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2019-2020年九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 第四單元 課題2 水的凈化教案 （新版）新人教版 (IV) 1 教學(xué)目標(biāo) 1.1 知識(shí)與技能： ① 掌握凈化水：沉淀吸附過濾和蒸餾的四種方法，并能夠區(qū)分出每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 ② 掌握過濾操作的基本技能及注意事項(xiàng)。 ③ 了解硬水與軟水的區(qū)別方法；知道硬水軟化的方法。 ④ 了解凈化水在生產(chǎn)和生活中的意義。 ⑤了解自來水廠的自來水的生產(chǎn)過程。 1.2 過程與方法 ： ① 通過過濾實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手操作能力。 ② 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠用對(duì)比的學(xué)習(xí)方法區(qū)分軟、硬水的區(qū)別。 1.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀 ： ① 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生節(jié)約用水和愛護(hù)水資源的意識(shí)。 ② 保持對(duì)生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 ③ 把學(xué)到的知識(shí)用以解決生活中的一些問題，縮短理論與實(shí)踐之間的距離。 2 教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)/易考點(diǎn) 2.1 教學(xué)重點(diǎn) ① 凈化水的四種方法的優(yōu)缺點(diǎn)； ② 過濾操作原理及注意事項(xiàng)； ③ 會(huì)斷定軟硬水及硬水軟化的方法，以及各方法的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)。 2.2 教學(xué)難點(diǎn) ① 了解純凈水和自然水，硬水與軟水的區(qū)別； ② 過濾操作原理及注意事項(xiàng)。 3 專家建議 4 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)法，課堂討論法 5 教學(xué)用具 ① 沉淀實(shí)驗(yàn)：燒杯，明礬，玻璃棒 ② 過濾實(shí)驗(yàn)：濾紙，剪刀，燒杯，玻璃棒，漏斗，鐵架臺(tái) ③ 制取蒸餾水的實(shí)驗(yàn)器材 6 教學(xué)過程 6.1 第一課時(shí) 引入新課：同學(xué)們看，這兩杯水有什么不同嗎？（一杯是純凈水，一杯是湖水）純凈水是無色清澈的透明液體而另一杯是比較渾濁的，這杯水我們可以飲用嗎？這杯水我們不能飲用。那我們通過什么方法處去雜質(zhì)呢？這就是我們今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容——《水的凈化》。 師：我們的生活離不開水，我想問問大家你們知道我們每天飲用的自來水是怎樣的一個(gè)凈化過程嗎？下面我們來了解一下自來水廠凈化過程。 [首先我們從水庫(kù)取出，大家看這是未處理的湖水大顆粒的沉淀速度比較快，一些小顆粒的沉淀速度比較慢。所以必須加入一種試劑——明礬，它是百色晶體，可以加快沉淀的速度，沉淀完之后再過濾，經(jīng)過濾后雖然處去看的見的雜質(zhì)那還有看不見的雜質(zhì)，我們采用活性炭來吸附。經(jīng)吸附后的水我們不可以飲用，因?yàn)槔锩嬗形覀兛床灰姷募?xì)菌，我們必須投入藥消毒這樣我們就可以飲用，以上就是自來水廠的凈化水的過程。結(jié)合實(shí)驗(yàn)著重介紹實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)，也就是不溶性的雜質(zhì)的凈化。] 板書： 自來水廠的凈化過程 取水 加絮凝劑 沉淀 過濾加活性炭 吸附 消毒 用戶 下面我們來一一分析一下凈化水的四種方法，第一種是靜置沉淀。 板書： 一、凈水的方法： 1、靜置沉淀 師：大家想想，看看自己有沒有這樣一種經(jīng)歷，當(dāng)你想喝水時(shí)，恰好水壺里面沒有多少水了，但是你還是義無反顧的往水杯里倒水，結(jié)果把水渣也倒進(jìn)了水杯里，你卻還是想喝這杯水，那該怎么辦？ [等待一會(huì)再喝。] 師：大家說的都非常好，我們就把這種沉淀的方法叫做靜置沉淀，大家再說是大顆粒的物質(zhì)沉淀的快還是小顆粒的物質(zhì)沉淀的快呢？ [大顆粒的物質(zhì)] 師：對(duì)大顆粒的物質(zhì)沉淀的很快，小顆粒的物質(zhì)沉淀的非常慢，但是我們不可能為了使水變澄清就無限止的等待小顆粒物質(zhì)的沉淀，這個(gè)時(shí)候我們只需加一種物質(zhì)就可以加快固體物質(zhì)沉淀的速度，這種物質(zhì)就是絮凝劑。我們生活中常用的絮凝劑是明礬。大家來看，這就是明礬，大家觀察一下它的顏色和狀態(tài)。 [明礬是白色的晶體] 師：明礬溶于水后，形成的膠狀物能夠吸附水中的不溶性雜質(zhì)，使其體積與質(zhì)量變大，從而加快了沉降的速度，我們就把這樣的沉淀叫做吸附沉淀。 板書： 2、吸附沉淀 （1）明礬凈水 師：吸附劑除了明礬外，還有一種性能更好的吸附劑，它就是活性炭。 板書： （2）活性炭吸附 師：沉淀可以是水與不溶性的雜質(zhì)分層，要想使它們分離，就要用到第三種凈水的方法，過濾，它是分離不溶性雜質(zhì)與液體的方法 板書： 3、過濾：（1）分離液體與不溶于液體的固態(tài)物質(zhì)的一種操作。 [演示實(shí)驗(yàn)] 取一個(gè)燒杯，盛大杯渾濁的湖水。向其加入3勺 的明礬粉末，攪拌溶解后，靜止觀察現(xiàn)象。 下面請(qǐng)同學(xué)們來觀察一下燒杯有什么現(xiàn)象產(chǎn)生？[有沉淀產(chǎn)生] 師：沉淀（加絮凝劑）如明礬加快沉淀的速度 繼續(xù)實(shí)驗(yàn)： 下面我將燒杯中的未處理的水進(jìn)行過濾，看看有什么變化？在做實(shí)驗(yàn)前，我們先學(xué)習(xí)以下怎樣制作過濾器取一張濾紙把它對(duì)半折在對(duì)半折，然后打開，三層濾紙放在一起，一層放在一起把它放在漏斗上，使之緊貼在漏斗壁,并且濾紙的邊緣低于漏斗的邊緣。用少量的水潤(rùn)濕紙并實(shí)現(xiàn)它們之間沒有氣泡（否則會(huì)影響過濾的速度）架好漏斗后使漏斗的下端口緊靠燒杯內(nèi)壁過濾時(shí)盛渾濁液的燒杯口緊靠玻璃棒，并且玻璃棒的要輕輕斜靠在三層濾紙的一邊，液體要低于濾紙的邊緣（邊講邊操作）。 好我們現(xiàn)在就總結(jié)以下過濾操作的要求：“一貼二低三靠” “一貼”是濾紙要緊貼漏斗的內(nèi)壁； “二低”是濾紙低于漏斗邊緣，濾液的液面要低于濾紙的邊緣； “三靠”是燒杯口要緊靠引流的玻璃棒，玻璃棒的下端要靠在三層濾紙的一邊，漏斗下端的尖嘴和燒杯的內(nèi)壁相靠 師：玻璃棒的作用是什么呢？[引流] 學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，老師巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況。 [思考] 1、在過濾實(shí)驗(yàn)中，有些同學(xué)得到的液體仍然是渾濁的，請(qǐng)你分析一下可能的原因。 [回答] (1)濾紙破損 (2)漏斗內(nèi)液面高于濾紙邊緣 (3)儀器不干凈 此時(shí)，濾液渾濁應(yīng)再過濾一次，直到澄清為止。 2、過濾后的水是純水嗎？ [回答]不是，僅除去了不溶性的雜質(zhì)，還有許多可溶性雜質(zhì)。 [討論設(shè)計(jì)]在我們?nèi)粘Ｉ钪锌梢岳媚切┪锲穪泶鎸?shí)驗(yàn)室中濾紙和漏斗來過濾液體,請(qǐng)大家利用生活中一些常見物品設(shè)計(jì)出一個(gè)過濾器。 [回答]①可以用生物上學(xué)過的半透膜，半透膜的特點(diǎn)是水等小分子可以自由通過，而一些雜質(zhì)等大分子不能通過，所以可用半透膜來代替濾紙。 ②可用砂粒、煤屑或木炭塊作為過濾物質(zhì)，在砂粒之間存在狹小空隙，水能通過而雜質(zhì)不能。 【課堂練習(xí)】 1.城市中的生活用水是經(jīng)自來水廠凈化處理過的，其過程可表示為：取水→沉淀→過濾→吸附→消毒→配水。下列過程中屬于化學(xué)變化的是（ ） A.取水 B.過濾 C.吸附 D.消毒 2.下列各組混合物可用過濾法進(jìn)行分離的是（ ） A.酒精和水 B.食鹽和泥沙 C.食鹽水 D.鐵粉和銅粉 3.（鏈接中考）災(zāi)區(qū)人民解決用水困難的一個(gè)應(yīng)急辦法是將渾濁的河水直接靜置（或投入沉淀劑靜置）后過濾。若在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾操作，下列儀器不需要的是（ ） 4、指出右圖中的錯(cuò)誤: (1) 。 (2) 。 6.2 第二課時(shí) 師：以上這些過程后，自來水廠就該消毒，消毒劑是氯氣，消完毒后將得到了自來水，大家說自來水是不是純凈物？[不是] 師：好，為了得到這個(gè)答案我做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，我在蒸發(fā)皿中加入了一定量的自來水，給其加熱直至蒸干為止，這時(shí)我發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)皿底部有一層白色物質(zhì)，根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象我們可以說自來水不是純凈物，它里面還含有雜質(zhì)，那這些雜質(zhì)是什么呢？ 師：大家不要著急我們先來分析一下，前面我們已經(jīng)說過，活性炭已經(jīng)把水中的不溶性雜質(zhì)，顏色，臭味和部分可溶性雜質(zhì)去除了，那還剩下什么？還剩下一部分的可溶性雜質(zhì)，這部分可溶性雜質(zhì)的大部分是可溶性的鈣鎂化合物，所以人們常根據(jù)水中含可溶性鈣鎂化合物的多少把水分為了兩類，硬水和軟水。下面我們來學(xué)習(xí)一下硬水與軟水。 板書： 二、硬水和軟水 1. 硬水：含較多的可溶性物質(zhì)鈣鎂化合物的水。 2. 軟水：不含或含較少的可溶性物質(zhì)鈣鎂化合物的水。 師：那么，我們?nèi)绾舞b別它們呢？下面我們用肥皂水來鑒別一下： 【演示實(shí)驗(yàn)】分別向兩杯同樣清澈透明的水中加入肥皂水不斷的攪拌觀察現(xiàn)象 （提問）同學(xué)們看這兩只燒杯中的現(xiàn)象有什么不同？ （學(xué)生回答）一個(gè)泡沫多，一個(gè)泡沫少。 （講解）根據(jù)實(shí)驗(yàn)我們可以得到區(qū)別軟硬水的方法就是加肥皂水，相比之下，產(chǎn)生泡沫多，絮狀物少的是軟水，而產(chǎn)生泡沫少，絮狀物多的是硬水。 板書： 2、區(qū)分軟硬水的方法：加肥皂水 軟水：泡沫多，絮狀物少 硬水：泡沫少，絮狀物多 （討論）生活中為什么不用硬水，有什么危害？ 3、硬水的危害 硬水洗衣服，不僅很費(fèi)肥皂也洗不干凈衣服，時(shí)間長(zhǎng)了衣服還會(huì)變硬；硬水會(huì)使鍋爐內(nèi)結(jié)垢，不僅浪費(fèi)燃料，而且使鍋爐內(nèi)管道局部過熱，易引起管道變形，爆炸。 4、硬水的軟化 【討論】那么硬水如何轉(zhuǎn)化為軟水? 師：在有些地區(qū)由于水中含有較多的可溶性鈣鎂化合物，長(zhǎng)時(shí)間放置或在加熱的條件下，可溶性的鈣鎂化合物就會(huì)析出，天長(zhǎng)日久就會(huì)附著在容器內(nèi)壁上形成水垢，所以我們說在日常生活中常用的硬水軟化的方法就是加熱煮沸。 加熱煮沸這種方法可以使硬水軟化但是卻不能是自來水轉(zhuǎn)變?yōu)榧儍粑?，在?shí)驗(yàn)室由于需要就有一種方法就可以使硬水軟化為純凈物，這種方法就是蒸餾。它也是凈化水的第四種方法。 關(guān)鍵：減少水中可溶性鈣、鎂化合物的含量 （小結(jié)）生活中通過煮沸來降低水的硬度，而在工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室用水的蒸餾來降低水的硬度。 生活上：煮沸 工業(yè)上：工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室： 蒸餾：液加熱 氣冷凝 液（蒸餾水） 【演示實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水的過程 （介紹）蒸餾裝置：由蒸餾瓶，溫度計(jì)，冷凝管，接液管，接受瓶組成。溫度計(jì)水銀球的上銀和蒸餾頭側(cè)管的下限在同一水平線上，冷凝水應(yīng)從冷凝管的下口流入，上樓流出，以保證冷凝管的套管中充滿水，用不帶支管的接液管時(shí)，接液管與接受瓶之間不可用塞子連接，以造成封閉體系。 ①原理：根據(jù)液態(tài)混合物中各成分的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離。 ②適用范圍：分離和提純液態(tài)混合物，或把混在液態(tài)中的雜質(zhì)除去； ③蒸餾時(shí)應(yīng)注意的問題： A. 蒸餾燒瓶下面必須墊上石棉網(wǎng)，不能用火直接加熱； B. 蒸餾燒瓶?jī)?nèi)應(yīng)加入幾粒沸石（或碎瓷片），以防止加熱時(shí)暴沸，使蒸餾平穩(wěn)進(jìn)行； C. 溫度計(jì)的水銀球，應(yīng)對(duì)著蒸餾燒瓶的支管口，因?yàn)檎麴s時(shí)需控制的溫度是出口蒸汽的溫度； D. 冷卻水的流向應(yīng)跟蒸汽的流向相反，這種逆流冷卻可以收到最大的冷卻效果； E. 蒸餾產(chǎn)物一般用錐形瓶收集。 7 板書設(shè)計(jì) 課題3 水的凈化 自來水廠的凈化過程 取水 加絮凝劑 沉淀 過濾加活性炭 吸附 消毒 用戶 一、凈水的方案 1、靜置沉淀 2、吸附沉淀：（1）明礬凈水 （2）活性炭吸附 3、過濾 操作要求：一貼、二低、三靠 二、硬水和軟水 1、定義——（1）硬水：含較多的可溶性物質(zhì)鈣鎂化合物的水。 （2）軟水：不含或含較少的可溶性物質(zhì)鈣鎂化合物的水。 2、硬水的危害 3、硬水的軟化 生活上：煮沸 工業(yè)上和實(shí)驗(yàn)室： 蒸餾：液加熱 氣冷凝 液（蒸餾水）