3.1运动的水分子：模拟水厂净水的一体化研究课件---2024--2025学年九年级化学鲁教版(2024)上册

模拟水厂净水的一体化研究 初中化学 01. 实验基本信息 02. 实验设计思路与创新点 03. 实验原理 04. 实验目标 05. 教学过程 06. 实验效果评价 2 01实验基本信息（课程标准及教材分析） 鲁教版、九上、第二单元第一节《运动的水分子》 3 “水的净化”是2022版课标 “物质的性质与应用”学习主题内容。本课题可让学生形成认识物质分离的一般思路和方法，提高学生的科学探究与实践能力，养成严谨求实的科学态度。 本节课是在学生学习分子运动特点后，对水用途的进一步深入的研究，本节课以水为载体，围绕水的净化问题教学，有利于培养学生的思维、探究、实验能力。 01实验基本信息（学情分析） 4 1 学生基础点：在学生的生活常识中，学生对饮用水的来源有一定的认识 ，并知道一些净化水的方法 :如过滤、煮沸等 2 认知提升关键点： 通过模拟自来水净化， 学生设计一体化实验，并培养思维的有序性和逻辑性 3 学习障碍点：学生停留在从生活经验去了解净化水，并没有从化学学科视角去认识净化水的方法 02实验设计思路 根据自来水达标情况，设计一个动态监测指 标（TDS传感器 ) 4 5 1 以教材中呈现的净水过程为起点，带领 学生分析水厂净水原理 2 基于原理怎样实现净水 3 整合流程，设计一体化实验并优化、美化 02实验创新点 1. 装置一体化 2.融合了跨学科设计理念 3. 给学生呈现可视化手段。 4. 体现绿色化学理念 03实验原理 沉淀 过滤 吸附 杀菌消毒 一体化 7 1. 沉淀：明矾可促进水中悬浮杂质沉降。 2. 过滤：颗粒大小不同，将其分开。 3. 吸附：活性炭疏松多孔具有较强吸附性，吸附色素和异味。 4. 杀菌消毒：次氯酸钠水解后形成次氯酸，使蛋白质变性将细菌杀死。 5. 一体化： 将多个独立的功能集成为一个。 04实验教学目标 科学态度与社会责任 科学探究 科学思维 化学观念 了解过滤原理，掌握过滤、吸附的方法 使学生初步养成保护环境的意识和建设社会责任担当 大概念：化学科学本质， 在大概念统领下设置实验教学知识、能力、核心素养目标 构建物质分离模型，培养物质监测思维 通过学生一体化实验探究，培养学生“运用简单技术与工程方法”设计、制作相关作品的能力。 8 05教学过程 情景线 问题线 活动线 素养线 情景： 模拟自来水厂净化水 环节一： 思考水厂和教材净水流程，形成净水思路？ 环节二： 基于水厂净水思路和原理，设计模拟实验？ 环节三： 谈一谈目前你对水体污染的看法？ 观看教材和视频小组设计净水流程 教师引导，小组研讨，交流并演示 小组成员结合自身经历，分享发言 培养根据现实依据建构实验模型的思维能力 建立物质分离的方法和思路，发展科学探究的核心素养 树立可持续发展观， 培养爱护水资源的社会责任感 PBL教学模式 9 05教学过程（环节一） 环节一： 思考水厂和教材净水流程，形成净水思路？ 任务一： 根据家庭用水量调查结果，分享生活中从哪些方面节约用水？ 10 05教学过程（环节一） 环节一： 思考水厂和教材净水流程，形成净水思路？ 任务二：挖掘教材和视频中所体现的净水原理和流程？ 结合教材和视频，净水原理分别为：沉淀→过滤→吸附→杀菌消毒 11 05教学过程（环节二） 环节二： 基于水厂净水思路和原理，设计模拟实验？ 任务一：小组基于原理，选择试剂和仪器，单独进行实验。 实验仪器：塑料瓶、纱布、脱脂棉、铁架台、烧杯、玻璃棒、 漏斗、 药匙等 实验试剂：活性炭、明矾、红墨水、次氯酸钠 。 沉淀 过滤 吸附 杀菌消毒 12 05教学过程（环节二） 任务二： 各自实验进行整合，设计成一体化 方案一 方案二 方案三 方案四 13 05教学过程（环节二） 任务三： 净水方案进行优化 解决问题一： 沉淀时间长 组织学生讨论，交流展示： ① 加入明矾后用玻璃棒搅拌 ② 在沉淀装置下端加装磁力搅拌器 14 05教学过程（环节二） 任务三： 净水方案进行优化 解决问题二： 过滤速度慢 组织学生讨论，交流展示： ① 在装置末端，加装注射器拉动 ② 利用负压原理，在旁边安装抽气泵 15 05教学过程（环节二） 任务三： 净水方案进行优化 解决问题三： 吸附效果不明显 组织学生讨论，交流展示： ① 加大活性炭的用量 ② 水由下至上进入，增大与活性炭的接触面积 16 05教学过程（环节二） 任务三： 净水方案进行优化 解决问题四： 实验速率不好控制 组织学生讨论，交流展示： 利用物理上所学知识，在抽气泵旁边安装调速器 17 05教学过程（环节二） 任务三： 净水方案进行优化 解决问题五： 设计模拟水厂动态检测值 组织学生讨论，交流展示： 通过查阅资料。在每个装置末端加装TDS传感器，可进行动态检测 18 05教学过程（环节二） 任务三： 净水方案进行优化 整合问题，小组设计优化方案 方案一 方案三 方案二 19 05教学过程（环节二） 任务四： 优化方案进行美化 定量和定性的角度可判断净水效果：沉淀＜过滤＜吸附 20 05教学过程（环节三） 环节三： 谈一谈目前你对水体污染的看法？ 任务一：结合我国某些地方存在一些水资源污染，谈谈自己的看法？ 21 05教学过程（环节三） 环节三： 谈一谈目前你对水体污染的看法？ 任务二：查阅文献，分享我国在水体方面获得的成就和面临的挑战？ 22 06实验效果与评价 学生素养提升效果： 培养了学生跨学科思想（运用简单技术与工程方法设计、制作相关作品的能力），养成保护环境的责任担当。 评价： 通过学生参与一体化实验设计， 做到了做中学、用中学、创中学，巩固了知识。 实验演示效果： 现象明显，可从定量和定性判断净水的程度，完整演示了水厂净化主要流程。 核心素养发展 建构改进实验装置的认知模型（一体化、可控化、直观化） 23 谢谢! 2024.7 四川·什邡 24 $$