4.1水资源及其利用（第2课时水的净化）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，涵盖沉降、过滤、吸附、蒸馏四种方法及硬水与软水概念。通过黄河水与自来水厂流程情境导入，引出杂质分类，承接“爱护水资源”，构建“杂质性质—分离方法”的学习支架。 此资料以“性质决定分离方法”化学观念为主线，通过分组过滤实验（强调“一贴二低三靠”）、蒸馏演示及错误分析培养科学探究与实践能力，结合自制净水器跨学科实践。分层作业兼顾基础与拓展，助力学生形成系统分离思路，为教师提供结构化教学方案和中考对接策略。

课题1 水资源及其利用（第2课时——水的净化） 课标要求 本课属于《义务教育化学课程标准（2022年版）》"科学探究与化学实验"及"化学与社会·跨学科实践"学习主题。课标要求：初步学会过滤、蒸馏等分离混合物的基本实验操作；知道沉降、过滤、吸附、蒸馏等净化水的常用方法及其原理；能依据物质性质的差异选择分离方法，初步形成"性质决定分离方法"的观念。 教材分析 本课时承接"爱护水资源"，聚焦天然水如何变成生活用水。2026版新教材内容结构为：沉降（实验4-1 明矾）→过滤（实验4-2）→吸附（活性炭）→硬水与软水→蒸馏（实验4-3），并以"自来水厂净水过程示意图"（图4-9）贯穿。教材新增"思考与讨论"：过滤操作的关键点、生活中可替代滤纸和漏斗的物品；新增硬水危害与锅炉安全等内容；本课时与跨学科实践活动3"水质检测及自制净水器"、实验活动2"水的组成及变化的探究"形成实践链条。 学情分析 学生已学习实验基本操作（固体取用、液体倾倒、酒精灯使用），但对"分离混合物"缺少系统思路，常把沉降、过滤、吸附混为一谈，也难以判断各方法除去的杂质类型（难溶性/可溶性）。过滤是学生第一次接触的成套分离操作，"一贴二低三靠"细节多，操作差错率高，是本课教学的着力点。 教学目标 基础目标（全员必达）：①能说出沉降、过滤、吸附、蒸馏四种净水方法的原理及适用对象；②能正确描述过滤操作中"一贴、二低、三靠"的要点；③能判断硬水与软水，并说明硬水的危害。 提升目标（选达拓展）：④能依据混合物中各成分的性质差异，选择并组合分离提纯方法；⑤能解释过滤后滤液仍浑浊的可能原因，提出改进措施。 教学重、难点 重点：①过滤操作的原理与操作要点；②四种净水方法的比较与选择。 难点：①从"物质性质差异"角度理解分离方法的依据；②过滤操作失败原因的分析与改进。 核心素养 通过"杂质性质—分离方法"的对应关系，建立"物质性质决定分离方法"的化学观念；通过过滤实验的操作与反思，发展科学探究与实践能力及严谨求实的态度；通过对滤液浑浊原因的排查，训练基于证据的推理与模型认知；通过自制净水器的设想，体会化学、技术与工程在解决饮用水安全问题中的价值。 教学流程 情境导入（黄河水能直接饮用吗？） 　　→ 沉降（明矾吸附悬浮杂质，实验4-1） 　　→ 过滤（一贴二低三靠，实验4-2） 　　→ 吸附（活性炭除色素异味） 　　→ 硬水与软水（钙镁化合物、危害） 　　→ 蒸馏（净化程度最高，实验4-3） 　　→ 方法比较与小结 教学环节 教学活动 设计意图 二次备课（问题链） 环节一 情境导入 【教师】展示黄河壶口瀑布（图4-8）与自来水厂净水过程示意图（图4-9），提问：天然水中有哪些杂质？浑浊与异味分别由什么引起？要经过哪些步骤才能变成生活用水？ 【学生】观察图片，说出泥沙（难溶性）、气味与颜色（可溶性）两类杂质，猜测净化步骤。 以真实情境引出"杂质分类—方法选择"的主线，为后续每种方法确定针对性。 ①基础巩固：天然水中的杂质可分为哪两类？ ②能力迁移：如何证明天然水不是纯水？ ③中考对接：常以自来水厂流程考查净化步骤的名称与作用。 环节二 沉降 【教师】演示实验4-1：取两杯浑浊天然水，其中一杯加3药匙明矾粉末，搅拌静置，对比现象。讲解明矾等物质可使悬浮杂质较快沉降。提示实验安全图标（护目镜）。 【学生】观察并记录：加明矾的烧杯中杂质沉降更快、上层液体更澄清。 通过对比实验认识沉降的作用，学习"控制变量"的对比观察方法。 ①基础巩固：明矾在净水中的作用是什么？ ②能力迁移：不加明矾能否沉降？沉降除去的是哪类杂质？ ③中考对接：考查沉降、吸附等方法的名称与作用辨析。 环节三 过滤 【教师】演示实验4-2：折滤纸（图4-10）、组装过滤器，强调"一贴（滤纸紧贴漏斗内壁，无气泡）、二低（滤纸边缘低于漏斗口、液面低于滤纸边缘）、三靠（烧杯紧靠玻璃棒、玻璃棒轻靠三层滤纸一边、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁）"。随后学生分组完成浑浊水的过滤。 【学生】分组操作，观察滤液澄清度；记录滤液仍浑浊的小组进行原因分析（滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器不干净等）。 落实课标要求的必做实验技能，在真实操作中形成规范意识，并能基于现象诊断问题。 ①基础巩固：过滤操作中玻璃棒的作用是什么？ ②能力迁移：过滤后滤液仍浑浊，可能的原因有哪些？ ③中考对接：以过滤装置图考查"一贴二低三靠"及错误操作的后果。 环节四 吸附 【教师】出示活性炭净水器示意图（图4-12），讲解：具有吸附作用的固体过滤液体时，不仅可滤去难溶性物质，还能吸附一些溶解的杂质、除去异味。追问：市面上净水器中的活性炭利用了什么性质？ 【学生】交流家中净水器的滤芯材料，解释活性炭吸附色素与异味属于物理变化，说明"沉降—过滤—吸附"后水仍为混合物。 建立"吸附针对可溶性杂质与异味"的认识，明确净化后仍非纯水，为蒸馏作铺垫。 ①基础巩固：活性炭在净水中的作用是什么？ ②能力迁移：经沉降、过滤、吸附后的水为什么仍不是纯水？ ③中考对接：考查活性炭吸附性与混合物概念的判断。 环节五 硬水与软水 蒸馏 【教师】结合水垢现象讲解：含较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水，不含或含较少的叫软水；说明硬水洗涤浪费肥皂、锅炉结垢易引发危险的危害。演示实验4-3：蒸馏自来水制取蒸馏水（图4-14），强调加沸石防暴沸、弃去开始馏出的部分，提示安全图标（热烫）。 【学生】阅读教材，比较蒸馏与其他方法的净化程度；讨论"实验室配制溶液为什么要用蒸馏水"。 认识净化程度最高的蒸馏，形成"方法—净化程度—适用场景"的对应关系。 ①基础巩固：硬水与软水的区别是什么？ ②能力迁移：单一操作中净化程度最高的是哪种方法？为什么？ ③中考对接：结合硬水危害与蒸馏装置考查净水原理。 环节六 方法比较 课堂小结 【教师】组织填写比较表：沉降、过滤、吸附、蒸馏的原理、除去杂质类型、净化程度；给出综合净化顺序：沉降→过滤→吸附→蒸馏。布置延伸：利用生活中的物品（石英砂、活性炭、蓬松棉、塑料瓶）设计简易净水器。 【学生】完成比较表，画出"天然水→生活用水"的流程图，并说明每一步的依据。 结构化梳理四种方法，形成可迁移的分离提纯思路，衔接跨学科实践活动3。 ①基础巩固：四种净水方法的净化程度由低到高如何排序？ ②能力迁移：自制净水器中各层材料分别起什么作用？ ③中考对接：综合考查净水流程排序与除杂原理。 课堂总结 水的净化 ├─ 沉降：明矾吸附悬浮杂质 → 除去部分难溶性杂质（实验4-1） ├─ 过滤："一贴、二低、三靠" → 除去难溶性杂质（实验4-2） ├─ 吸附：活性炭 → 除去色素、异味、部分可溶性杂质 ├─ 硬水与软水 │　　├─ 硬水：含较多可溶性钙、镁化合物（易结水垢） │　　└─ 软水：不含或含较少 └─ 蒸馏：净化程度最高，得蒸馏水（实验4-3） 综合顺序：沉降 → 过滤 → 吸附 → 蒸馏 板书设计 课题1 第2课时 水的净化 一、天然水的杂质：难溶性（浑浊）、可溶性（色、味） 二、净化方法 　沉降（明矾）→ 过滤（一贴二低三靠）→ 吸附（活性炭）→ 蒸馏 三、硬水与软水 　硬水：含较多Ca²⁺、Mg²⁺化合物　软水：含较少或不含 四、分离依据：各成分性质不同 → 选择不同分离方法 教学反思 分组过滤实验学生参与度高，但"液面高于滤纸边缘""玻璃棒位置不当"两类错误较集中，需在巡回指导时重点纠正；可让滤液浑浊的小组现场展示并全班"会诊"，效果优于教师直接讲解。蒸馏演示耗时较长，建议提前组装装置并检查气密性，同时用温度传感器采集水温变化，增强直观性。硬水部分可补充本地水质与家用软水措施，提高实用性。 分层作业 基础题：完成教材练习与应用第1~3题；写出过滤操作的"一贴、二低、三靠"。 提升题：分析教材第8题自来水厂流程：说明加入明矾、操作①②③的名称及玻璃棒的作用，并列举一种生活中可替代滤纸的物品。 拓展题（选做）：利用塑料瓶、石英砂、活性炭、蓬松棉等制作简易净水器，记录净化前后水的澄清度与异味变化，为跨学科实践活动3做准备。 学科网（北京）股份有限公司 $