内容正文:
第2课时 水的净化
化学观念:了解沉降、过滤、吸附和蒸馏是净化水的常用方法;认识依据物质的组成可以对物质进行分类,知道物质可以分为纯净物和混合物。
科学思维:认识依据物质的性质(如溶解性等),设计水的净化方案。
科学探究与实践:初步学习使用过滤、蒸馏的方法对水进行净化,阅读理解硬水的危害,了解硬水软化的必要性。
科学态度与责任:通过了解自来水净化过程,使学生感受饮用水来之不易,树立爱护水、节约用水的社会责任和意识。
教学重点:沉降、吸附、过滤、蒸馏等净水的方法。
教学难点:依据物质的性质选择物质分离提纯方法的基本思路。
[实物展示]一杯天然的河水和一杯学校的自来水,请大家找不同。
[问题驱动]自来水经历了哪些净化流程?如果让你在野外生存三天,你会带哪些用品?采取哪些方法能获得洁净的饮用水?
任务一 了解自来水的净化流程
教师活动
学生活动
[过渡]自来水厂是用什么方法净化水的呢?自来水是纯水吗?
[视频播放]“自来水厂净化流程”。
[补充讲解]
1.加混凝剂:明矾等物质可以使水中悬浮杂质较快沉降,使水逐渐澄清。
2.过滤:可以除去液体中不溶于水的杂质,如泥沙等。
3.吸附:用具有吸附作用的固体,如活性炭过滤液体,不仅可以吸附一些不溶性杂质和可溶性杂质,还可除去异味和色素。
4.消毒:用氯气作消毒剂可以杀灭水中细菌、病毒,用漂白粉[主要成分是次氯酸钙Ca(ClO)2]也可以消毒杀菌。
[引导]以上净化步骤中哪些发生化学变化?哪些发生物理变化?
[提问]经过以上净化流程处理的自来水是纯水吗
[观看视频]结合视频及教材信息总结。
[小组汇报]自来水的净化过程:取水→加混凝剂→沉降→过滤→吸附→消毒杀菌→自来水。
[听讲、记笔记]
[讨论总结]在净化水的方法中,沉降、过滤、吸附都是物理变化,用氯气和漂白粉消毒时发生的是化学变化。
[思考讨论并回答]自来水虽然澄清,但仍然不是纯水,属于混合物
任务二 合作探究天然河水的净化
教师活动
学生活动
[过渡]了解了自来水的净化过程,请同学们进一步思考,如果让你在野外生存三天,你会带哪些用品?采取哪些方法能获得洁净的饮用水?
[布置任务]接下来我们一起设计实验将浑浊的天然河水进行净化。
[净化起始站]沉降悬浮杂质。
[播放视频]
[过渡]同学们,沉降的杂质与水分离除去了吗?
[净化第二站]过滤——去除沉降杂质。
[展示]过滤的定义和原理。
过滤:分离固体与液体混合物的操作。
原理:把液体与不溶于该液体的固体物质分离。
[投影展示]
1.过滤器的制作,老师边讲解边演示。
2.过滤实验装置,老师边讲解边模拟
[小组讨论]明矾和活性炭。自来水净化过程包括沉降、过滤、吸附和消毒。可以按照这四种方法。
[观看视频]体验明矾使水中悬浮杂质较快沉降,使水逐渐澄清的过程。
[回答]没有,可以通过过滤方式除去。
[学习]根据视频资料和教师的演示讲解,掌握过滤的基本操作
[布置任务]根据刚刚学习的过滤方法进行小组合作实验,除去天然河水中的难溶性杂质。
[过渡]同学们,刚才大家过滤的水干净了吗?如何除去水中的颜色和异味呢?
[净化第三站]吸附——活性炭吸附色素、异味。
[学生演示]往过滤后的水中加入适量活性炭,并用玻璃棒不断搅拌。再用老师演示时制作的过滤器进行过滤。
[引导]活性炭有吸附作用,可以吸附部分可溶性杂质。如:色素、异味。
[设问]活性炭为什么具有吸附性呢?提示:结构决定性质,投影展示活性炭的结构图。
[过渡]同学们,现在得到的水可以喝了吗?
[提出问题]如何得到纯水?
[净化终点站]蒸馏。
[投影展示]蒸馏装置图,蒸馏的定义:根据液态混合物中各成分的沸点不同,进行分离的一种方法。
[操作演示]蒸馏过程,请学生观察并讨论几个问题:
1.加碎瓷片的目的是什么?
2.冷凝管中冷凝水的流向是什么?
3.为什么要弃去开始得到的少量蒸馏水?
4.蒸馏属于什么变化?蒸馏水属于纯净物还是混合物
[小组合作]体验过滤操作,并进行小组展示讲解。
[思考]加入活性炭吸附。
[观察]颜色已除去。
[思考]疏松多孔的结构让活性炭具有吸附性。
[回答]不能,没有消毒。
[学习新知]蒸馏是净化程度最高的净化方法。
[小组讨论]观看演示,并结合课本内容讨论问题。
1.加碎瓷片的目的是防止液体暴沸。
2.冷凝水下进上出。
3.刚开始的水中可能含有杂质。
4.蒸馏是物理方法,蒸馏得到的水是纯净物
任务三 软水、硬水要分清
教师活动
学生活动
[布置任务]引导学生阅读教材,说出硬水与软水的概念,分析所含的金属离子为钙离子和镁离子,投影展示,学生总结硬水的危害。
[补充]在纺织、印染、造纸等工业生产中,硬水会使织物染色不均、纸张质量下降。在化工生产中,硬水可能会导致化学反应不完全,影响产品质量和生产效率。在工业管道和供暖系统中,硬水产生的水垢会逐渐积累,缩小管道内径,增加水流阻力,降低输水、输热效率,严重时会导致管道堵塞,影响系统正常运行。在冷却系统中,硬水形成的水垢会降低冷却效果,使设备温度升高,影响设备性能和稳定性,增加维修成本和停机时间
[自学并小组汇报]硬水引起的危害:
用硬水烹饪食物,会使食物口感变差;长期饮用硬度过高的水,可能会增加泌尿系统结石的发病风险;用硬水洗衣物会浪费洗涤剂,还会使衣物变硬、变色,降低衣物的使用寿命;硬水在热水器、水壶等器具内加热时会形成水垢,降低热传递效率,还可能导致器具局部过热,缩短使用寿命,甚至引发安全事故
教师活动
学生活动
[总结]这堂课我们聚焦水的净化。自然界的水因含杂质需净化,沉降能使大颗粒杂质沉降;过滤可除去不溶性固体,操作要遵循“一贴二低三靠”;活性炭吸附色素和异味;蒸馏能得纯净的水,可除去可溶性杂质。此外,还认识了软、硬水以及生活中用煮沸、实验室用蒸馏法软化硬水
[汇总]将本堂课知识进行梳理总结。
[交流]思考交流本堂课的收获
第2课时 水的净化
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