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第二单元 探秘水世界
第一节 运动的水分子
设计说明 本节内容以学生身边很熟悉的物质——水为载体，引导学生从微观角度分析水的三态变化，通过想象、思维、讨论交流归纳概括出分子的共同特征。目的是帮助学生尽早建立起物质世界的微粒观，为后面的学习化学变化的实质做好铺垫。在分子的运动这个知识点中利用了动画演示把微观的、抽象的变得直观，有助于帮助学生理解。 根据生活经验，学生知道天然水是混合物，水中有不溶性杂质和细菌等，但不清楚水中有可溶性杂质。通过做实验，让学生了解天然水中的物质，并知道混合物的分离方法。学生对于饮用水有一定了解，知道生活用水来自自来水厂，但不了解自来水的具体生产过程；通过图片讲述自来水的净化过程，明确各步骤发生的变化及去除的物质。学生对于软水、硬水不是很清楚，通过用肥皂水鉴别软水和硬水的实验让学生直观了解软水和硬水，并讲述硬水的危害和硬水软化的方法。 教学目标 知识与技能 1.通过分析水的三态变化中水分子的运动特点，初步认识分子是构成物质的基本粒子及分子的特征。学会用分子运动的观点解释水的天然循环及自然界中某些常见的现象。 2.通过对天然水成分的分析以及净化天然水的实验探究，初步认识纯净物和混合物的概念，知道硬水和软水的区别，体会分类的思想。学习吸附、沉降、过滤和蒸馏等净化水的常用方法。 过程与方法 1.分析水分子的运动与三态变化的关系。用分子的性质解释一些现象。 2.通过对不同状态的水中水分子的排列方式的认识，学会从宏观和微观的角度认识物质世界的方法。 3.通过过滤操作的训练，提高学生动手、观察、协作等能力。 情感、态度与价值观 1.初步建立微粒观。知道水的天然循环的作用。 2.通过对水的人工净化方法的学习，培养学生爱护水资源、节约用水的良好习惯。 重点难点 教学重点 1.分子的基本性质。 2.水净化的方法。 3.过滤的操作方法。 4.硬水和软水的区别，硬水的软化方法。 教学难点 1.分子基本性质的应用。 2.用分子的知识解释物理变化。 3.过滤操作的注意事项。 4.软水、硬水概念的区分。 教学方法 1.利用各种生活中的事例，讲述水分子的运动，并引出分子的相关性质。 2.通过事例让学生了解分子的性质，并能用分子的观点解释生活中的现象。 3.通过做实验指导学生了解水的净化过程，掌握过滤操作。 教具、学具 计算机多媒体教学系统、CAI课件等。 烧杯、量筒、胶头滴管、酒精、水、铁架台、漏斗、滤纸、玻璃棒、广口瓶、表面皿、明矾、活性炭、粗食盐水等 授课时数 2课时 第一课时 运动的水分子 教学过程 导入新课 呈现自然界中不同水的状态图片如下 我们都知道水有固、液、气三种状态，也知道这三种状态之间转化的条件，还知道水是由水分子构成的，那水的状态变化中水分子是如何变化的呢？今天我们就从微观角度学习一下在三种状态下的水分子的运动和变化情况。 讲授新课 一、水的三态变化 水变作云、雨、雪是水分子运动的状态发生变化的结果。设想你把封闭在针管中的少量水煮沸，液态的水就会变成水蒸气，体积会明显变大。那你有没有想过，这个过程中水分子发生了什么变化？ 如果把封闭在针管中的少量水煮沸，大家猜想会发生怎样的变化？ 为什么水变成水蒸气体积会明显增大？在这个过程中，水分子发生了什么变化？ 　水分子本身变大了？ 　水分子之间的间隔变大了？ 　水分子的数目增多了？ 　水分子受热都运动到针管的另一端去了？ 老师这里有一份小资料，请同学们阅读。 1.气体分子的运动特点：气体分子总是会充满它们所占据的整个空间，并在这个空间不断运动。
2.气态时，水分子的体积约为3×10-23 mL。
3.液态时，水分子的体积约为3×10-23 mL。 请同学们分析水变成水蒸气的过程中，水分子到底发生了哪种变化？ （1）水分子本身变大了？（×） （2）水分子之间的间隔变大了？（√） （3）水分子的数目增多了？（×） （4）水分子受热都运动到针管的另一端去了？（×） 由此我们可总结如下： 针管实验的正确猜想是水分子的间隔变大了。 不同状态的水，分子排列情况怎样？不同状态的水，分子运动状况怎样？ 如果同学们仔细观察就会发现： 固态的水：水分子有序排列，分子都在固定的位置上振动。分子间有一定的间隔。 液态的水：水分子无序排列，在一定体积内较自由地运动。分子运动加快，分子间仍有一定间隔。 气态的水：水分子自由运动，充满整个容器或自由地向空间扩散。分子运动更快，分子间隔变大。 我们还可以观察到气态水分子间间隔，大于液态水分子间间隔，大于固态水分子间间隔。 水的三态变化属于什么变化？从微观角度看，其变化实质是什么？ 总结 水的三态变化属于物理变化，水分子本身不变，从微观上解释物理变化和化学变化的区别是物理变化：分子本身不变（分子间隔、运动状态）；而化学变化：分子种类改变。 自主学习 请同学们阅读教材23页相关内容思考回答下列两个问题。 雨后初晴，路边的水渍为什么变得无影无踪？ 为什么烧开水掀开锅盖会有水滴滴下？ 在水蒸发的过程中，水分子获得能量，运动加快，克服了水分子间的相互作用，分子间的间隔变大，离开液体表面，变为水蒸气逸散到空气中去了。 烧开水掀开锅盖会有水滴滴下，是水蒸气在锅盖上冷凝的缘故。烧水时，部分水分子获得足够能量，运动加快，分子间隔变大，便离开水面向锅盖处运动。这些水分子遇到冷的锅盖后，失去部分能量，运动减慢，彼此靠近，间隔变小，于是又重新聚集在一起，凝结成水滴。 请同学们阅读课本活动天地2-1的内容，读完后课后请同学们用自己的方式描述水分子的变化。 课堂小结 水的三态变化是分子自身的能量、运动速率、分子间隔和排列方式的改变造成的。 分子获得能量时，运动加快，克服分子间的相互作用，分子间隔增大，水由固态变成液态；获得更多能量，水分子运动更快，水又由液态变为气态。 分子失去能量时，运动减慢，由于分子间存在相互作用，分子间的间隔减小，水由气态又变回液态；失去更多的能量，水分子运动更缓慢，水又由液态变为固态。 过渡：从水的三态变化，我们知道水分子是不断运动的，水分子间又有一定的间隔，这只是水分子的性质，还是所有的分子都有的性质呢？下面我们一起来探讨一下。 二、分子的性质 一滴水（按20滴水的体积为1 mL计算）里大约有1.67×1021个水分子。如果10亿人来数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要数约3万年才能数完。通过计算我们得知水分子的质量约3×10-23 g。一个水分子的体积约3×10-23 mL。 这说明了分子具有什么特点？ 1.分子的质量和体积很小 在加压的情况下，可以将24 L的空气装入容积为8 L的篮球中。50 mL酒精与50 mL水混合后的体积小于100 mL。说明什么问题 2.分子间有间隔 香水瓶盖打开为什么能闻到香味？湿衣服为什么能晾干？为什么在太阳下的衣服比在阴凉处的干得快？ 　　 香水的香气扩散到空气中，扩散表明分子不停地做无规则运动。水分子不断运动，并且温度越高，水分子运动速率越快。 3.分子是不断运动的（温度越高，运动越剧烈） 实验验证分子是不断运动的，且温度越高分子运动速率越快。 实验探究：取两只相同容量的小烧杯，一只加入半杯热水，另一只加入半杯冷水，然后分别加入少量品红，观察现象。 烧杯（热水）烧杯（冷水）现象溶液很快变红溶液慢慢变红解释分子总是在不断运动 温度越高，分子运动速率越快
课堂小结 分子性质 1.分子很小——质量和体积都很小 2.分子在不断地运动——温度越高，运动越快 3.分子之间有间隔——气体＞液体＞固体 三、水的天然循环 阅读教材24页相关内容，让学生填空，认识水的天然循环。 1.通过水的________实现水的天然循环。 2.________为水的三态变化提供能量。 3.水循环的意义：通过水的天然循环，既实现了水的__________，又完成了水资源的_________。 当堂达标 1.下列有关说法不正确的是（ ） A.水分子获得能量时，运动加快 B.水分子失去能量时，分子间的间隔减小 C.水的状态变化是水分子运动的结果 D.水结成冰时，水分子间没有间隔 答案：D 2.酒精擦在手臂上，感觉十分凉爽，这是因为（　　） A.酒精由毛孔进入了体内 B.酒精吸收了体内水分 C.酒精与皮肤发生了化学变化 D.酒精从液体变成气体挥发到空气中从人体吸收了热量 答案：D 3.夏天的傍晩，小明和爸爸妈妈去散步前总喜欢往身上喷点花露水，蚊子闻到花露水的气味就不敢靠近他们了，这一现象说明（　　） A.分子之间有间隙 　　　　　　　B.分子在不断运动 C.分子由原子构成 　　　　　　　D.分子的质量较大 答案：B 4. 6 000 L氧气在加压情况下能装入容积为40 L的钢瓶中，其主要原因是（　　） A.分子的体积很小 B.分子的质量很小 C.加压时分子体积变小 D.加压时分子间的间隔变小 答案：D 5.用分子、原子的观点分析下列生活中的现象，其解释不合理的是（　　） A. 50 mL水和 50 mL酒精混合后，总体积小于100 mL——分子之间有间隔 B.八月桂花飘香——分子在不断运动 C.一滴水中约含有1.67×1021个水分子——分子很小 D.水结成冰——分子停止运动 答案：D 6.下列关于水的天然循环的说法中正确的是（　　） ①水在天然循环过程中实现了水的自身净化 ②水的天然循环是通过水的三态变化实现的 ③太阳为水的天然循环提供了能量 ④水的天然循环完成了水资源的重新分配 A.①③　　　　　B.①②　　　　　C.③④　　　　　D.①②③④ 答案：D 板书设计 运动的水分子 一、水的三态变化 水的三态变化只是分子间隔发生改变，发生的是物理变化。 二、分子的基本性质： 1.分子的质量和体积都很小。 2.分子不断运动，且温度越高，分子运动速率越快。 3.分子之间有间隔。 三、水的天然循环 第二课时 天然水的人工净化 教学过程 导入新课 四、天然水的净化 地球上水的储量很大，分布范围也很广，但97%以上的水都集中在海洋里，淡水只占百分之二以上，可供人类直接饮用的水就更少了，占全球总水量的0.3%，但在这些淡水往往掺杂有许多物质，为满足实际生活和生产的需要，人们要根据天然水水质的不同而进行相应的净化处理。 讲授新课 【演示实验】 1.分别把两份约100 mL的黄泥水注入烧杯1和烧杯2中，把烧杯1放在实验桌上静置；在烧杯2中加入明矾粉，用玻璃棒充分搅拌后在静置。观察两个烧杯中所发生的变化。 观察两杯水有什么不同吗？请大家思考一下，怎么把这沉降下来的不溶性固体除去呢？ 沉降：天然水中较大的泥沙颗粒，静置后会在重力作用下沉降下来，加入明矾可以加速泥沙的沉降。 【演示实验】 2.取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形（一边是一层滤纸，另一边是三层滤纸），放入漏斗内，使之紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间不要有气泡。完成对实验1的烧杯1中上层液体的过滤。 过滤：可以分离互不相溶的固体与液体的混合物。 ①过滤操作需要的仪器和用品：铁架台（附铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸 过滤的操作要点： “一贴二低三靠” A.一贴：滤纸要紧贴漏斗的内壁 B.二低：a.滤纸的边缘要低于漏斗的边缘； b.滤液的液面要低于滤纸的边缘。 C.三靠：a.烧杯口要紧靠引流的玻璃棒； b.玻璃棒的下端要靠在三层滤纸的一边； c.漏斗的下端要紧靠烧杯内壁。 讨论交流： 1.滤纸一定要和漏斗贴紧，不能留有气泡，为什么 2.液面低于滤纸的边缘，为什么 3.过滤时玻璃棒起什么作用 过滤后的水是纯水吗？ 4.过滤操作主要去除水中的什么杂质？ 5.过滤后，滤液仍然浑浊可能的原因有哪些？ 教师点拨： 1.若有气泡，过滤的速度会比较慢。 2.防止液体从漏斗和滤纸之间的缝隙流出。 3.玻璃棒起引流作用。不是，还含有溶于水的色素、臭味及一些溶于水的离子等。 4.过滤操作主要去除不溶性的杂质。 5.滤纸破损；滤液边缘高于滤纸边缘；仪器不干净等。 过滤在实际生活中的应用： 捞饺子的漏勺、茶壶过滤网等。 【演示实验】 3.在实验2中得到的略带颜色的滤液中放入一个活性炭包，充分搅拌后静置。观察烧杯中液体的变化。 用滴管取1滴上述烧杯中的清液，滴在洁净的玻璃片上，置于酒精灯上慢慢加热，至水分消失。观察玻璃片上是否仍有残留的物质？混入水中的这类物质应如何除去？ 吸附：活性炭疏松多孔，表面积很大，具有较强的吸附作用，水或空气中的一些有颜色或气味的杂质很容易附着在其表面而被除去。（活性炭具有吸附性，生活中用木炭） 蒸发：物质由液态转化为气态的相变过程。（从水中分离并得到可溶性固体物质） 结晶：溶解在水中的物质在水分蒸发后以固体的形式析出的过程。（结晶后形成晶体） 【演示实验】 4.将实验3中得到的滤液加热煮沸，使水蒸气冷凝在烧杯中的试管里。取所得冷凝水，滴在玻璃片上，在酒精灯上慢慢加热至水分消失。观察玻璃片上发生的现象。 蒸馏：给水加热使之变为水蒸气，再将水蒸气冷凝得到液态水的过程叫做水的蒸馏。蒸馏得到的水称为蒸馏水。 硬水和软水 硬水：含有较多可溶性钙、镁矿物质的水。 软水：不含或含较少量钙、镁矿物质的水。 那么我们怎样来区分硬水和软水呢？ 把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的软水、硬水的试管中，振荡，观察两试管中产生泡沫的情况。 种类硬水软水现象泡沫少，有大量浮渣大量泡沫，无浮渣
硬水的危害 （1）锅炉用硬水，易使炉内结垢，不仅浪费燃料，而且易使炉内管道变形、损坏，严重时，可引起爆炸。 （2）用硬水洗衣服既浪费肥皂，又不易洗净，时间长了还会使衣服变硬。 （3）饮用硬水口感不好，且对人体健康有害。 硬水软化的方法 生活中：常用煮沸的方法降低水的硬度。 实验室：常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度。 工业上：常用离子交换法和药剂法来得到软水。 拓展：自来水净化 天然水经过沉降、过滤、杀菌等步骤转化为自来水，其中杀菌一般用氯气，这个过程发生化学变化。 五、纯净物和混合物 请大家再看一下我们刚开始用的黄泥水，它里面除了含有水以外还含有泥沙、矿物质等多种物质，我们把这种物质叫混合物。那什么是纯净物呢？请大家阅读课本后回答，并分别举一些例子。 如何区分纯净物与混合物？ 混合物：由多种物质（分子）组（构）成，如：泥水 纯净物：由一种物质（分子）组（构）成，如：蒸馏水 课后小结 方法分离的物质举例过滤除去不溶性杂质（难溶性固体和液体的分离）分离含泥沙的食盐蒸馏①除去可溶性杂质 ②分离液体和液体烧酒工艺蒸发得到溶解在液体中的固体（可溶性固体和液体的分离）得到食盐水中的食盐
当堂达标 1.下列混合物可用过滤方法来分离的是（　　） A.水和二氧化锰 　　 B.铁粉和铜粉 C.酒精和水 　　 D.泥沙和食盐水 答案：AD 2.下列净化水的操作过程中，发生化学变化过程的是（　　） A.沉淀　　　　　B.消毒　　　　　C.过滤　　　　　D.蒸馏 答案：B 3.下列方法能区别硬水与软水的是（ ） A.观察颜色 　　　　　　B.加入明矾 C.溶解食盐 　　　　　　D.加入肥皂水 答案：D 4.下列净化的操作，净化程度最高的是（　　） A.静置 　　　B.吸附 　　 　C.过滤 　　D.蒸馏 答案：D 5.过滤时必须使用的一组仪器是（　　） A.蒸发皿、量筒、玻璃棒 　　　　B.烧杯、漏斗、玻璃棒 C.漏斗、试管、玻璃棒 　　　 　D.试管、坩埚钳、烧杯 答案：B 6.下列常见的物质中，属于混合物的是（　　） A.冰水混合物 B.空气 C.液氧 D.一氧化碳 答案：B 7.下图为某学生进行过滤操作的示意图。 试回答：（1）写出仪器名称。 ① _________ ；②___________。 （2）漏斗中液体的液面应该____________（填“高”或“低”）于滤纸的边缘。 （3）过滤时玻璃棒的作用是什么？ 答案：（1）①烧杯　②漏斗　（2）低　（3）引流 板书设计 四、天然水的净化 1.沉降 （1）自然沉降。 （2）吸附沉降（明矾）。 2.过滤 （1）原理：过滤可以分离不溶性固体和液体的混合物。 （2）过滤操作需要仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒等。 （3）过滤的操作要点：“一贴二低三靠”。 3.吸附 4.蒸馏 5.硬水和软水 （1）硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。 （2）软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。 （3）硬水、软水的区别方法：肥皂水。 （4）硬水的危害。 （5）硬水软化的方法。 五、纯净物和混合物 1.混合物：由两种或两种以上物质组成的。 2.纯净物：只由一种物质组成。 六、分离混合物的方法 1.过滤 2.蒸发 3.蒸馏 教学反思 教学反思

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