4.1 水资源及其利用（课时2）教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计聚焦水的净化核心知识，涵盖自来水厂净水流程、沉降过滤吸附蒸馏四种方法及硬水软化。通过水库天然水实景和烧水壶水垢生活经验导入，构建“生活现象-工业流程-实验室操作”学习支架，衔接前后知识。 特色在于实验驱动与分层教学，分组完成过滤实验落实“一贴二低三靠”操作，对比表格梳理净水方法差异培养科学思维，生活实例如活性炭滤芯联系原理提升科学探究与实践能力，助力学生掌握实验技能，为教师提供完整教学资源与分层设计。

九年级化学上册教案 课题 4.1.2水资源及其利用 第2课时 总第2课时 设计者 参研人 授课时间 月 日第 节 素养目标 化学观念 分清天然水中两类杂质：不溶性泥沙、可溶性钙镁化合物与色素异味；梳理自来水厂完整净水流程，区分每一步除去的杂质类型。 掌握沉降、过滤、吸附、蒸馏四种净水方法原理，对比四种方式净化程度高低，分清物理、化学净水变化。 明确硬水、软水定义，知道硬水内含较多可溶性钙镁化合物；掌握生活煮沸、实验室蒸馏两类软化方法，理解蒸馏可得到纯水。 科学思维 通过自来水厂流程图、净水方法对比表格，归纳不同净水操作适用杂质，形成分类对比归纳思维。 分析过滤浑浊滤液、蒸馏装置操作失误成因，能根据实验现象反向推导操作错误，建立证据推理思维。 区分明矾沉降、活性炭吸附功能差异，理清 “除不溶物、除色素异味、除可溶性杂质” 三层净水逻辑。 科学探究与实践 分组完成明矾吸附沉降实验、过滤基础实验，熟练掌握过滤 “一贴二低三靠” 操作规范，独立组装过滤装置。 认识简易活性炭净水器结构，能说明每层材料净水作用；看懂蒸馏整套装置，掌握蒸馏操作关键注意事项。 结合洗菜滤网、水龙头活性炭滤芯等生活实物，联系课堂净水原理，解释生活净水应用。 科学态度与责任 规范化学实验操作，养成严谨、细致的实验习惯，如实记录实验现象，主动排查实验失误。 认识净水工艺的价值，明白自来水生产需要多道工序，树立节约用水、珍惜净水劳动成果的意识。 了解硬水对衣物、锅炉、生活器具的危害，主动向家人普及硬水软化简单方法。 教学重难点 教学重点 1. 自来水厂净水完整流程，沉降、过滤、吸附、消毒各自作用； 2. 过滤实验 “一贴二低三靠” 操作要点，滤液浑浊原因分析； 3. 硬水、软水定义，硬水危害，煮沸、蒸馏两种软化方法； 4. 四种净水方法原理、净化程度对比。 教学难点 1. 过滤操作规范落地，分析滤液浑浊多种成因； 2. 区分明矾沉降、活性炭吸附作用差异； 3. 蒸馏装置细节操作（沸石、冷凝水进出方向、温度计位置）； 4. 准确判断各净水步骤属于物理 / 化学变化。 教学准备 多媒体资源 水库天然水实拍、自来水厂净水流程图、明矾沉降对比图、过滤装置示意图、简易净水器分层图、蒸馏装置图、生活过滤 / 活性炭用品实拍、净水方法对比表格、课堂习题 PPT。 实验教具 烧杯、浑浊河水、明矾、滤纸、漏斗、玻璃棒、铁架台；活性炭、矿泉水瓶简易净水器；蒸馏整套装置、沸石；水垢水壶实物。 配套纸质资料 过滤操作记录单、净水方法对比表格、当堂检测卷、分层课后作业。 教学板块 教与学活动 二次备课 导入新课 任务一：自来水厂净水流程与基础净水方法 任务二：实验室基础净水实验：沉降 + 过滤 + 活性炭吸附 任务三：硬水、软水与蒸馏净化 课堂练习与小结 教师活动 课件展示水库天然水图片，提问：天然湖水含有泥沙、色素、矿物质，无法直接饮用，自来水厂如何把天然水转化为生活用水？板书课题《4.1 水资源及其利用 第 2 课时 水的净化》，逐条出示三条课堂学习目标。 水库天然水源 学生活动 观察天然水实景，结合家中自来水、烧水壶水垢生活经验思考净水方式，齐读学习目标，明确三大学习任务：工厂净水流程、实验室净水操作、硬水与软化。 设计意图 生活水源实景引入，贴合课件开篇素材，快速建立净水学习必要性。 教师活动 1. 出示自来水厂完整流程示意图，分步讲解每一步操作与除去杂质： 加明矾（吸附沉降，除去悬浮不溶物）→沉淀池静置→过滤池（除去固体泥沙）→活性炭吸附（除色素异味）→投药消毒（杀灭细菌，化学变化）→清水输送用户。 自来水厂流程简图 2. 区分变化类型：沉降、过滤、吸附属于物理变化；消毒（氯气杀菌）属于化学变化。 3. 基础辨析提问：过滤后的水是纯净物吗？明确仅除去不溶物，仍含有可溶性钙镁杂质。 4. 当堂基础选择题检测，订正易错选项。 学生活动 对照流程图记录每一步作用，小组口述净水完整顺序，完成课堂小判断题。 设计意图 依托课件流程图可视化梳理工业净水步骤，理清物理、化学净水变化区分。 教师活动 1. 实验 4-1 明矾沉降：出示加明矾、未加明矾两杯水样对比图，讲解明矾溶于水吸附悬浮杂质，加速沉降。 明矾沉降对比实验 2. 实验 4-2 过滤操作：展示整套过滤装置图，板书 “一贴二低三靠” 表格，逐条讲解操作要求与原因； 出示滤液浑浊三类成因：滤纸破损、液面高于滤纸边缘、承接烧杯不干净，说明处理方法为重新过滤。 标准过滤装置 操作要点 操作内容 原因 一贴 滤纸紧贴漏斗内壁 无气泡，加快过滤流速 二低 滤纸低于漏斗口；液面低于滤纸 防止液体侧漏 三靠 烧杯靠玻璃棒；玻璃棒靠三层滤纸；漏斗下端贴烧杯壁 防溅出、戳破滤纸 3. 活性炭吸附：展示分层简易净水器示意图，讲解小卵石、石英砂过滤固体，活性炭吸附水中色素、异味；区分明矾只除悬浮泥沙，活性炭除色素异味。 活性炭净水器结构 4. 拓展生活应用：展示洗菜滤网、活性炭水龙头滤芯图片，联系课堂过滤、吸附原理。 生活过滤滤网 净水龙头 学生活动 分组动手完成明矾沉降、过滤实操，填写操作要点表格；观察简易净水器分层结构，口述每层净水作用，小组分析滤液浑浊原因。 设计意图 课件示意图搭配分组实验，落实过滤核心操作难点，结合生活实例强化知识运用。 教师活动 1. 展示水垢水壶实物，引出硬水、软水定义：硬水含较多可溶性钙镁化合物，软水钙镁含量少；图示硬水中钙离子、镁离子微观存在形式。 水壶水垢 2. 梳理硬水四大危害：浪费肥皂、衣物变硬、锅炉结垢浪费燃料、严重引发锅炉爆炸。 3. 两种软化方法：生活中煮沸；实验室蒸馏（净化程度最高，得到纯水）。 4. 出示蒸馏装置图，讲解操作关键点：沸石防暴沸、冷凝水下进上出、温度计测蒸气温度、舍弃初始馏出液。 蒸馏装置图 5. 出示净水方法对比表格，横向对比沉降、过滤、吸附、蒸馏的除杂范围与净化等级。 净水方法 除去杂质 净化程度 变化类型 沉降 大颗粒不溶物 低 物理 过滤 全部不溶性杂质 较低 物理 吸附 不溶物、色素异味 中等 物理 蒸馏 所有杂质（得纯水） 最高 物理 学生活动 观察水垢实物，记录硬水危害与软化方法；对照蒸馏装置标注仪器名称、操作注意事项，填写净水对比表格。 设计意图 表格整合四种净水手段，清晰区分净化效果，攻克蒸馏操作细碎考点。 教师活动 师生共建课堂知识框架：自来水厂净水流程→实验室沉降 / 过滤 / 吸附实验→硬水软水 + 蒸馏；限时 3 道选择 + 1 道简答，统一订正过滤、蒸馏高频错题。 学生活动 自主梳理本节课核心实验与概念，独立完成检测，同桌互讲错误原因。 设计意图 短时复盘全部课件知识点，当堂检验实验操作、概念掌握情况。 易错专项预设：单独设置过滤 “一贴二低三靠” 填空、蒸馏装置操作判断题；课前 2 分钟背诵四种净水净化程度排序。 分层实操设计： 基础层：熟记自来水净水步骤、过滤三要点、硬水定义； 提高层：能分析滤液浑浊原因，区分明矾与活性炭作用； 拓展层：完整说明蒸馏整套操作细节，对比四种净水方法优劣。 课堂生成应对：学生提问 “消毒为什么是化学变化”，讲解氯气与水中微生物发生化学反应。 教具优化：水垢水壶、活性炭滤芯实物全班传阅，直观感受硬水危害、生活吸附应用。 板书设计 4.1.2 水资源及其利用 一、自来水厂净水流程 明矾沉降→过滤→活性炭吸附→消毒（化学变化） 除去杂质：不溶泥沙、色素异味、细菌 二、实验室净水实验 1. 明矾：吸附悬浮杂质，加速沉降 2. 过滤：一贴二低三靠；滤液浑浊三大原因 3. 活性炭：吸附色素、异味（简易净水器分层） 三、硬水与软水 1. 硬水：较多 Ca²⁺、Mg²⁺；危害：水垢、浪费肥皂、锅炉危险 2. 软化：生活 —— 煮沸；实验室 —— 蒸馏（净化最高，纯水） 蒸馏要点：沸石、冷凝水下进上出、温度计支管口 四、四种净水对比 沉降＜过滤＜吸附＜蒸馏 教学反思 本节课完整依托课件流程图、实验示意图、生活实拍图片开展分组实验教学，学生对过滤操作、自来水净水流程掌握较好。 分层作业 基础巩固（全员必做） 1. 自来水厂净水过程中，可除去色素和异味的步骤是（） A. 沉降 B. 过滤 C. 活性炭吸附 D. 消毒 2. 过滤操作不需要用到的仪器是（） A. 漏斗 B. 玻璃棒 C. 酒精灯 D. 烧杯 3. 区分硬水、软水，生活中降低水硬度的方法是____。 4. 写出过滤操作 “三靠” 中任意两条。 能力提升（中等难度） 1. 过滤后滤液依然浑浊，写出两种可能原因。 2. 简答明矾、活性炭净水作用有什么不同？ 3. 蒸馏实验中，冷凝管冷却水为什么下端进、上端出？ 拓展探究（选做拔高） 1. 利用矿泉水瓶、纱布、石英砂、活性炭自制简易净水器，画出分层示意图并标注每层作用； 2. 整理沉降、过滤、吸附、蒸馏四种方法能除去的杂质，绘制对比表格； 3. 调查家中烧水水壶水垢产生原因，写出两条日常减少水垢的做法。 参考答案 基础巩固 1.C；2.C；3. 煮沸； 4. 烧杯口紧靠玻璃棒；漏斗下端紧靠烧杯内壁（合理即可） 能力提升 1. 滤纸破损；漏斗内液面高于滤纸边缘（任选两条）； 2. 明矾仅吸附悬浮不溶性泥沙；活性炭可吸附色素、异味； 3. 下进上出能让冷凝管充满冷水，充分冷凝水蒸气，冷凝效果更好。 拓展探究 1. 从上至下：小卵石→石英砂→活性炭，纱布分隔；卵石、石英砂过滤固体，活性炭吸附色素异味； 2. 沉降：大颗粒不溶物；过滤：全部不溶物；吸附：不溶物、色素异味；蒸馏：所有杂质； 3. 日常将水煮沸；使用净水滤芯过滤自来水（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $