4.2水的凈化（第2課時）（教案）-九年級化學上冊（人教版）

課題2水的凈化第2課時設計意圖：設計意圖：水的凈化是學生在學習了實驗基本操作、氧氣的制取和性質(zhì)實驗之后進行的實驗基本操作學習。一方面，學生已經(jīng)具備了一定的實驗動手操作能力，另一方面，水的凈化與我們的日常生活息息相關，學生的學習興趣較高。因此本節(jié)課主要采用先學后教，學生實驗與教師演示相結合的方法。在本節(jié)課中包含了明礬吸附、過濾、活性炭吸附，假如每個實驗都進行學生實驗探究，則時間緊且學生不容易抓住重點，因此探究重點放在過濾操作，把蒸餾作為演示實驗。在進行過濾實驗操作時規(guī)范到位，可達到良好的效果。本節(jié)課選取了與日常生活緊密相關的素材，讓學生通過感悟、體驗后在內(nèi)心深處產(chǎn)生需要的傾向，進一步激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學生終身學習的意識。教學目教學目標1.了解吸附、沉淀、過濾、蒸餾等凈化水的方法。2.學習運用觀察、比較、分析、歸納和總結等方法從實驗中獲取信息并進行加工。3.通過學生參與水凈化過程的實驗探究，感受化學對生活對社會的積極意義，增強學習化學的興趣。重難點重難點1.凈化水的方法：吸附、沉淀、過濾、蒸餾2.硬水的軟化教學過程教學過程（一）導入新課地球食物鏈的頂端是獅子還是老虎，都不是，那個人應該是貝爾。這一次他在荒野中發(fā)現(xiàn)了渾濁不能直接飲用的水源，他用麥稈當過濾器，用一些從篝火里取出的木炭對水進行基本的過濾，把所有毒素和化學物質(zhì)都吸附在木炭上，又把草放在末端過濾沙子和砂礫，就這樣在荒野之中喝到了凈化后的水。（二）新課講授回顧思考1.明礬是在凈水過程中的絮凝劑，所起的作用是明礬溶于水后生成的對雜質(zhì)有作用?！敬鸢浮磕z狀物吸附2.過濾操作中要注意：“一貼、二低、三靠”。（1）一貼：緊貼漏斗的內(nèi)壁，中間不要留有氣泡。（2）二低：濾紙的邊緣要比邊緣稍低，過濾的液體向漏斗內(nèi)傾倒時液面要低于邊緣。（3）三靠：傾倒液體的燒杯要靠在玻璃棒的部，使液體沿玻璃棒流入漏斗。引流時玻璃棒的下端要斜靠在的一側，防止戳破濾紙。漏斗下端的管口要靠在承接濾液的燒杯上，防止濾液濺出。【答案】（1）濾紙（2）漏斗濾紙（3）中下三層濾紙內(nèi)壁知識點一、硬水和軟水提出問題家中的水壺長時間燒水后，內(nèi)壁有什么變化？經(jīng)過除顏色和異味的水，里面還會含有其他的一些可溶物，比如鈣、鎂化合物，而含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水我們稱為硬水，不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水我們稱為軟水。探究實驗我們要如何區(qū)分硬水和軟水呢？【實驗演示】在硬水和軟水中分別加入等量的肥皂水，讓學生觀察實驗現(xiàn)象。鑒別硬水與軟水的方法硬水的危害：(1)鍋爐用硬水，易使爐內(nèi)結垢，不僅浪費燃料，而且易使爐內(nèi)管道變形、損壞，嚴重時，可引起爆炸。(2)用硬水洗衣服既浪費肥皂，又不易洗凈，時間長了還會使衣服變硬。(3)飲用硬水口感不好，且對人體健康有害。【教師講述】其實硬水的危害還遠遠不止這些，比如長期飲用硬度很高的水，人體健康也會受到影響，它可引起消化功能紊亂。另外，很多工業(yè)部門像紡織、印染、造紙、化工等部門，都要求用軟水。教師提問在生活中我們怎樣可以使硬水變?yōu)檐浰?？【答案】生活中一般通過煮沸水降低水的硬度；工業(yè)上常用離子交換法和藥劑軟化法來得到軟水；實驗室中通常用蒸餾的方法以降低它的硬度。知識點二、蒸餾1．原理：根據(jù)液體混合物中各成分的沸點不同進行分離。蒸餾的原理就是將液態(tài)的水加熱變?yōu)闅鈶B(tài)水，再冷卻為液態(tài)的水，這樣水中溶解的物質(zhì)就被除去了，使硬水變?yōu)檐浰?．作用：除去不溶性和可溶性雜質(zhì)，軟化硬水。凈化水程度最高，蒸餾水可視作為純凈物?！狙菔緦嶒灐繉嶒災康模褐迫≌麴s水。實驗步驟：在蒸餾燒瓶中加入約體積的硬水，再加入幾粒沸石（或碎瓷片）以防加熱時出現(xiàn)暴沸，按如圖所示連接好裝置，使各連接部位嚴密不漏氣。加熱蒸餾燒瓶，注意不要使液體沸騰得太劇烈，以防液體通過支管直接流出。棄去開始蒸餾出的部分液體，收集10mL左右蒸餾水后，停止加熱，用肥皂水比較蒸餾前后水的硬度變化?！緦嶒灲Y論】蒸餾前的水加入肥皂水后泡沫少，浮渣多，為硬水；而蒸餾后的水加入肥皂水后泡沫多而浮渣少，為軟水。歸納總結（1）加熱時，燒瓶中應放入幾粒沸石（或碎瓷片），防止加熱時出現(xiàn)暴沸。（2）加入的液體（硬水）不要超過燒瓶容積的2/3，加熱時不要使液體沸騰得太劇烈，防止燒瓶中的液體通過支管進入蒸餾水中。（3）溫度計不要插入液體中，應使溫度計的液泡對準支管口處，用于測量蒸氣的溫度。（4）蒸餾瓶加熱時應墊石棉網(wǎng)，使其均勻受熱。（5）冷凝管中水的流向是冷水從下口進入，出水口在上方，以使水蒸氣被充分冷凝變成液態(tài)水。注意事項：（1）加熱前要檢查裝置氣密性。（2）蒸餾燒瓶下面必須墊上石棉網(wǎng)，不能用火直接加熱。(3)蒸餾燒瓶內(nèi)應加入幾粒沸石(或碎瓷片)，以防加熱時暴沸，使蒸餾平穩(wěn)進行。(4)溫度計的水銀球應對著蒸餾燒瓶的支管口，因為蒸餾時需控制的因素是出口的蒸氣溫度。(5)冷凝管中水的流向應跟蒸氣的流向相反，采用逆流冷卻可以收到最大的冷卻效果。(6)棄置開始蒸餾的液體，因為里面可能含有低沸點雜質(zhì)和儀器表面的雜質(zhì)。簡易蒸餾裝置蒸餾的簡易裝置中用裝有冷水額燒杯代替冷凝管。蒸餾燒瓶中有支管，普通燒瓶中沒有支管。加熱時，蒸餾燒瓶和普通燒瓶都要墊石棉網(wǎng)。顏色和異味我們要如何除去呢？活性炭凈水器示意圖活性炭利用其自身疏松多孔結構，將有顏色和氣味的分子吸附其內(nèi)，可以用于除臭和除顏色。這種方法稱為吸附。凈水器原理活性炭具有吸附作用。活性炭不僅可以濾去液體中的不溶性物質(zhì)，還可以吸附掉一些溶解的雜質(zhì)，如顏色，異味。四種凈水方法的對比（三）鞏固練習1.下列方法能使海水轉化為飲用水的是A．過濾 B．蒸餾 C．吸附 D．靜置【答案】B【解析】A.過濾只能除去難溶性的固體物質(zhì)，海水過濾后仍然含有大量的可溶性物質(zhì)，不能飲用，此選項不符合題意；B.蒸餾后得到的水是純凈的水，可以飲用，此選項符合題意；C.海水吸附后，仍然含有大量的可溶性物質(zhì)，不能飲用，此選項不符合題意；D.靜置后的海水中含有大量的可溶性物質(zhì)，不能飲用，此選項不符合題意。故選B。2.下列關于水的說法正確的是A．過濾的方法可得到純水 B．軟水中一定不含任何雜質(zhì)C．工業(yè)廢水可直接用于農(nóng)田灌溉 D．向天然水中加入明礬可以吸附某些雜質(zhì)沉淀【答案】D【解析】A、過濾只能除去水中不溶性雜質(zhì)，還有可溶性雜質(zhì)沒有除去，得不到純水，故錯誤；B、軟水中不含或含有少量的可溶性鈣、鎂離子，還可能含其他可溶性雜質(zhì)，故錯誤；C、由于工業(yè)廢水含有有害物質(zhì)，不能直接用于澆灌農(nóng)田，故錯誤;D、由于明礬加入水形成的膠狀物對雜質(zhì)的吸附，所以，向河水中加入明礬的作用是吸附懸浮雜質(zhì)使之沉淀，故正確。故選D。3.城市的生活用水是經(jīng)自來水廠凈化處理的，下面操作不屬于這一過程的是A．加入絮凝劑后在反應沉淀池自然沉淀B．通過過濾池沙層進行過濾C．通過吸附池用活性炭進行吸附D．經(jīng)過蒸餾裝置進行蒸餾【答案】D【解析】A、加入絮凝劑可以吸附懸浮物，在反應沉淀池自然沉淀，屬于自來水廠凈化處理過程；B、通過過濾池沙層進行過濾，可除去水中殘余的懸浮物，屬于自來水廠凈化處理過程；C、通過吸附池用活性炭進行吸附，可除去臭味等，屬于自來水廠凈化處理過程；D、蒸餾可以得到純凈的水，自來水廠凈水過程不包括蒸餾；故選D。4.某凈水裝置如圖所示。下列說法正確的是()D.渾濁的河水經(jīng)該裝置后變得澄清了,但依然是混合物【答案】D5.生活處處有化學，毛巾用久了會變硬變黃，原因之一是：用毛巾洗臉時，水中的鈣、鎂離子與肥皂作用產(chǎn)生沉淀物(沉淀物可溶于白醋)吸附于毛巾上。根據(jù)要求回答問題：(1)證明水是硬水，可使用的試劑是，觀察到的現(xiàn)象是。(2)為避免毛巾變硬變黃，其中一種方法是降低水的硬度。下列方法中可以降低水硬度的是。A．過濾B．沉降C．煮沸D．吸附【答案】

肥皂水

；

產(chǎn)生泡沫少、浮渣多；C【解析】（1）證明水是硬水，可使用的試劑是肥皂水，加入肥皂水，產(chǎn)生泡沫少、浮渣多的是硬水；（2）A、過濾只能除去水中的難溶性雜質(zhì)，不能降低水的硬度，不符合題意；B、沉降只能除去水中的較大難溶性雜質(zhì)，不能降低水的硬度，不符合題意；C、煮沸可將水中的可溶性鈣、鎂化合物轉化為難溶性固體，從而降低水的硬度，符合題意；D、吸附只能除去水中的色素和異味，不能降低水的硬度，不符合題意；故選C。6.如圖是自來水廠凈水過程示意圖，根據(jù)該圖回答下列問題：自來水廠凈水過程示意圖(1)取少量取水口的水于試管中，滴入肥皂水振蕩，發(fā)現(xiàn)有較多的浮渣產(chǎn)生，說明此液體為(填“軟水”或“硬水”)。(2)生活中常用的方法降低水的硬度。(3)過濾池中主要除去水中(填“可溶性”或“難溶性”)雜質(zhì)。(4)吸附池中利用的是活性炭的性。(5)自來水廠用一種新型的消毒試劑高鐵酸鈉(Na2FeO4)進行消毒，高鐵酸鈉中鐵元素的化合價為?！敬鸢浮?1)硬水；(2)煮沸；(3)難溶性；(4)吸附；(5)+6【解析】(1)鑒別硬水和軟水的方法是用肥皂水，若滴入肥皂水振蕩后，有較多的浮渣產(chǎn)生，說明此液體為硬水，反之為軟水；(2)生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，在加熱的過程中，硬水中的鈣、鎂離子會沉淀，形成水垢，水中的鈣、鎂離子含量低了，水的硬度也就降低了；(3)過濾是固液分離的方法，即除去水中難溶性雜質(zhì)；(4)活性炭具有疏松多孔的結構，因此具有吸附性，能吸附水中有顏色、異味的物質(zhì)；(5)已知高鐵酸鈉（Na2FeO4）中，鈉元素顯+1價，氧元素顯2價，根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為零，可得鐵元素的化合價為+6。（四）課堂小結板書設計板書設計課題2水的凈化第二課時硬水與軟水1.定義（1）硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。（2）軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。2.區(qū)別：加肥皂水3.硬水的危害