4.2水的组成和净化第二课时教学设计-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

第4节 水的组成和净化（第二课时）教学设计 沪教版初中化学 · 九年级上册 · 第2章 空气与水资源 一、课标分析 本课时依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》“水与常见的水溶液”主题要求，围绕“了解吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法”展开教学。课标强调从化学视角认识身边的物质，引导学生通过实验探究理解混合物分离的基本原理，体会化学在水资源保护与利用中的重要价值。教学需联系生活实际，让学生在真实情境中认识净水方法的化学原理，形成节约用水、保护水资源的责任意识，落实化学课程立德树人的根本任务。 二、四维核心素养 化学观念：认识水是宝贵的自然资源，理解混合物分离与提纯的基本思路。 科学思维：通过分析自来水生产流程，建构物质分离与提纯的思维模型。 科学探究：动手完成过滤实验，掌握基本实验操作技能与观察记录方法。 科学态度与责任：树立节约用水意识，关注饮用水安全与水资源保护。 三、教学重难点 教学重点：沉降、过滤、吸附、消毒等净水方法及其作用；过滤操作的基本要点。 教学难点：过滤操作中注意事项的原因分析；理解自来水厂净化过程各步骤的协同作用。 四、设计思路 本课时以“如何将一杯浑浊的天然水变为可安全饮用的水”为核心任务情境，采用任务驱动式教学，设计五个递进任务：情境激疑——对比天然水与纯水的外观差异；初探净水——加入明矾观察沉降现象；实验探究——分组完成过滤操作；走进水厂——梳理自来水生产完整流程；拓展延伸——了解蒸馏与节水行动。每个任务以学生活动为主体，教师适时引导点拨，让学生在做中学、用中学，逐步建构净水方法的知识体系，同时渗透爱护水资源的情感教育。 五、教学过程 任务一：情境导入——寻找身边的水 【任务情境】教师展示三瓶水样：一瓶是从校园附近河道取回的浑浊河水，一瓶是家中烧开后冷却的自来水，一瓶是实验室制取的蒸馏水。提问：这三瓶水看起来有什么不同？我们每天喝的水是从哪里来的？从自然界的水到杯中可饮用的水，中间经历了哪些过程？ 【教师活动】教师引导学生逐一观察三瓶水样的颜色、透明度、气味，鼓励学生用自己的语言描述观察到的现象。在学生发言的基础上，教师小结：天然水中往往含有泥沙、悬浮杂质、可溶性物质以及微生物等，属于混合物；而蒸馏水几乎不含其他物质，是纯净物。追问：既然天然水中混有这么多物质，我们能否通过化学方法将它们逐一分离出来？由此引出本课时主题——水的净化。 【学生活动】学生以小组为单位，借助教师提供的水样进行观察，记录每瓶水的外观特征，完成简单的对比表格。小组代表汇报观察结果，其他同学补充。学生结合生活经验交流自来水的来源，初步建立“天然水→净化→饮用水”的感性认识。 【设计意图】通过真实水样的对比观察，激发学生探究兴趣，让学生直观感受天然水与纯水的差异，为后续学习净水方法奠定感性基础。同时联系生活实际，体现化学与生活的紧密联系。 任务二：初探净水——让浑浊的水变清 【任务情境】教师举起那瓶浑浊的河水，提问：这杯水里悬浮着许多细小的泥沙，静置后会怎样？如果仅靠静置，能让所有悬浮颗粒都沉到水底吗？怎样才能加快沉降、使水更快变澄清？ 【教师活动】教师演示沉降实验：取两个相同的烧杯，分别装入等量的浑浊河水。在第一个烧杯中加入少量明矾粉末，用玻璃棒轻轻搅拌后静置；第二个烧杯不作处理，同样静置。引导学生观察两个烧杯中泥沙沉降的快慢和水澄清的程度。教师讲解：明矾溶于水后形成的胶状物，可以吸附水中悬浮的杂质，使杂质颗粒聚集变大，从而加快沉降速率，这种方法叫做吸附沉降。教师进一步追问：沉降后的水是否就完全清澈了？杯底沉积了什么？上层水仍然可能含有哪些肉眼看不见的物质？ 【学生活动】学生仔细观察教师演示实验，记录两个烧杯中液体变化的过程，对比沉降效果。学生思考并回答教师提出的问题，认识到沉降只能除去较大颗粒的不溶性杂质，对于细小悬浮颗粒和可溶性物质还需要进一步处理。学生在教师引导下归纳沉降法的作用与局限性。 【设计意图】通过对照实验让学生亲身感受明矾净水的效果，理解吸附沉降的原理。教师追问引导学生认识到单一净水方法的不足，为引出过滤操作做铺垫，培养学生基于证据推理的科学思维能力。 任务三：实验探究——过滤操作 【任务情境】教师展示沉降后的烧杯，提问：杯底已经沉积了泥沙，但上层水中仍然混有细小的不溶性颗粒，如何将这些不溶性固体与液体彻底分离开？实验室中有一种常用的分离方法叫做过滤，它能否帮助我们实现这个目标？ 【教师活动】教师先引导学生回顾过滤操作所需的仪器：铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸。教师边讲解边演示过滤的基本操作步骤：首先取一张滤纸，对折两次后打开成圆锥形，放入漏斗中，用蒸馏水润湿使滤纸紧贴漏斗内壁，注意滤纸边缘要低于漏斗边缘。将漏斗放在铁架台的铁圈上，漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。然后进行倾倒：用玻璃棒引流，烧杯口紧靠玻璃棒，玻璃棒下端轻轻斜靠在三层滤纸一侧，将待过滤的液体沿玻璃棒缓缓倒入漏斗，注意液面始终低于滤纸边缘。教师在演示过程中逐一强调操作要点，并引导学生思考每一步操作的原因：为什么滤纸要紧贴漏斗内壁？为什么液面不能高于滤纸边缘？为什么漏斗下端要紧靠烧杯内壁？为什么玻璃棒要靠在三层滤纸一侧？教师将这些注意事项归纳为“一贴、二低、三靠”，但不要求死记硬背，而是让学生在理解原理的基础上自然掌握。教师演示完毕后，组织学生分组进行过滤实验，巡视指导，及时纠正不规范操作。 【学生活动】学生分组实验，按照教师演示的步骤完成过滤操作：制作过滤器、安装装置、引流倾倒。实验过程中学生仔细观察滤液是否澄清，滤纸是否破损，滤液是否仍然浑浊。如果滤液仍然浑浊，学生需要分析原因（如滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器不干净等），并重新过滤。学生完成实验后小组内交流操作心得，讨论每个注意事项背后的原因，尝试用自己的语言总结过滤操作的关键要点。 【设计意图】过滤是本课时最重要的实验操作技能。通过教师规范演示与学生亲自动手相结合，让学生在做中学，真正掌握过滤的操作要领。对操作注意事项的追问引导学生理解原理而非死记步骤，培养科学探究能力和严谨的实验态度。滤液浑浊后重新过滤的设计，让学生经历“发现问题—分析原因—解决问题”的完整探究过程。 任务四：走进自来水厂——水的旅行 【任务情境】教师引导：我们刚才在实验室里通过沉降和过滤得到了比较澄清的水，但这样的水能否直接饮用？它里面可能还含有什么？事实上，城市自来水厂处理的水量巨大，工艺远比我们的实验复杂。那么自来水厂是如何将取自江河湖泊的天然水变成千家万户打开水龙头就能用的自来水的？ 【教师活动】教师借助板书流程图，带领学生梳理自来水厂的净水过程。第一步，从取水口引入天然水；第二步，加入絮凝剂（如明矾）进行吸附沉降，使大颗粒杂质沉降；第三步，通过过滤池，用石英砂等滤料进一步除去细小的不溶性杂质；第四步，通入活性炭吸附池，利用活性炭的吸附性除去水中的色素和异味；第五步，加入消毒剂（如通入氯气或使用二氧化氯等），杀灭水中的细菌和病毒；最后通过配水泵站将清水送入城市管网。教师特别强调：自来水厂的净水过程是多种方法的组合，每一步都有其独特作用，缺一不可。同时提醒学生：自来水虽然经过净化，但在输送过程中可能受到管道污染，因此不建议直接饮用自来水，烧开后饮用更为安全。 【学生活动】学生跟随教师的讲解，在学案上绘制自来水厂净水流程图，标注每一步的名称和作用。小组讨论：如果去掉其中某一步（如活性炭吸附或消毒），水质会发生什么变化？学生结合前面实验的经验，分析各步骤的协同作用。学生代表用自己的语言完整描述自来水的生产过程，其他同学补充纠正。 【设计意图】从实验室的小规模净化拓展到自来水厂的大规模工业生产，帮助学生建立完整的净水知识体系。流程图的绘制培养学生归纳概括能力，讨论环节引导学生理解各步骤的必要性，避免将净水方法简单割裂。联系饮用水安全，渗透科学态度与责任素养。 任务五：拓展提升——蒸馏水与节水行动 【任务情境】教师提问：经过自来水厂处理后的自来水仍然含有一些可溶性矿物质，如果需要得到几乎纯净的水（如实验室配制溶液、医用注射用水），还需要进一步处理。有什么方法可以除去水中的可溶性杂质？此外，地球上的水资源虽然丰富，但可供人类直接利用的淡水资源却非常有限，我们应当如何对待身边的每一滴水？ 【教师活动】教师简要介绍蒸馏法：通过加热使水沸腾变成水蒸气，再将水蒸气冷却凝结成液态水，由于可溶性杂质不会随水蒸气蒸发，因此蒸馏可以得到净化程度较高的水。教师引导学生对比沉淀、过滤、吸附、蒸馏四种净水方法的净化程度，让学生理解不同方法除去的杂质类型不同。随后教师展示一组关于全球水资源状况的数据图片（口述描述），介绍地球上淡水资源的稀缺现状，引导学生交流生活中节约用水的具体做法，如随手关闭水龙头、用洗菜水浇花、使用节水器具等。教师总结：水是生命之源，每一位同学都应当成为水资源的守护者和宣传者。 【学生活动】学生在教师引导下对比归纳四种净水方法的作用，完成对比表格。学生结合生活经验分享节水小窍门，小组讨论并整理出一份“家庭节水建议清单”。学生课后可以将这份建议清单带回家，向家人宣传节水理念。 【设计意图】蒸馏法的介绍拓展了学生对净水方法的认识，四种方法的对比帮助学生形成系统化知识结构。节水教育将化学学习与社会责任紧密结合，落实科学态度与责任素养的培养，实现从知识学习到价值引领的升华。 六、板书设计 第4节 水的组成和净化（第二课时）——水的净化 一、天然水 vs 纯水 天然水：含不溶性杂质 + 可溶性杂质 + 微生物（混合物） 纯水：几乎不含其他物质（纯净物） 二、常用净水方法 1. 沉降：加明矾 → 吸附悬浮杂质，加速沉降 2. 过滤：分离不溶性固体与液体 操作要点：一贴（滤纸紧贴漏斗） 二低（滤纸低于漏斗、液面低于滤纸） 三靠（烧杯靠玻璃棒、玻璃棒靠三层滤纸、漏斗靠烧杯内壁） 3. 吸附：活性炭 → 除去色素和异味 4. 消毒：加消毒剂 → 杀灭细菌病毒 5. 蒸馏：得到净化程度较高的水 三、自来水厂净水流程 取水 → 沉降 → 过滤 → 活性炭吸附 → 消毒 → 配水 四、爱护水资源 节约用水 · 防止水污染 学科网（北京）股份有限公司 $