课题1 水资源及其利用

第2课时 水的净化

教学目标：

一、知识目标

1．知道天然水、自来水和蒸馏水的区别，认识净化水在生产和生活中的意义。

2．了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法，掌握过滤分离混合物的原理及操作要点。

3．初步认识硬水和软水的概念，知道硬水的组成、危害及硬水软化的方法。

二、核心素养目标

1．宏观辨识与微观探析：从宏观上认识自然界水的杂质成分，从微观角度理解活性炭吸附、蒸馏等净化水方法的原理。

2．科学探究与创新意识：通过实验探究水的净化过程，培养学生的动手能力和创新思维，体会化学实验在解决实际问题中的重要作用。

3．科学精神与社会责任：认识到净化水和软化硬水对生活和生产的重要性，增强学生节约用水和保护水资源的意识。

教学重难点：

一、教学重点

1．水的净化方法（沉降、过滤、吸附、蒸馏）。

2．硬水和软水的概念及硬水的软化。

二、教学难点

1．过滤操作的“一贴、二低、三靠”要点。

2．蒸馏的原理及实验操作。

教学过程：

教学环节一  新课导入

【展示图片】同学们，我们来看一下这些图片，有黄河水、湖泊水、海水，还有我们日常用的自来水。大家思考一下，自然界中的水是纯净物吗？可以直接饮用吗？

【问题】展示自来水厂净水过程示意图，提问：下图净水过程主要通过哪些步骤除去水中杂质，将天然水变成生活用水？

【学生思考】学生观察图片，思考并回答自然界中的水含有不溶性杂质和可溶性杂质，不是纯净物，不可以直接饮用；对于自来水厂净水过程，可能会回答出沉降、过滤等大概步骤。

【讲解】评价学生的回答，强调净化水在生产和生活中的意义，指出沉降、过滤和吸附是工业生产和化学实验中分离混合物的常用方法。

教学环节二  水的净化方法

活动一：水的净化方法 - 沉降

【问题】我们先来看水的净化方法中的沉降。天然水中有很多难溶性固体，怎么让它们更快地沉淀下来呢？

【讲解】介绍明矾等物质可以使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清，这些物质被称为混凝剂。并展示【实验4 - 1】相关内容。

【学生任务】理解沉降的原理和作用，知道加入明矾可以加快水中悬浮杂质的沉降。

【总结】强调沉降是除去不溶性杂质的一种方法，加入明矾能加快沉降速度。

活动二：水的净化方法 - 过滤

【引入】沉降后的水可能还含有一些不溶性的小颗粒，接下来我们学习另一种净化方法 - 过滤。

【讲解】详细讲解【实验4 - 2】，包括过滤器的准备（取一张圆形滤纸，折好并放入漏斗，使之紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口，用少量水润湿滤纸，并使滤纸与漏斗内壁之间不要有气泡）和过滤操作（放置好漏斗，使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，取实验4 - 1中处理过的一杯液体，沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒，注意液面始终要低于滤纸的边缘）。

【学生任务】

1．观察老师的演示或教材中的图片，理解过滤的操作步骤。

2．总结过滤操作的仪器（玻璃棒、烧杯、漏斗、铁架台（带铁圈））和操作要点“一贴、二低、三靠”，并理解每个要点的作用（若有气泡，会使过滤速率过慢；玻璃棒起引流作用，防止滤纸破损；防止滤液溅出，加快流速）。

【总结】强调过滤适用于固 - 液分离，“一贴、二低、三靠”是过滤操作的关键，要严格遵守。

活动三：水的净化方法 - 吸附

【引入】经过沉降和过滤，水中的不溶性杂质基本除去了，但水可能还有颜色和气味，这时候该怎么办呢？

【讲解】介绍活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，可以利用其自身疏松多孔结构，将有颜色和气味的分子吸附其内，用于除臭和除颜色，这种方法称为吸附，且该过程是物理变化。展示活性炭净水器示意图，讲解入水口在下方的原因（减缓水的流速，能更充分除去杂质；防止残渣堵塞活性炭）。

【学生任务】

1．理解活性炭的吸附原理和作用。

2．知道活性炭不仅可以滤去其中的不溶性物质，还可以吸附一些溶解的杂质。

【总结】强调吸附是除去水中色素和气味的有效方法，活性炭在吸附过程中起到重要作用。

活动四：水的净化方法 - 蒸馏

【引入】前面几种方法都不能完全除去水中的可溶性杂质，要得到更纯净的水，我们可以采用蒸馏的方法。

【讲解】详细讲解【实验4 - 3】，在烧瓶中加入自来水，再加入几粒沸石(或碎瓷片)，以防加热时出现暴沸，连接好装置，使各连接部位严密不漏气，加热烧瓶，注意不要使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里，弃去开始馏出的部分液体，收集约10mL蒸馏水后，停止加热。说明导管要长，便于水蒸气冷却，冷水的作用是冷凝，使水蒸气液化，蒸馏的原理是根据沸点不同，它的净化程度最高。

【学生任务】

1．理解蒸馏的实验操作和原理。

2．知道蒸馏可以除去不溶性杂质和可溶性杂质得到纯水。

【总结】强调蒸馏是一种能得到高纯度水的净化方法，但操作相对复杂，要注意防止暴沸等问题。

教学环节三  硬水和软水

活动一：硬水和软水的概念

【引入】同学们，家中自来水要经过煮沸后才能喝，大家看这只水壶有很多水垢，这是为什么呢？展示相关资料。

【问题】引导学生思考硬水和软水的区别。

【讲解】介绍硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

【学生任务】理解硬水和软水的概念。

【总结】强调硬水和软水的本质区别在于可溶性钙、镁化合物的含量。

活动二：了解硬水的危害

【引入】硬水在生活和生产中有很多不便，我们来了解一下硬水有哪些危害。

【讲解】举例说明硬水的危害，如硬水洗衣服，既浪费肥皂也洗不干净衣物，时间长了还会使衣物变硬；锅炉用硬水结垢后，既浪费燃料，又易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。

【学生任务】了解硬水在生活和生产中的危害。

【总结】强调硬水的危害，让学生认识到对硬水进行软化处理的重要性。

活动三：硬水的软化方法

【引入】既然硬水有这么多危害，那我们如何将硬水软化呢？

【讲解】介绍生活中常用煮沸的方法将硬水软化，实验室中常用蒸馏的方法，且蒸馏的净化程度最高。

【学生任务】

1．知道硬水软化的方法有煮沸和蒸馏。

2．理解不同场景下选择不同软化方法的原因。

【总结】强调煮沸和蒸馏是硬水软化的有效方法，在生活和实验室中要根据实际情况选择合适的方法。

课堂小结：

板书设计：

课题1 水资源及其利用（第2课时）

一、水的净化方法

沉淀（静置、吸附：明矾，使不溶性杂质沉降）

↓

过滤（除去不溶性杂质，操作要点：一贴、二低、三靠）

↓

吸附（活性炭：疏松多孔，吸附色素和异味）

↓

蒸馏（水的净化程度最高）  

二、硬水和软水

1.概念：含较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水。不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。

2.降低水的硬度的方法：煮沸、蒸馏

教学反思：

本节课以如何使自然界的水变为自来水为主线，将沉淀、过滤、吸附和蒸馏等净化水的方法有序地串起来，并介绍硬水和软水的区别，硬水的危害以及如何将硬水软化。通过讲解自来水厂净水过程，让学生感受自来水的来之不易，培养学生爱护水资源、节约用水的意识。

过滤是初中化学中重要的实验操作技能，也是本节课重点学习的内容。教学中可边讲解边演示，再让学生动手实验。让学生从实验中更好地理解和总结出过滤操作的重点，并感受遵守实验操作要求的重要性。