明确一下学习目标。【展示】节水图片【讲述】水是我们的生命之源，人类的生活生产离不开水。在使用水的同时，我们又会产生很多生活废水，那么我们如何将这类废水进行净化处理再利用呢？今天以废茶水为例来对水进行净化处理。【展示】废茶水图片【提问】废茶水中有哪些杂质【讲述】我们观察到茶水呈现淡黄色，说明一些有色物质溶解在水中。水中悬浮了很多的茶叶。这说明茶水中存在这难溶性和可溶性的物质，是一种混合物。倾听观看视频思考倾听沉降、过滤法净化茶水【展示】静置后的茶水图片【提问】静置一段时间后，我们观察茶水有了什么变化？【讲述】是的，我们发现悬浮于水中的茶叶由于重力的作用自发的沉淀到了茶杯底部，这样的过程我们称之为沉降。观看、比较思考并回答问题【提问】但是沉降过程并没有将水中茶叶等难溶性的固体与水分离。如何去除茶叶呢？【讲述】是的，我们可以采用过滤的方法。那么我们利用生活中哪些物品来过滤茶叶呢？凭借生活经验，有的同学想到用茶漏，有的想到用茶网，还有的同学想到用纱布。这些物品能够将茶水净化吗？效果怎么样呢？下面就和老师一起来用你找到的物品来过滤茶水吧【视频】三种物品过滤茶水将茶水分别倒入口部装有漏勺、滤网和纱布的烧杯中，大家注意观察茶水的流速和过滤后茶水中的残留物。【展示】图片三种物品都能对茶水起到一定的过滤作用，但过滤的效果并不完全一致。使用孔径大的漏勺过滤后，过滤速度很快，仍有少量小颗粒的固体漂浮在茶水表面。而茶网和纱布，随着孔径的逐渐减小，过滤的速度越来越慢，过滤的效果越来越好。【提问】那到底什么是过滤呢？【讲解】过滤是指将液体和未溶解的固体进行分离的方法。【展示】滤纸图片在实验室中，我们通常用孔径更小的滤纸进行过滤操作。我们常用的滤纸孔径在30～50微米数量级，它的过滤效果也就比生活中常见的过滤装置好。下面我们就利用滤纸来过滤茶水。【视频】过滤茶水【提问】过滤是一种比较常见的分离方法，在生活中经常用到。你还能举出哪些具体的实例吗？【展示】图片【讲解】例如下水道口安装的地漏，能隔阻头发等物体进入下水道。厨房中我们漏勺、漏网等来捞饺子，过滤豆浆等。随着科技的发展，科学工作者也找到了孔径更小的物质—膜，它的孔径可以达到纳米级，在净水装置、海水淡化等过程中发挥了重要的作用。【小结】对比以上的实验，我们发现，虽然使用的过滤工具不同，但净化原理相同，都是把杂质截留在工具的表面。而且，不同孔径的工具，可以除去大小不同的杂质。因此，在实际的净水过程中，我们要根据不同目的和杂质性质来选择合适的过滤工具。结合生活经验思考去除茶叶的方法观看视频比较、思考倾听观察实验列举生活中实例倾听思考归纳总结吸附法净化茶水【展示】过滤后的茶水我们来观察一下过滤后的茶水，变得澄清透明了，滤纸上却留下了很多的茶叶等固体杂质。这说明过滤操作确实能除去河水中不溶性的固体杂质。但我们仔细观察茶水略显黄色，这说明过滤不能除去有色的物质。【展示】活性炭图片【提问】怎样才能除去有色物质呢？我们生活中经常用活性炭来去除溶液的颜色。观察活性炭的结构，你能猜测它去除杂质的原理吗？活性炭的多孔结构提供了大量的表面积,能够将直径小于活性炭的孔径的杂质吸附在孔隙中，从而达到去除颜色、气味等杂质的作用。下面我们来观看视频，利用活性炭的吸附性来去除茶水的颜色。下面我们就来观察一下活性炭吸附实验吧。【视频】活性炭吸附茶水的颜色首先按图示方法组装仪器，装好药品，在直玻璃管中盛放的黑色物质就是活性炭。我们将适量的过滤后的茶水倒入到直玻璃管中。请观察打开止水夹后流入烧杯中的液体有什么变化？液体沿导管流入烧杯，变成无色。这说明利用微孔结构，活性炭确实吸附除去茶水中有色的物质。【讲解】这是我们今天学习的第三种净化水的方法：吸附【展示】图片活性炭不仅能够去除溶液的有色物质，在我们的生产生活中，经常看到活性炭的身影。红糖脱色、家用净水、冰箱除臭、吸收甲醛等都利用了活性炭的吸附作用。观察观察思考倾听思考观察实验观看图片，了解用途蒸馏法净化茶水【展示】图片经过上述净化，茶水看起来非常洁净，但是这种水还是不能饮用。因为其中还可能含有其他的可溶性杂质，甚至含有细菌和病毒。【提问】怎样才获得更加纯净的水呢？【讲解】实验室的方法是——蒸馏。蒸馏是指除去水中难挥发性杂质的方法。【讲解】操作原理是通过加热使水先变成水蒸气，再冷却成液态水。【提问】图片上展示的是蒸馏装置，观察这套装置它有什么显著特征？该装置的显著特征是选用了一个长导管。【提问】烧杯中盛放的冷水有什么作用？【讲解】烧杯中放冷水目的是使水蒸气能尽快冷却为液态水。其实我们选用长导管也是这个目的。下面我们就来将茶水进行蒸馏净化【视频】蒸馏茶水首先我们要在大试管中要加入一些碎玻璃片，这样做的目的是为了防止加热过程中产生暴沸现象。将少量过滤后的茶水倒入到试管中，连接仪器，开始加热。停顿一会儿，水沸腾了，水蒸汽沿着长导管进入小试管中，在小试管收集到的就是蒸馏水。【展示】蒸馏图片【讲述】蒸馏在生活中的应用也比较广泛。白酒制造过程中利用酒精和水的沸点不同来进行分离，从而提高酒精的纯度。利用蒸馏原理还可以应用于制药、炼制石油等工业生产中。观察思考倾听观察实验观察图片，了解用途认识软硬水【讲解】饮用水必须要进行消毒处理。常用的消毒剂主要有二氧化氯，氯气以及臭氧等物质。水在饮用前必须消毒。在家中我们常用的消毒方法是煮沸。【展示】图片这是我们的生活饮用水则主要监测微生物等四项指标。每类指标又分列若干小项以及具体的限制数值。在这里有一项指标是总硬度。【提问】什么是水的的硬度，它是如何划分的？水的软硬度是根据水中的钙离子和镁离子的含量来计算的，这两种离子的含量越高，水的硬度就越大。【提问】我们如何区分水的软硬度【视频】肥皂水区分水的软硬度我们通常采用加入肥皂水的方法来区分硬水和软水。我们向两个烧杯中分别加入硬水和软水。再分别加入少量肥皂水。用玻璃棒充分搅拌，观察到硬水中泡沫较少，水面上有一层浮渣。而软水中产生丰富的泡沫。通过这种方法我们就可以简单的鉴别出水的软硬度。【讲解】硬水影响我们的生产生活，长期使用硬水洗衣服，肥皂和清洁剂的洗涤效率减低。在工业上对水的硬度也有要求，用水器具上结水垢，降低热导率。同时长期饮用硬水也会对人体健康造成一定的影响。思考倾听观看图片思考观看视频观察实验倾听巩固应用【布置任务】在实际生产中所用的净水过程和今天所学的净水原理是相同的。自来水厂的净化过程主要有以下几个程序，如果你是净水设备的设计师，你会如何设计净化的顺序呢？请大家完成学习任务六设计自来水厂的净化流程。【展示】自来水厂净化流程图【讲解】大家都设计的怎么样呢？是的，自来水厂经过沉降、过滤、吸附、消毒灯过程对水源进行净化，再进入到千家万户。倾听思考完成任务六观察图片倾听归纳总结【讲解】本节课我们对茶水进行了多种方