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课题3 水的净化课题分析 本课题围绕水的净化问题，将吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法有序地串起来，前半部分介绍含不溶性杂质水的净化方法，后半部分以硬水软化为例介绍含溶解性杂质水的净化方法。其中过滤和蒸馏是初中化学中重要的实验操作技能，也是本课题中要重点学习的内容。课时分配1课时整体设计三维目标1.知识与技能（1）知道纯水与天然水、硬水与软水的区别，并学会用肥皂水检验硬水与软水。初步了解硬水的危害及硬水的软化方法；（2）了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法。初步学会过滤的操作方法。2.过程与方法（1） 通过对一杯浑浊天然水进行净化的实验探究，认识净化水的各种方法与净化程度；（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.情感态度与价值观（1）感受一杯净水来之不易，树立珍惜水、爱护水的思想；（2）通过学生亲自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。进而激发学生自主学习的热情和探究欲。教学重点1.纯水与自然水、硬水与软水的区别；2.沉淀、吸附、过滤和蒸馏等净化水的方法。教学难点过滤的操作方法，培养学生动手实验的能力。教具准备多媒体课件、水样（河水、自来水、蒸馏水）、明矾、活性炭、肥皂水。铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯、试管、酒精灯、玻璃片、滤纸、火柴。 制取蒸馏水装置一套。教学过程导入新课导入一展示学生收集的水样自来水、纯净水、河水（受污染的水，带气味、颜色），请大家观察它们的区别。提出问题我们怎样把这些浑浊的水变得较为纯净呢这节课，我们共同来探讨一下水净化的一般过程。导入二 自然界的水能直接饮用吗如果不能，经过怎样的处理才能得到我们饮用的自来水推进新课水的净化提问 浑浊的河水在静置一段时间后有什么变化分析 底部有沉淀，上面的水变得相对澄清，但仍有一些悬浮物存在。实验 净化桌上的一杯泥水（由于加了红墨水而显红色），加入明矾。现象悬浮物沉到底部，水变得更加澄清。分析 明矾溶于水生成的胶状物可以吸附水中的悬浮物，从而使其沉降到底部，我们把它叫做絮凝剂，在一些农村饮用的井水就是通过加明矾净化的。提问 我们如何把这些沉淀和水分开请大家举出日常生活，生产中把固体和液体分开的实例。回答 用沙漏勺子将煮熟的饺子和汤分开，用地漏盖子将固体垃圾和水分开，用滤布把豆腐浆和豆腐渣分离；用沙层滤水等。提问 这些分开固体和液体的实例，有什么共同点回答 都是用一种液体能通过，固体不能通过的物品，把固体和液体分开。分析 实验室通常用过滤装置（展示事物）把不溶于水的物质和水分开。提问 比较过滤前和过滤后有什么变化山泉水为何总是很澄清回答 过滤后的水较澄清。当山泉水通过山上的小石块、沙层时，小石块、沙层起到了过滤的作用。过渡 过滤后的水仍为红色，如何把颜色去掉呢展示 借助活性炭净水器示意图（课件投影），简介活性炭。利用活性炭的吸附性，可以吸附水中一些溶解性的杂质。如除去色素和异味。学生动手将活性炭加入过滤后的水中。设问 自来水厂是如何把浑浊的江水、河水净化为我们能饮用的自来水呢播放 自来水的净水过程。提问 经过上述处理过的水，澄清透明，比较洁净，是不是纯净物为什么回答 不是，水中还有细菌和一些可溶性杂质。分析 通过沉淀、过滤的方法只除去不溶性杂质，水中还有许多可溶性的杂质。生活中我们可能有这样的经验，经常用来烧水的水壶或装水的开水瓶结有一层黄色物质水垢。这是因为水中溶有可溶性钙和镁的化合物，加热或放久了，这些化合物便会生成沉淀水垢，像这样含有较多可溶性钙和镁化合物的水叫硬水。不含或含较少可溶性钙和镁化合物的水叫软水。提问 如何区分硬水和软水回答 加肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水。总结 硬水的危害1.既浪费肥皂又洗不干净衣服。2.锅炉里结水垢有爆炸的危险。分析 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，它可引起消化道功能紊乱。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。过渡 如果我们除去硬水中钙和镁的化合物，就可以使硬水转化为软水。生活中一般通过煮沸水降低水的硬度，同时也能达到杀菌目的。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。下面请同学观看“蒸馏水的制作”的过程（实验演示蒸馏水的制取）。分析 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，使硬水能变为软水。提问 不同地方的水质是不一样的，水的软硬程度也是不一样的，长期饮用硬水对身体健康是有害的，那么长期饮用蒸馏水对身体健康是否有益呢回答 对身体健康不利，虽然蒸馏水是安全卫生的，但缺少人体所需的微量元素，而自然界的水中含有不少微量元素。课堂练习1.下列说法中正确的是（ ）A.无色、无臭、清澈透明的水一定是纯净物B.活性炭可以吸附掉一些溶解的杂质，除去臭味C.青少年长期饮用纯净水有益健康D.使用硬水对生活和生产有益2.活性炭净水器可除去水中的臭味，是因为它具有（ ）A.导电性 B.传热性 C.吸附性 D.氧化性3.对于静置、吸附、过滤、蒸馏等净化水的操作，上述操作中，净化程度由高到低的顺序是_______________；可以降低水的硬度的是_______________；综合运用上述4项操作净水效果更好，其先后顺序是_______________。答案1.B 2.C 3.蒸馏、吸附、过滤、静置 蒸馏 静置、过滤、吸附、蒸馏课堂小结这节课我们主要学习了以下内容1.自然界的水都不是纯水，通过静置、吸附、过滤、蒸馏等途径可以使水得到不同程度的净化。2.硬水易生水垢，与肥皂作用不易起泡沫，硬水通过多种方法可以软化为软水。3.过滤操作要点是“一贴、二低、三靠”。板书设计课题3 水的净化布置作业1.上册课本P58习题1、2、3、42.下列说法中有错误的是（ ）A.过滤操作可以除去水中的不溶物 B.蒸馏水是净化程度较高的水C.锅炉用水硬度太高十分危险 D.活性炭可以把硬水转化为软水3.下列不属于净化水的措施是（ ）A.吸附 B.过滤 C.电解 D.蒸馏答案2.D 3.C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和探究性，体现出其应有的价值，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，教师起到了组织者、引导者、合作者等作用。备课资料1.悬浮物的清除1沉降法 为了清除原水中的泥沙、尘土、胶体等悬浮状的杂质，通常先采用沉降法，通过静置，借助重力使较大颗粒的悬浮物沉降，加以清除。2絮凝法 对于细微的悬浮物，单靠沉降无法快速分离除净。要加入适当的絮凝剂能使溶胶等细微的悬浮物变成絮状沉淀的凝结剂，通过吸附作用，使细小颗粒的黏土、胶体等聚集起来；再经过化学黏结使聚集体变大，进一步形成絮状体，呈绒毛状，在重力的作用下发生共沉降，通过澄清或过滤而清除。有机高分子絮凝剂的絮凝机理当作为絮凝剂的高分子化合物的分子和悬浮微粒相接触时，絮凝剂的一个或多个基团吸附于悬浮粒子的表面，絮凝剂分子的其余部分留在溶液中。当一个絮凝剂的分子同时以多个基团吸附悬浮粒子时，把悬浮粒子聚集在一起，并因重力作用而沉降。3过滤法 通过各种方法沉降后的水，流过由细沙和活性炭等所组成的过滤池，滤去沉降下的固体。2.硬水的软化硬水经过技术处理使硬度降低或转变成软水的过程称为硬水的软化。硬水软化的主要方法如下1加热法 把硬水加热，使溶于水的CaHCO32、MgHCO32转变为难溶的CaCO3、MgCO3从水中沉淀出来而清除。CaHCO32CaCO3CO2H2OMgHCO32MgCO3CO2H2O2蒸馏法 把水加热蒸馏，除去水中的钙镁离子，同时除去其他杂质。3石灰苏打法 加入石灰水或苏打Na2CO3中和碳酸氢盐，使钙镁离子转化为碳酸盐沉淀除去。4离子交换法 用离子交换树脂磺化煤、沸石、高分子离子交换树脂等除去钙镁离子。3.纯水的制备在一定程度上去除了各种杂质的水为纯水。离子交换法主要去除水中的强电解质离子。水中还有弱电解质、溶解气体、各种胶体、有机物、微生物等杂质。纯水生产的基本过程包括如下步骤a.前处理 包括絮凝、沉淀、过滤等使较大颗粒的杂质先行清除，减少后续处理工序的负荷。b.离子交换处理 用离子交换技术除去水中溶解的离子性杂质。c.超滤膜处理 清除水中微生物、有机物等杂质。d.半透膜反渗透处理 除去溶解于水的蛋白质等极细的杂质。e.紫外线处理 用以杀灭水中尚存的细菌、病毒等。4
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