2.2自然界中的水第2课时教学设计2026-2027学年八年级化学鲁教版（五四学制）全一册

《自然界中的水》（第二课时）教学设计 鲁教版（五四学制）· 初中化学 · 八年级全一册 · 第二单元 探秘水世界 · 第二节 一、教材分析 本课时选自鲁教版（五四学制）八年级全一册第二单元“探秘水世界”第二节“自然界中的水”第二课时，主要内容为水的人工净化方法及纯净物、混合物的初步认识。教材承接“水的天然循环”，以“天然水怎样变成自来水”为线索，引导学生认识沉降、过滤、吸附、杀菌等方法，初步建立物质分类观，为后续学习水的组成奠定基础。 二、四维核心素养目标 化学观念：认识水是由水分子聚集而成的纯净物，天然水是混合物，初步建立物质分类观。 科学思维：通过比较各净化步骤除去的杂质类型，发展比较、归纳与模型建构能力。 科学探究与实践：亲历过滤操作，规范掌握“一贴、二低、三靠”，并设计简单净水方案。 科学态度与责任：树立珍惜水资源、爱护水环境、安全用水的意识，增强社会责任感。 三、教学重难点 教学重点：水的人工净化常用方法及其作用；过滤操作的规范要求；纯净物与混合物的初步判断。 教学难点：理解过滤操作中“一贴、二低、三靠”的规范及其背后原因；区分各净化方法所除去杂质的类型，初步建立“根据杂质性质选择分离方法”的思路。 四、新课导入（任务情境） 教师出示一杯浑浊的天然水与一杯澄清的自来水，组织学生观察并思考：自然界的河水、湖水看起来较清，能否直接饮用？自来水厂又是怎样把浑浊的天然水变成可饮用的自来水的？由此提出本课总任务——“我是小小净水工程师”，请小组合作设计并完成一套把浑浊天然水净化到澄清的方案。 五、导入设计意图 用真实水样形成直观对比与认知冲突，激发探究欲望，使学生在真实任务情境中明确本课学习主线。 六、上课过程总体设计意图 本课时以“小小净水工程师”这一真实任务统领全课，把净化方法的学习嵌入“观察—猜想—实验—归纳—迁移”的任务链之中。先让学生基于生活经验猜测净化步骤，再通过分组实验动手过滤，在操作中发现问题、对照规范修正，自主建构“一贴、二低、三靠”背后的道理；随后借助自来水厂流程图把分散方法系统化为完整工艺，再用硬水与软水、蒸馏拓展对可溶性杂质的认识；最后回归水资源保护，落实态度与责任。整体遵循“做中学、用中学”，让学生在完成真实任务的过程中自主建构知识，而非被动记忆步骤。 七、教学过程 任务一：观察水样，认识天然水的组成 【任务情境】 每个小组领取一杯静置后的天然水样，引导学生从“看颜色、闻气味、观察沉淀”三个角度进行细致观察，并把观察到的现象记录下来。教师提问：这杯水里除了水之外，还可能含有哪些东西？ 【学生活动】 学生分组观察，描述水样中悬浮的细小泥沙、杯底沉积的杂质、可能带有的颜色与气味。有学生说水看起来发黄发浑，有的闻到淡淡的土腥味，还有的注意到杯底已经积了一层深色沉淀。在教师引导下归纳出天然水中通常含有三类物质：不溶性的泥沙等固体杂质、溶解在水中的可溶性物质，以及肉眼看不见的细菌等微生物。 【教师引导】 教师追问：要把这样的天然水变成可以饮用的水，是不是只需要把泥沙除去就够了？有学生认为“变清了就能喝”，也有学生联系生活经验提出“水里看不见的细菌才是最危险的”。教师顺势让学生意识到：不同类型的杂质需要用不同的方法除去，自然引出“分离混合物需要对症下药”的思路。教师点明：由一种物质组成的水叫做纯净物，而天然水中含有多种物质，属于混合物，本节课的任务就是研究如何把混合物中的各种杂质逐步除去。 【阶段小结】 师生共同梳理：天然水是混合物，其中杂质可粗分为不溶性固体杂质、可溶性杂质和微生物三类，除杂思路应与杂质的性质相对应，为后续各任务的展开做好铺垫。教师板书三类杂质，并请学生先猜一猜“哪一类最容易被除去”，把猜测留在黑板一侧，待各任务完成后再回头验证。 任务二：沉降与过滤，除去不溶性杂质 【任务情境】 教师把浑浊水样分作两杯，一杯静置不动，另一杯加入少量明矾粉末后轻轻搅拌静置，引导学生观察两杯的差异，并提出问题：静置后杯底出现了沉淀，但上层水仍然不够清澈，怎样才能把悬浮在水中的细小固体与水分开？ 【学生活动一：认识沉降与明矾的作用】 学生对比观察：加入明矾的一杯，悬浮杂质较快聚集成较大颗粒沉到杯底，上层水明显变清。教师讲解明矾溶于水后形成的胶状物可以吸附悬浮杂质，使之聚集成较大颗粒而沉降，这一步叫做沉降。学生讨论：沉降能把所有不溶性杂质都除掉吗？结合观察发现，沉降后水中仍有细小悬浮物，需要进一步分离，自然过渡到过滤。 【学生活动二：分组完成过滤操作】 学生对照实验报告，按“制作过滤器——组装装置——倾倒液体——观察滤液”的顺序分组操作。教师先示范一次折叠滤纸、润湿滤纸并使之紧贴漏斗的动作，再请学生动手。操作中有的小组滤纸与漏斗之间留有气泡，有的直接把烧杯里的液体往漏斗里倒而没有用玻璃棒引流，有的液面超过了滤纸边缘，还有的漏斗下端悬空没有靠在烧杯内壁。教师巡视，把这些典型做法逐一记录，不在操作中途打断，而是留待交流环节集中讨论。 【交流与纠错】 请滤液仍浑浊的小组展示本组装置，引导全班共同找原因：可能是滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器本身不干净等。有学生发现自己的滤纸边缘高出了漏斗口，液体顺着滤纸外侧流下；有学生发现倾倒时液体冲破了滤纸中央。在找原因的过程中，师生共同归纳过滤操作的关键要点——“一贴、二低、三靠”，并逐条追问“为什么要这样做”：一贴是为了防止液体从滤纸与漏斗缝隙流下，影响过滤效果；二低是为了防止液体未经过滤就流下或滤纸因吸水软化破损；三靠是为了引导液体沿玻璃棒平稳流入漏斗，防止溅出或冲破滤纸。教师让刚才操作不规范的小组按要点重新过滤一次，体会规范操作前后滤液清澈程度的差别。 【阶段小结】 师生共同小结：沉降可使大颗粒杂质沉到水底，过滤可把不溶性固体与液体彻底分开；过滤后得到的澄清液体中仍然溶解着一些物质，并不是纯水，由此为下一个任务留下悬念。教师请学生对照板书上一开始的猜测：不溶性杂质是不是已经被成功除去？学生给出肯定回答，可溶性杂质则仍“藏”在滤液里，需要另想办法。 任务三：吸附脱色除味，认识活性炭的作用 【任务情境】 教师取一杯略带颜色和气味的滤液，向其中加入少量活性炭粉末，轻轻振荡后静置或再过滤一次，引导学生观察液体颜色变浅、气味减弱的现象，并提问：活性炭为什么能除去颜色和气味？它和过滤除去的杂质有什么不同？ 【学生活动】 学生观察并描述现象：原来略带黄褐色的液体在加入活性炭振荡后颜色明显变浅，靠近闻时异味也减轻了。学生阅读教材相关内容后交流：活性炭结构疏松多孔，具有吸附能力，可以把溶解在水中的一些有颜色、有气味的物质吸附在表面，从而除去水中的色素和异味。教师引导学生比较：过滤除去的是不溶性固体，吸附除去的是部分可溶性的有色、有味物质，两者除去的杂质类型不同，净化作用也不同。有学生追问：活性炭是不是可以无限次使用？教师顺势说明，活性炭表面吸附位被占满后吸附能力会下降，需要更换或再生，因此自来水厂的活性炭池也要定期更换材料。 【阶段小结】 经过沉降、过滤、吸附之后，水中大部分不溶性杂质和部分可溶性有色有味物质已被除去，但水中还可能存在看不见的细菌等微生物，需要进一步处理，从而引出杀菌步骤。 任务四：走进自来水厂，系统认识净化工艺 【任务情境】 教师播放或出示自来水厂生产流程图，提出总任务：请各小组对照流程图，把刚才做过的净化步骤“对号入座”，并说一说自来水厂为什么要按照这样的顺序安排工艺。 【学生活动】 小组讨论后汇报：天然水先进入沉淀池进行沉降，较大颗粒杂质在沉淀池中沉下；再通过过滤池除去残留的不溶性杂质；随后利用活性炭吸附池除去色素和异味；最后投加药物进行杀菌消毒，杀灭水中的细菌等微生物，再通过管网送到用户家中。有小组补充说，自来水厂还会在沉淀池前加入絮凝剂帮助杂质聚沉，与课堂上加入明矾的做法是同一个道理。教师引导学生思考：为什么把杀菌放在最后一步？学生交流后明确，如果先杀菌再过滤、吸附，后续处理过程中水又可能被污染，因此杀菌应放在净化流程的最后。 【对比提升】 教师引导学生把课堂上的简易净水装置与自来水厂工艺对照，认识到原理相通、规模不同；并让学生判断：经过上述流程得到的自来水是不是纯净物？学生讨论后认识到，自来水中仍溶解着一些矿物质，属于混合物，从而进一步巩固纯净物与混合物的概念。教师再请学生举例：生活中还有哪些物质是纯净物，哪些是混合物？学生举出氧气、蒸馏水、二氧化碳等属于纯净物，而空气、河水、矿泉水、食醋等属于混合物，教师适时纠正容易混淆的例子，帮助学生把握判断标准——关键看其中含有一种物质还是多种物质。 【阶段小结】 师生共同梳理水的人工净化流程：天然水→沉降→过滤→吸附→杀菌→自来水，并强调每一步除去的对象不同，顺序安排服务于净化效果与卫生安全。教师引导学生把这五步与任务一中归纳的三类杂质对应起来：沉降和过滤主要除去不溶性固体杂质，吸附主要除去部分有色有味的可溶性杂质，杀菌针对细菌等微生物；学生在对应中逐渐明白，自来水厂的每一道工艺都不是随意设置的，而是针对特定杂质设计的。 任务五：硬水与软水，拓展净化认识 【任务情境】 教师出示长期烧水后壶底结有白色水垢的水壶（或图片），提问：水垢是从哪里来的？为什么有的水壶容易结垢，有的却不太明显？由此引出硬水与软水的话题。 【学生活动】 学生阅读教材后交流：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水，含较少或不含的水叫做软水。教师演示或安排分组实验：向两份水样中分别加入等量肥皂水振荡，观察产生泡沫的多少——泡沫少、浮渣多的是硬水，泡沫多的是软水。学生分组操作后纷纷报告：自来水上浮渣多、泡沫少，而蒸馏水上浮渣很少、泡沫丰富，由此学会用肥皂水区分硬水和软水。教师继续引导：长期饮用硬水或用硬水洗衣服、烧锅炉会带来什么问题？学生结合生活经验讨论：用硬水洗衣服既浪费肥皂又洗不干净，时间长了还会让衣物变硬；锅炉长期烧硬水容易结垢，不仅浪费燃料，甚至可能因受热不均而发生危险；长期饮用过硬的水也不利于身体健康。 【方法拓展】 教师讲解：生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，实验室中还可以通过蒸馏的方法得到净化程度较高的水。简要介绍蒸馏的原理——通过加热使水变成水蒸气，再冷凝成液态水，从而除去水中几乎所有的可溶性杂质，得到的蒸馏水可看作纯净物。学生比较沉降、过滤、吸附、蒸馏几种方法净化程度的高低，初步形成“净化程度逐步提高”的认识。教师追问：是不是净化程度越高的水就越适合长期饮用？学生讨论后认识到，纯净的蒸馏水虽然干净，却几乎不含人体需要的矿物质，因此日常饮用的水通常保留适量的矿物质，关键在于把有害的杂质除去。 【阶段小结】 硬水与软水的本质区别在于水中可溶性钙、镁化合物的多少；可用肥皂水区分，用煮沸或蒸馏的方法软化；蒸馏是净化程度较高的一种方法。教师引导学生把这一结论与前面的净化流程联系起来：沉降、过滤、吸附主要解决不溶性杂质和部分有色有味杂质，而硬水软化针对的是可溶性钙、镁化合物，不同方法各有分工，学生由此对“分离混合物要看杂质性质”形成更完整的认识。 任务六：设计简易净水器，回归水资源保护 【任务情境】 布置迁移任务：利用矿泉水瓶、纱布、小卵石、石英砂、活性炭、膨松棉等材料，小组合作设计一个简易净水器，并讨论各层材料分别起什么作用、从上到下的顺序为什么这样安排。 【学生活动】 小组讨论并画出设计草图，说明：小卵石、石英砂起过滤作用，除去较大和较细小的不溶性杂质；活性炭起吸附作用，除去色素和异味；纱布、膨松棉用于隔离各层材料并防止颗粒随水流下。有小组提出疑问：为什么要把小卵石放在最上面、石英砂放在下面，而不是反过来？师生共同讨论后明确，先除去大颗粒、再除去小颗粒，可以防止上层滤料很快被大颗粒堵塞，延长净水装置的使用时间。教师追问：这样得到的水能不能直接饮用？学生结合杀菌步骤认识到，简易净水器只能除去部分杂质，不能杀灭微生物，因此不能直接饮用，进一步体会净化与卫生安全的关系。 【情感升华】 教师展示有关水资源短缺与水污染的图片或简短资料，引导学生讨论：地球上的水看似很多，为什么许多地方仍然缺水？学生交流后认识到，地球上的淡水只占总水量很小的一部分，而且大量淡水分布在两极和高山冰川，难以直接利用；再加上水体污染，可用的淡水资源更加紧张。作为中学生，在日常生活中可以怎样节约用水、保护水源？学生结合家庭用水、校园用水畅所欲言：随手关闭水龙头、用洗菜水浇花、不向河道乱扔垃圾、看到污染现象及时告诉家长或老师等。教师总结：净化污水需要成本，爱护水资源要从珍惜每一滴水做起。 【课堂总结】 师生共同回顾本课总任务的完成过程：从观察天然水的杂质入手，依次完成沉降、过滤、吸附、杀菌，认识硬水与软水，并设计了简易净水器；在此过程中理解了纯净物与混合物的区别，体会到根据杂质性质选择分离方法的化学思想。教师引导学生回到板书一侧一开始写下的猜测，逐项对照验证：不溶性杂质通过沉降和过滤除去，可溶性有色有味物质通过吸附除去，可溶性钙镁化合物通过煮沸或蒸馏除去，细菌等微生物通过杀菌除去——每一类杂质都找到了对应的方法，猜想与结论一一对应，学生获得完整的学习闭环。教师再请一位学生用自己的话向全班复述“一杯浑浊的天然水要经过哪些步骤才能变得清澈可饮用”，在复述中暴露并纠正个别认识偏差。最后布置课后实践任务：利用家中材料制作一个简易净水器，并向家人讲解其中的化学道理，下一节课带来展示交流。 八、板书设计 第二节 自然界中的水（第二课时） 一、水的人工净化 天然水 → 沉降 → 过滤 → 吸附 → 杀菌 → 自来水 过滤要点：一贴　二低　三靠 二、纯净物与混合物 纯净物：由一种物质组成（如蒸馏水） 混合物：由两种或两种以上物质组成（如天然水、自来水） 三、硬水与软水 硬水：含较多可溶性钙、镁化合物；软水：含较少或不含 区分：加肥皂水，泡沫少、浮渣多为硬水 软化方法：煮沸、蒸馏（净化程度较高） 学科网（北京）股份有限公司 $