课题2水的净化

课题2水的净化一、教学目标1、知识与技能（1）了解纯水与自然水、硬水与软水的区别；（2）硬水和软水的检验；（3）使用硬水对生产生活的危害及硬水软化的方法；（4）掌握简易蒸馏装置的原理及操作注意事项2、过程与方法（1）通过对硬水、软水的检验理解，硬水、软水的特点和区分硬水、软水的简单方法；（2）通过实验分析了解硬水的危害；（3）通过蒸馏实验操作掌握操作的原理和操作方法3、情感态度与价值观（1）通过对硬水、软水的检验，培养学生形成科学使用水的良好习惯；（2）通过对硬水、软水的研究，使学生懂得物质的表象与物质的本质之间的区别和联系形成如何通过现象看物质的本质的辩证唯物主义思想。

二、教学重难点重点：1、水净化的方法。

2、过滤的操作方法。

3、硬水和软水的区别以及硬水软化的方法。

难点：1、自来水的净化过程。

2、过滤的操作方法。

4、蒸馏的操作方法。

3、硬水的软化方法。

三、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中重要的实验操作技能,也是本课题中要重点学习的内容。

四、设计思路本节课首先从我们喝的水引入，继而把学生置于自来水厂的真实情景中，使学生产生探究水的净化方法的欲望，通过实验、思考、讨论、交流等学习活动，认识水净化的原理和常用方法。

由水壶中水垢的现象引出硬水和软水的概念，教会学生利用简单的方法检验硬水和软水。

由水壶盖上凝聚的水引出了蒸馏水的制备方法，通过学生自行设计制取蒸馏水的装置，可促进学生手脑并用，培养学生设计简单实验装置的能力。

引导学生开展探究式学习，从化学的视角出发认识生活中的水，了解水的净化方法，让学生多联系生活、生产实际，多做社会调查，从而理解保护水资源、珍惜水资源的重要性，培养学生关心社会、对社会负责的意识。

五、教学过程：【导入】我们大家都知道水在我们日常生活中起着十分重要的作用，水是纯净物还是混合物？【答】生活中的水是混合物，纯净的水才是纯净物。

【导入】那么水的化学式如何书写呢？【答】HO2【导入】水是由什么组成的呢？【答】氢元素与氧元素【导入】水是由什么构成的呢？【导入】水分子【导入】水分子是由什么构成的呢？【答】两个氢原子和一个氧原子【导入】非常好，看来大家对前面学过的知识掌握的还可以，下面我们请一位同学来告诉大家水的物理性质有哪些？小明你来说一下。

【答】水是无色、无味、清澈透明的液体，沸点是100℃,凝固点是0℃。

【导入】很好，请坐，我们大家都知道水是无色，清澈透明的，大家想想污染过的水是不是无色，清澈透明的呢？【答】不是【导入】既然不是，那如何才能把他变为清澈透明的呢？要想知道这个答案就要通过今天我们这节课的学习。

【板书】第四章，第二节水的净化【讲解】我将以自来水厂净化水的过程为例给大家讲解净化水的四种方法，大家请把书翻到74页，看最上面的图总结出自来水厂净化水都经过了哪些过程?【答】先从水库取水，到沉淀池，到过滤池，到活性炭吸附池，到清水池，最后配水。

【讲解】各方面都说到了，我再完善一下，首先从水库取水，取出的水里加絮凝剂到沉淀池，在到过滤池，最后到清水池进行消毒，消毒后就得到了自来水，可以配给千家万户使用。

下面我们来一一分析一下净化水的四种方法，第一种是静置沉淀。

【板书】一.净水的方法：1、静置沉淀：只除去水中一些较大固体颗粒，对于质量较小的固体颗粒该法不能除去。

（大去小留）【讲解】大家想想，看看自己有没有这样一种经历，当你想喝水时，恰好水壶里面没有多少水了，但是你还是义无反顾的往水杯里倒水，结果把水渣也倒进了水杯里，你却还是想喝这杯水，那该怎么办？【答】等待一会再喝【讲解】那等待一会的目的是什么呢？【答】为了让水渣沉淀下去【讲解】大家说的都非常好，我们就把这种沉淀的方法就叫做静置沉淀，大家再说是大颗粒的物质沉淀的快还是小颗粒的物质沉淀的快呢？【答】大颗粒的物质【讲解】对大颗粒的物质沉淀的很快，小颗粒的物质沉淀的非常慢，但是我们不可能为了使水变澄清就无限止的等待小颗粒物质的沉淀，这个时候我们只需加一种物质就可以加快固体物质沉淀的速度，这种物质就是絮凝剂。

我们生活中常用的絮凝剂是明矾。

【讲解】明矾是白色的晶体，大家看书74页，找出明矾净水的原理。

【答】明矾溶于水后形成了一种白色的胶状物，吸附水中的杂质使之沉降下来。

【讲解】很好，明矾溶于水后，形成的胶状物能够吸附水中的不溶性杂质，使其体积与质量变大，从而加快了沉降的速度，我们就把这样的沉淀叫做吸附沉淀。

【板书】2.吸附：净化度高于过滤，除去水中悬浮的固体杂质和溶解于水中的一些物质，如颜色、气味、有毒物质，但是不能除去一些溶于水的离子杂质。

（1）明矾净水【讲解】吸附剂除了明矾外，还有一种性能更好的吸附剂，它就是活性炭。

大家知道海绵具有什么样的结构吗？【答】海绵上有许多的小孔【讲解】对，海绵上有许多小孔，所以他它的吸水能力很强，活性炭同样也是具有多孔性的物质，所以他的吸附能力很强，它不仅可以吸附水中的不溶性杂质，颜色，臭味，也可以吸附部分可溶性的杂质。

【板书】（2）活性炭吸附【讲解】沉淀可以是水与不溶性的杂质分层，要想使它们分离，就要用到第二种净水的方法，过滤，它是分离不溶性杂质与液体的方法【小结】沉淀：利用重力作用让水中的颗粒物沉降的过程，包括静置沉淀和吸附沉淀。

絮凝剂有：明矾、硫酸铝、氯化铝、氯化铁等【板书】3.过滤：分离不溶性杂质与液体的方法。

净化度高于静置沉淀可以除去已经沉降的固体杂质和质量较小的不溶性固体杂质，对于可溶性杂质不能除去。

【讲解】以上这些过程后，自来水厂就该消毒，消毒剂是氯气，消完毒后将得到了自来水，大家说自来水是不是纯净物？【答】不是【讲解】好，为了得到这个答案我做了这样一个实验，我在蒸发皿中加入了一定量的自来水，给其加热直至蒸干为止，这时我发现蒸发皿底部有一层白色物质，根据这一实验现象我们可以说自来水不是纯净物，它里面还含有杂质，那这些杂质是什么呢？大家不要着急我们先来分析一下，前面我们已经说过，活性炭已经把水中的不溶性杂质，颜色，臭味和部分可溶性杂质去除了，那还剩下什么？【答】另外一部分可溶性的杂质【讲解】对，还剩下一部分的可溶性杂质，这部分可溶性杂质的大部分是可溶性的钙镁化合物，所以人们常根据水中含可溶性钙镁化合物的多少把水分为了两类，硬水和软水。

下面我们来学习一下硬水与软水。

【板书】二.硬水与软水【讲解】大家看书中76页的第二段，找出硬水与软水的概念。

【答】硬水是含有较多可溶性钙镁化合物的水，软水水是不含或含较少可溶性钙镁化合物的水。

【讲解】回答的非常正确。

【板书】1.硬水：含较多可溶性钙镁化合物的水。

软水：不含或含较少可溶性钙镁化合物的水。

【讲解】大家把较多，不含，含较少划出来，这是硬水与软水的区别。

我事先准备了一杯硬水与一杯软水，却由于我的一时疏忽忘了贴标签，搞不清哪杯是硬水，哪杯是软水，大家来帮我想想办法，看如何才能区分出硬水与软水？我听到有同学说是加肥皂水，看来他已经预习了课文，那我们就请这位同学上来给我们验证一下，分别在这两杯溶液中加入等量的肥皂水，并用玻璃棒不断的搅拌，看看有什么现象产生。

【同学实验】【讲解】你来告诉大家，说说你看到了什么现象。

【答】一杯溶液中产生了少许的泡沫，另一杯没有产生，但是有许多的白色絮状物产生。

【讲解】他观察的非常仔细，根据实验我们可以得到区别软硬水的方法就是加肥皂水，相比之下，产生泡沫多，絮状物少的是软水，而产生泡沫少，絮状物多的是硬水。

【板书】2 软水：泡沫多，絮状物少区分软硬水的方法：加肥皂水{硬水：泡沫少，絮状物多【讲解】硬水给我们生活带来了许多的危害，大家看书，找出硬水给我么生活都带来了那些危害？【答】【讲解】很好，既然硬水给我们生活带来了这么多的危害，那我们该如何避免它呢？【答】【讲解】大家的答案很多，但我听到了一个最好的，就是除去水中的可溶性杂质，我们把这种方法叫做硬水软化。

那硬水软化的方法都有那些呢？【板书】3.硬水软化【讲解】在有些地区由于水中含有较多的可溶性钙镁化合物，长时间放置或在加热的条件下，可溶性的钙镁化合物就会析出，天长日久就会附着在容器内壁上形成水垢，水垢的主要成分是碳酸钙（CaCO3）和氢氧化镁（Mg(OH)2）。

所以我们说在日常生活中常用的硬水软化的方法就是加热煮沸。

【板书】（1）加热煮沸（生活）【讲解】加热煮沸这种方法可以使硬水软化但是却不能是自来水转变为纯净物，在实验室由于需要就有一种方法就可以使硬水软化为纯净物，这种方法就是蒸馏。

它也是净化水的第四种方法。

【板书】（2）蒸馏（实验室）【板书】４.蒸馏：是一种比较全面的净水过程，去水中可溶性杂质和不溶性杂质，通过蒸馏得到的水是纯净水，但是成本高。

【讲解】大家把书翻到77页，看着蒸馏装置图我给大家介绍一下蒸馏的原理。

把硬水装入蒸馏瓶中，加热当温度达到100℃时，水就会大量蒸发到冷凝管中，由于冷凝管的质的沸点远远高于100℃没有蒸发，这样就把水与杂质分离开来了。

【讲解】蒸馏操作是化学实验中常用的实验技术，一般应用于下列几方面：（1）分离液体混合物，仅对混合物中各成分的沸点有较大的差别时才能达到较有效的分离；（2）测定纯化合物的沸点；（3）提纯，通过蒸馏含有少量杂质的物质，提高其纯度；（4）回收溶剂，或蒸出部分溶剂以浓缩溶液。

【板书】原理：将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。

很明显，蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来，也可将沸点不同的液体混合物分离开来。

但液体混合物各组分的沸点必须相差很大（至少30℃以上）才能得到较好的分离效果。

装置图如下：【讲解】实验室的蒸馏装置主要包括下列三个部分：①蒸馏烧瓶为容器，液体在瓶内受汽化，蒸气经支管进入冷凝管。

支管与冷凝管靠单孔塞子连，支管伸出塞子外约2—3cm.。

②冷凝管蒸气在冷凝管中冷凝成为液体，液体的沸点高于130℃的用空气冷凝管，低于130℃时用直形冷凝管。

液体沸点很低时，可用蛇形冷凝管，该蛇形冷凝管要垂直装置，冷凝管下端侧管为进水口，用橡皮管接自来水龙头，上端的出水口套上橡皮管导入水槽中。

上端的出水口应向上，才保证套管内充满着水。

冷凝管的种类很多。

常用的为直形冷凝管。

③接受器常用接液管和三角烧瓶或圆底烧瓶，应与外界大气相通。

加料：将待蒸馏液通过玻璃漏斗小心倒入蒸馏瓶中，要注意不使液体从支管流出。

加入几粒助沸物，安好温度计，温度计应安装在通向冷凝管的侧口部位。

再一次检查仪器的各部分连接是否紧密和妥善。

加热：用水冷凝管时，先由冷凝管下口缓缓通入冷水，自上口流出引至水槽中，然后开始加热。