课题3 水的净化

课题3 水的净化从容说课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联起来。

这部分内容可分为两部分，前半部分介绍含不溶性杂质水的净化方法，重点介绍过滤的方法，并让学生亲自动手做“河水的净化”实验，从而掌握过滤这种方法的注意事项和水的净化的程与方法。

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，重点介绍了蒸馏的方法，通过学生亲自动手制取蒸馏水来掌握蒸馏的方法，尤其是在蒸馏过程中的一些注意事项。

为了提高学生学习的兴趣，课本上还给学生介绍了如何自制简单净水器，使本课内容得以延伸和扩展，缩短了课本知识与生活实际之间的距离。

本课题尽管讲解难度不大，内容也较浅显，但学生要真正理解和掌握本课题内容，动手实验便起决定性的作用，所以引导学生积极正确地进行实验操作与探究，便成了本课题教学的重点。

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)了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净水的方法。

2．过程与方法(1)学习运用观察和实验等方法得到信息。

(2)学习运用比较、归纳、总结等方法对实验获取信息进行加工。

3．情感态度与价值观(1)保持对生活中化学现象的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣。

(2)把学到的知识用以解决生活中的一些问题，缩短理沦与实践之间的距离。

(3)树立为社会进步和生活水平提高而努力学习化学的志向。

教学重点1．纯水与自然水、硬水与软水的区别。

2．吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净水方法。

教学难点1．培养学生动手实验的能力。

2．引导学生正确的做好实验。

教学方法创设问题情境→实验探究→得出结论→联系实际→提出问题→实验探究→解决问题→发挥想象→提高兴趣。

教具准备1．教师用具(1)投影仪、录像机、河水、自来水、纯净水、硬水、肥皂；(2)烧杯、玻璃棒、滤纸、剪刀、铁架台、烧瓶、碎瓷片、酒精灯、冷凝管、试管、锥形瓶2．学生用具(1)烧杯、玻璃棒，滤纸、剪刀、铁架台、酒精灯、烧瓶、冷凝管；(2)河水、硬水。

课时安排1课时教学过程[学习情景]展示河水、自来水、纯净水各一瓶，让学生比较并说出它们的区别。

[回答]1．河水比较浑浊，而自来水和纯净水比较澄清。

2．自来水和纯净水相比较，纯净水更澄清。

[说明]纯净水虽然比较澄清、透明，但纯净水不等于纯水。

[过渡]用比较浑浊的河水、湖水、海水、井水如何得到比较澄清的自来水呢?这就是我们本课题要研究的“水的净化”问题。

[板书]课题3 水的净化[介绍]纯水是无色、无臭、清澈透明的，而自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里由于含有许多可溶性和不溶性的杂质，因此常呈浑浊。

[提问]如何把河水、井水、湖水等含有杂质的天然水变成澄清的供我们饮用呢? [回答]1．城市中的生活用水可以经自来水厂净化处理。

2．在某些乡村，可以利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质进行吸附，使杂质沉降，从而达到净水的目的。

[教师]大家回答得很好，说明大家课前进行了很好的预习。

上周我班化学兴趣小组曾利用双休日对我市自来水厂进行了参观和调查，了解了自来水厂对水的净化过程，下面我们请他们来给我们讲一下参观访问情况。

[学生活动]讲述参观访问自来水厂情况，简单介绍自来水厂净化过程。

[录像]投放学生参观自来水厂和听取水厂负责人介绍净水过程的录像片。

[总结]听了同学们刚才的介绍，大家对自来水厂的净水过程有了一定的了解，接下来我们把这一过程加以总结。

先从取水口取水，在水中加入絮凝剂，然后进入反应沉淀池沉淀。

在沉淀池中进行沉淀后，再转入过滤池，过滤池就如我们实验中的滤纸起过滤作用，把一些不溶性杂质除掉。

把除掉不溶性杂质的相对干净的水送入活性炭吸附池，因为水中除含有不溶性杂质外，还含有一些可溶性杂质，而活性炭可以吸附一些可溶性杂质，如颜色、异味等等。

从活性炭吸附池中出来的水已经是相当澄清了，就是所谓的清水了，这时就可进入清水池。

最后再进入配水泵，在进入配水泵之前要对水进行投药消毒，这样就可以送给千家万户，供人们使用了。

[过渡]我们可以对这一过程画出一简单的示意图。

[投影]展示“自来水厂净水过程示意图”。

[教师]通过刚才对净水过程的学习，大家已经知道水中的杂质可以分为可溶性和不溶性两大类。

除去这两类杂质要分别用到不同的方法，除去不溶性杂质可以用哪些方法呢?[回答]静置和过滤。

[板书]一、除不溶性杂质的方法[说明]静置是我们生活中最常用的一种方法。

大家知道，当暖壶里只剩下少量水，倒进杯里有些浑浊，若静置一段时间，则杂质就会沉到水杯的底部，而上部的水比较澄清。

[板书]①静置[提问]经静置后，水中的杂质能全部沉到杯底而水特别澄清吗?[回答]不一定。

这与时间长短有关，也与杂质种类有关，有的静置一段时间后，水仍显浑浊。

[教师]可见，只是因为静置的方法简单易行，人们才经常使用它，但并不能彻底地除掉杂质。

要想彻底除掉杂质，最常用的是另一种方法��过滤。

[板书]②过滤[投影]过滤注意事项取一张圆形滤纸，折叠好放入漏斗。

注意一定要使滤纸和漏斗贴紧，以免使液体沿漏斗和滤纸之间的缝隙流下去，起不到过滤的作用。

把滤纸放入漏斗后，要使滤纸的边缘低于漏斗的边缘；倒液体时，要使液面低于滤纸的边缘，这都是为了防止液体沿漏斗和滤纸之间的缝隙流下，而起不到过滤的作用。

倾倒液体时，要使液体沿玻璃棒流下，烧杯口要靠住玻璃棒，玻璃棒起引流的作用，下端要靠住滤纸三层的一面，以免把滤纸捅破；漏斗的下端要靠紧烧杯内壁，以免液体飞溅造成量的减少。

[总结]由此可见，过滤过程中的注意事项可以总结成一句话“一贴二低三靠”。

[板书]注意事项：一贴二低三靠。

[教师]下面就请同学们根据以上过滤注意事项，亲自进行活动与探究。

[投影]展示“活动与探究内容”。

①取3个烧杯，各盛大半烧杯浑浊的河水，向其中2个烧杯中各加入了1药匙明矾粉末，搅拌溶解后，静置，观察现象。

②取上面处理过的一杯液体，进行过滤。

③比较未经处理的天然水和做了不同程度处理的水，它们的清澈程度有何区别? [学生活动)……(教师巡视学生活动情况，并适时地对他们操作中的一些错误及时进行纠正，力争使每个小组都得到预期的效果)[请学生代表陈述实验结果]①加入明矾的两个烧杯经静置后，河水变得较澄清；没加明矾的烧杯静置后，河水也略微澄清，但不如加明矾的烧杯中的水澄清。

②经过滤后的水变得更澄清。

[思考]可以利用什么物品代替实验室中的滤纸和漏斗来过滤液体?[回答]①可以用生物上学过的半透膜，半透膜的特点是水等小分子可以自由通过，而一些杂质等大分子不能通过，所以可用半透膜来代替滤纸。

②可闭砂粒、煤屑或木炭块作为过滤物质，在砂粒之间存在狭小空隙，水能通过而杂质不能。

[转折]上面我们讨论的是除去不溶性杂质的方法。

那么，对于可溶性的杂质应怎样除去呢?[板书]二、除可溶性杂质的方法[提问]前面我们讲自来水厂净化水的过程时，曾说到“活性炭吸附池”，大家明白这个“活性炭吸附池”是做什么的吗?它在这里起什么样的作用?[回答]活性炭吸附池也起除杂质的作用。

因为活性炭具有吸附性，它可以除去一些可溶性杂质，如带颜色的小颗粒、气味等等。

[总结]确实如此。

某些具有吸附作用的固体用来过滤液体时，不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去异味。

活性炭就具有这样的功能，所以常被用作净水剂。

市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭吸附性能而过滤水中的杂质的。

可见，吸附是常见的除去可溶性杂质的一种方法。

[板书]①吸附[介绍]可用作吸附剂的除活性炭外，还有我们前面提到过的明矾。

现在有越来越多的新型净水剂问世，它们的功能具有明显的优越性，如：碱式氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁等。

[提问]经过静置、过滤、吸附等净化处理后的水变得相当澄清，所得的水就是纯水了吗?[回答]这样得到的水仍不是纯水。

[介绍]经静置、过滤、吸附等净化处理后的水尽管变得相当澄清，但仍不是纯水，经过这些手段只除去了水中的不溶性杂质和异味，但水中还有许多溶解的杂质。

如有些地区的水很容易使水壶或盛水的器具上结水垢，就是因为该地区的水中溶有较多的可溶性钙和镁的化合物，在水加热或长久放置时，这些化合物会生成沉淀(水垢)。

我们把含有较多可溶性钙、镁化合物的这种水叫做硬水；不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。

[板书]硬水和软水1．硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。

2. 软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。

[设问过渡]硬水和软水有什么区别呢?[实验设计]取两个烧杯，分别盛一杯硬水和一杯软水，把肥皂水分别加到这两个烧杯中，观察两烧杯中产生泡沫的情况。

[现象及结论]我们看到盛软水的烧杯出现了非常丰富的泡沫，而盛硬水的烧杯则没有泡沫出现，所以我们可以通过这种方法检验硬水和软水。

[教师]通过预习和查阅相关资料以及上网查询，大家说出硬水具有哪些危害。

[回答]①用硬水洗衣服，既浪费肥皂也洗不净衣服，时间长了还会使衣服变硬，穿在身上非常的不舒服。

②锅炉用水硬度高了十分危险．因为锅炉内结垢后不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。

③长期饮用硬度很高的水，不利于人体健康。

[总结]既然硬水给我们的生活和身体带来了这么大的伤害。

所以无论是饮用还是日常使用都不能用硬水。

[提问]那么我们如何才能降低水的硬度，让它变成可供我们使用的软水呢?[回答]我们可以设法除去硬水小的钙、镁化合物，这样可以使硬水变成软水。

[教师]除去硬水中的钙、镁化合物，使硬水变成软水这一过程称为硬水的软化。

[思考]软化硬水的方法有哪些呢？[讲解]工业上和科学实验小软化硬水的方法很多。

生活中通过煮沸水也可以降低水的硬度，达到软化硬水的目的。

[过渡]有没有一种方法，既可以除去水中的不溶性杂质，又能够降低水的硬度呢?答案是肯定的，那就是蒸馏。

[板书]②蒸溜[介绍]实验室常用的蒸馏水就是一种净化程度较高的水，而且水的硬度又比较低。

蒸馏水一般由工业生产提供，也可以在实验室制取，下面我们就来制取一些蒸馏水。

[投影并讲解制取蒸馏水的操作步骤及注意事项]①在烧瓶中加入约1／3体积的硬水，再加入几粒碎瓷片以防加热时出现暴沸。

②连接好仪器(注意一定要使各部位紧密连接，不能出现漏气现象)。

③加热烧瓶(注意不要使液体沸腾得太剧烈，防止液体通过导管直接流到试管里)。

④倒掉开始蒸馏出的部分液体，收集到10 mL左右蒸馏水时，停止加热。

⑤用肥皂水比较水蒸馏前后的硬度变化。

[教师]下面清同学们亲自动手来制取蒸馏水，一定要注意刚才所强调的问题。

[学生活动]……(教师巡视查看学生活动情况，并进行正确的引导)[请学生陈述活动结果]实验后得到的蒸馏水硬度较低，因为将肥皂水倒入后产生了丰富的气泡。

[总结]可见通过蒸馏，既除去了水中的可溶性杂质，又降低了水的硬度，可谓一举两得。