课题2 水的净化
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。
课题
水的净化
课型
新授课
教学目标
知识与
技能
1.了解自然界的水和纯净水，学会沉淀、过滤、吸附等净化水的方法。
2.了解自来水净化的过程，体会化学知识在生活中的重要性，培养学生节水意识。
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3.知道硬水与软水的区别，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。
4.了解蒸馏的基本操作技能。
过程与
方法
1.通过对硬水危害的了解与认识，讨论交流，让学生了解硬水软化的必要性，并学会区分硬水和软水。
2.通过对蒸馏实验的了解与认识，让学生明白蒸馏是四种净水方法中净化程度最高的。
3.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。
情感、态度与价值观
1.用学到的化学知识解决生活中的一些问题，感受一杯净水来之不易，树立珍惜水、爱护水的思想。
2.通过水的软化处理，懂得卫生健康饮水和节约用水，体会化学在实际生活中的广泛应用。
3.通过探究活动(蒸馏)，培养学生科学探索精神。
教学重点
1.沉淀、过滤、吸附等净化水的方法。
2.硬水与软水的区别。
3.蒸馏的净水方法。
教学难点
1.过滤的操作方法，培养学生动手实验的能力。
2.知道硬水与软水的区别。
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、火柴、制取蒸馏水装置一套、铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸等。
备课笔记
课前预习
1.自来水净水过程：天然水→加絮凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水。
2.过滤操作时要注意“一贴”“二低”“三靠”。
3.吸附：利用活性炭吸附水中的不溶性杂质和一些溶解的杂质，除去臭味。
4.含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水，不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。
5.区别硬水和软水的方法：取样加入等量肥皂水，搅拌，如果有较多泡沫，没有浮渣的是软水，如果无泡沫有六道佩恩浮渣的是硬水。
6.硬水软化的方法：生活中通过煮沸可以降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法来降低水的硬度。
新课导入
［课件展示］洪灾图片
［提问］1.洪灾过后，有些灾区自来水还没来得及恢复供应，面对污浊的河水，这些水可否饮用？为什么？
［回答］不能，因为水中有杂质、细菌，饮用后会生病。
［提问］2.你有什么简单的办法能使浑浊的水变得清澈吗？
［回答］可以把水静置一段时间。可以用家里的棉布或纱布来过滤水。（学生可能会有不同答案）
［提问］3.肯定学生的回答，进一步问，这样得到的水就纯净了吗？
［回答］不纯净，细菌、病毒，还有一些物质可能溶解在水中。
［讲解］由于种种原因，自然界的水里混有多种杂质、细菌和病毒，仅用静置、沉淀的方法，还不能将全部杂质去除，我们要选择卫生、健康、安全的饮用水，今天我们一起来学习怎样更好地将水净化。
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知识点一、水的净化方法
［提问］同学们知道我们所用的自来水的水源来自于何处？自来水厂是如何把浑浊的长江水净化为我们能饮用的自来水呢？
［视频播放］自来水厂的净水过程影片。
（1）沉淀
［演示实验］将所展示的2杯相同的浑浊的天然水中的其中1杯中加入明矾，并且进行搅拌，之后放置一会儿，观察现象。
［学生活动］请一位学生上台，观察并描述实验现象：加明矾的1杯水比没有加入的更加清澈。
［讲解］这2杯水放置一会，上层水会更清澈，这种方法称为沉淀。没有加入明矾的方法，我们称为静置沉淀，而加入明矾的称为吸附沉淀。明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，吸附其周围小的沉淀颗粒然后逐渐变成大颗粒，当达到一定重量时，沉到容器底部。我们把明矾称为絮凝剂。
（2）过滤
［提问］那么沉降下来的这些不溶性的杂质我们要如何将它们分离出来呢？请大家举出日常生活、生产中把固体和液体分开的实例。
备课笔记
小组问题讨论：
在自来水中投放起什么作用？（为了杀灭水中的细菌）
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［回答］用漏勺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。
［讲解］实验室通常用过滤装置。请同学们先仔细看一看自己的实验台上有哪些实验仪器和药品。
［演示实验］我们今天请同学们做过滤实验，由于这个实验是大家新认识的一个综合性操作实验，请同学们先观察老师做一遍。（教师操作）
［提问］请同学们结合教师的操作看教材P75图4-16，概括老师的操作步骤。
［回答］同学们先讨论，在教师的提示下概括出“一贴二低三靠”的操作步骤。
［提问］请同学们按照操作步骤自己做实验。
［学生实验］学生进行过滤操作，边实验边交流。
［提问］各实验小组将自己过滤的水与其他实验组的结果进行比较，请实验效果好的实验组组长介绍经验，请实验效果待提高的实验组组长分析实验失败原因。
［学生交流］学生发言，重点分析实验不成功的原因，并结合“一贴二低三靠”操作步骤强化知识。
［小结］操作注意事项：“一贴、二低、三靠”。
一贴：滤纸紧贴漏斗的内壁，中间不要留有气泡。防止液体由滤纸和漏斗之间的缝隙流下去，使过滤的滤液浑浊。
二低：滤纸的边缘要比漏斗稍低，向烧杯中倾倒液体，液面要低于滤纸边缘。防止液体由滤纸和漏斗之间的缝隙流下去，使滤液浑浊。
三靠：倾倒液体的烧杯要靠在玻璃棒的中下部，使液体沿玻璃棒流入漏斗，如果不用玻璃棒引流，直接向过滤器内倾倒液体，容易使滤纸被冲破，液体溅出。引流用的玻璃棒要靠在三层滤纸的一侧，防止戳破滤纸。漏斗下端的管口要靠在承接滤液的烧杯内壁上，防止滤液溅出。
注意：一次过滤所得的滤液仍浑浊时，应再过滤一次。如果两次过滤滤液仍然浑浊，则应检查实验装置并分析原因，例如，滤纸破损，过滤时液面高于滤纸边缘，仪器不干净等。
（3）吸附
［提问］通过沉淀、过滤操作此时所得到的水是否为纯净物？
［回答］不是。还含有一些可溶性杂质。如：颜、异味、一些可溶性的物质。
［提问］颜和异味我们要如何除去呢？大家回想一下，我们家的冰箱里所放的除臭剂是什么？
［课件展示］活性炭净水器示意图活性炭利用其自身疏松多孔结构，将有颜和气味的分子吸附其内，所以可以用于除臭和除颜。这种方法称为吸附。
知识点二、硬水和软水
［讲解］经过除颜和异味的水，里面还会含有其他的一些可溶物，比方说
备课笔记
知识拓展：
过滤法是混合物分离的方法之一，适用于固体与液体的分离，两种固体的混合物（一种固体易溶于水，另一种固体难溶于水）常用加水溶解再过滤的方法分离。过滤法是混合物分离常用的一种物理方法。
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课
钙镁化合物，而含有较多可溶性钙、镁化合物的水我们称为硬水，不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水我们称为软水。
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［小结］硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。软水：不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水。
［提问］我们要如何区分硬水和软水呢？
［演示］在硬水和软水中分别加入等量的肥皂水，让学生观察实验现象。
［回答］
［小结］硬水和软水的检验方法：将等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的软水和硬水的试管中，搅拌，观察两试管中产生泡沫的情况，产生丰富泡沫的是软水，泡沫很少或不起泡沫，易起浮渣的是硬水。
［提问］硬水给生活和生产带来了哪些危害？
［指导阅读］教材P76内容
［讲解］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。
［提问］在生活中我们怎样可以使硬水变为软水？
［讲解］使硬水转化为软水，生活中一般通过煮沸水降低水的硬度；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。
知识点三、蒸馏
［视频播放］“蒸馏水的制作”的教学短片。
［介绍］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。蒸馏也是一种混合物分离的方法，它是把沸点不同的物质从液态混合物中分离出来，是水的净化方法中净化程度最高的一种。
演示实验
［实验目的］制取蒸馏水。
［实验步骤］在蒸馏烧瓶中加入约13体积的硬水，再加入几粒沸石（或碎瓷片）以防加热时出现暴沸，按如图所示连接好装置，使各连接部位严密不漏气。加热蒸馏烧瓶，注意不要使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过支管直接流出。弃去开始蒸馏出的部分液体，收集10mL左右蒸馏水后，停止加热，用肥皂水比较蒸馏前后水的硬度变化。
备课笔记
小组问题讨论：
英雄联盟猴子出装硬水是混合物吗？软水一定是纯净物吗？（硬水肯定是混合物，软水一定不是纯净物）
特别提醒：
所用的肥皂水不要太浓，取用的水不能太少，以免出现分不清硬水和软水的情况。
知识拓展：
煮沸硬水会形成水垢，水垢的主要成分是碳酸钙（CaCO3）和氢氧化镁［Mg（OH）2周文雍］,它们是由水中可溶性的钙、镁化合物受热分解以及与水作用生成的。
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课
实验室制取蒸馏水的装置
［实验结论］蒸馏前的水加入肥皂水后泡沫少，浮渣多，为硬水；而蒸馏后的水加入肥皂水后泡沫多而浮渣少，为软水。
蒸馏操作的注意事项：（1）加热时，烧瓶中应放入几粒沸石（或碎瓷片），防止加热时出现暴沸。（2）加入的液体（硬水）不要超过烧瓶体积的2/3，加热时不要使液体沸腾得太剧烈，防止烧瓶中的液体通过导管进入试管里。（3）温度计不要插入液体中，应使温度计的液泡对准支管处，用于测量蒸气的温度。（4）蒸馏瓶加热时应垫石棉网，使其均匀受热。（5）冷凝管中水的流向是冷水从下口进入，出水口在上方，以使水蒸气被充分冷凝变成液态水。
教
学
板
书
课题2  水的净化
1.水的净化方法
（1）纯水与天然水
（2）自来水的净化过程
（3）常用的净水方法
①沉淀：絮凝剂：明矾；②过滤：将固体和液体进行分离“一贴、二低、三靠”；③吸附
2.硬水和软水
（1）定义
（2）区别
（3）硬水的危害
（4）硬水的软化
3.蒸馏
课堂小结
水的净化很复杂，洁净的水来之不易，我们要爱护水资源：节约用水，防止水污染。
我们学习了沉淀、过滤、吸附、蒸馏这几种净化水的方法，其中蒸馏是净化程度较高的净水方法。取等量的软水和硬水，向其中加入等量的肥皂水搅拌，观察，产生大量泡沫的水是软水，不产生泡沫或产生泡沫很少且易起浮渣的水是硬水。
备课笔记
要点提示：
蒸馏是除去水中可溶的和难溶的杂质的净化方法，将水由液态变为气态再液化，杂质留在蒸馏烧瓶里。所以蒸馏可降低水的硬度，所得的蒸馏水可以看作是纯水。
易错提醒：
在水的净化过程中，只有投入化学物质（、臭氧、二氧化氯等）进行杀菌消毒发生的是化学变化，其余过程（沉淀、过滤、吸附）均为物理变化。经上述过程净化后的水仍是混合物，还含有一些可溶性的杂质。