资源简介

第一节 运动的水分子
第2课时 天然水的人工净化
一、知识目标
1.描述水的天然循环路径，理解其通过水分子的三态变化实现，明确太阳能量对水循环的驱动作用。
2.掌握天然水人工净化的主要方法（沉降、过滤、吸附、蒸馏），能说出每种方法的作用及原理，区分纯净物与混合物。
3. 解释自来水厂的净水流程，说明蒸馏操作在获取纯水时的作用，知晓爱护水资源的重要性及具体措施。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：通过分析水的天然循环中水分子的运动与能量变化，建立 “宏观水循环 — 微观分子运动” 的关联，理解水循环的微观本质。
2.证据推理与模型认知：通过过滤、蒸馏等实验操作，规范实验技能，能分析实验误差（如滤液浑浊的原因）并提出改进方案，培养严谨的探究态度。
3.科学探究与创新意识：通过全球水资源现状的数据认知，树立节水意识，关注水资源保护的社会意义，形成可持续发展的观念。
一、教学重点
1.水的天然循环原理（水分子运动与能量变化的关系）。
2.天然水人工净化的关键方法（过滤操作的 “一贴二低三靠”、活性炭的吸附作用）。
3.纯净物与混合物的区分及自来水厂的净水流程。
二、教学难点
1.过滤实验操作的规范性（一贴二低三靠）。
2.蒸馏的原理（利用沸点差异分离混合物）及与其他净化方法的净化程度对比。
本节教学内容源于鲁教版（2024 年版）九年级化学上册第三单元《探秘水世界》第一节《运动的水分子》第 2 课时《天然水的人工净化》。水是学生非常熟悉的物质，本课时内容与生活实际联系紧密，在整个化学课程中具有重要地位。教材以 “水的天然循环 — 人工净化 — 水资源保护” 为主线，既承接了前一课时水的三态变化及分子的特征等微观知识，又为后续物质的分类、溶液等内容奠定基础，是连接微观粒子与宏观物质、化学知识与生活应用的重要纽带。
教材围绕水的天然循环和天然水的人工净化展开。先介绍水的天然循环，通过水的三态变化实现了水的自身净化和水资源的重新分配，让学生了解自然界中水资源的循环过程。接着探讨天然水的人工净化，从除去不同类型杂质的角度，依次介绍了沉降、过滤、吸附、杀菌消毒和蒸馏等净化方法，以及纯净物和混合物的概念。
此外还结合全球水资源现状与节水措施，渗透社会责任教育。同时，教材融入科学史（如明矾净水的记载）和实际应用（自来水厂流程），体现化学学科的实用性与人文性，符合新课标对核心素养和跨学科实践的要求。教材内容编排符合学生的认知规律，通过图片、实验等多种形式，引导学生逐步理解和掌握相关知识。
教学对象是九年级的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识和实验操作技能。在之前的学习中，学生对水有了初步的认识，了解了水的一些物理性质，但对于水的循环和净化过程还缺乏深入的了解。 在思维方面，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的实验现象和生活实例比较感兴趣，但对于一些抽象的概念和原理理解起来可能存在一定的困难。
因此，在教学过程中，应多结合生活实际，通过实验演示和多媒体展示等方式，帮助学生将抽象的知识形象化，降低学习难度。 在学习能力上，学生已经具备了一定的自主学习和合作探究能力，但在分析问题和解决问题的能力方面还有待提高。在教学中，可以组织学生进行小组讨论、实验探究等活动，引导学生积极思考，培养他们的科学思维和创新能力。
同时，学生在生活中对水的净化有一定的感性认识，但缺乏系统的知识和科学的方法。教师应充分利用学生的生活经验，引导他们将生活中的现象与化学知识相结合，提高学生的学习兴趣和学习效果。
教学环节一 新课导入
【创设情境】播放新闻视频：如何帮助村民获得洁净的能饮用的水，创设真实情景，引导学生思考。
【问题】水从云层落到河流，流经工厂变成污水，又蒸发回到云层，水经历了怎样的旅程？污水无法直接饮用，如何帮助村民将其转化成洁净的能饮用的水？
【学生思考】结合生活经验，可能回答 “用布过滤”“煮沸” 等。
【过渡】肯定学生的回答，进一步提问：这些方法能完全净化水吗？自然界的水是如何自我净化的？今天我们就从水的天然循环入手，学习人工净化水的方法。
设计意图
情境驱动探究：通过展示污染水源与村民饮水困境的真实场景，创设解决实际问题的教学情境，激发学生的共情心理与探究欲望。这种贴近生活的问题导入，能让学生直观感受到学习水净化知识的现实意义，为后续学习奠定情感基础。
链接生活经验：引导学生结合 “用布过滤”“煮沸” 等生活中朴素的净水方法，建立新旧知识的联结。既尊重学生的已有认知，又通过 这些方法是否彻底的追问，制造认知冲突，自然过渡到对科学净水方法的学习。
明确学习主线：从 自然界的自我净化 到 人工净化 的设问，清晰勾勒出本节课的逻辑主线，让学生带着如何科学净化水的问题进入学习，增强学习的针对性和主动性。
教学环节二水的天然循环
活动一：水的天然循环过程
【问题】下雨了，掬一把雨水，想一想这些水分子是从哪里来的？
【学生思考】学生自由发言，提出雨水可能来自头顶的乌云、长江、黄河源头的冰川等不同答案。
【问题】出示水循环示意图（包含蒸发、冷凝、降雨、地表径流等环节），提问：“水在循环中经历了哪些状态变化？每个环节中水分子的能量如何变化？
【学生思考】结合前一课时知识，推测蒸发时水分子能量增加，运动加快；冷凝时能量减少，运动减慢。
【讲解】动画演示水分子在循环中的运动：太阳为水分子提供能量，使其运动加快，达到一定程度后，一些水分子便克服了分子之间的相互作用，变成水蒸气扩散到空气里。在高空中遇冷凝结成云，云随风飘移，再遇冷又转变成雨或雪，降落到地面，汇入江河湖海，渗进山川土地。大自然就是通过水分子的运动，既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配。强调水的天然循环是通过水的三态变化实现的，周而复始、源源不断地为地球上的生物补充淡水资源。
设计意图
构建微观认知：通过水循环示意图与分子运动动画的结合，将宏观的水循环过程与微观的水分子运动、能量变化关联，帮助学生理解水循环本质是水分子运动的核心概念，落实宏观 - 微观的跨尺度认知。
培养推理能力：设计 “状态变化 - 能量变化 - 分子运动” 的问题链，引导学生基于前序知识（分子运动）推测水循环中水分子的行为。这种 “证据 - 推理 - 结论” 的思维训练，能提升学生的科学探究能力。
强化表达训练：要求学生用自己的语言描述循环路径，并强调 “三态变化”“能量变化” 等关键词，既检验知识掌握程度，又锻炼科学语言表达能力，促进对知识的深度理解。
活动二：分析水资源现状
【问题】地球上水的储量很大，分布范围也很广，自主阅读课本59页，思考下列问题：水资源是使用不完、无穷无尽的么？海水能直接饮用么？如何有效的利用淡水资源的同时，节约用水？
【学生思考】学生阅读课本后，分组讨论并回答问题。可能会提到水资源不是无穷无尽的，海水不能直接饮用，要通过合理用水、防治水污染等方式节约用水。
【讲解】总结学生的回答，展示全球水资源概况：地球表面约71%被水覆盖，但97.5%为咸水，淡水仅占2.5%。淡水资源主要以冰川、地下水、湖泊和河流等形式存在，分布极不均匀。人类可直接利用的淡水资源有限，主要依赖于河流、湖泊和地下水。强调生活中应节约用水。
【问题】展示长江、黄河水污染等数据资料，使学生了解工业废水、生活污水导致水质恶化，进一步减少可利用水源。每年 3 月 22 日世界水日就是为了唤起节水意识。并提出问题：在生活中我们能为保护水资源做些什么？请同学们同桌之间互相交流并制定节水措施。
【学生思考】列举生活中浪费水的现象（如未关紧的水龙头），并提出一条节水建议（如用淘米水浇花），全班分享。
【讲解】评价、强调：肯定学生的想法，并呼吁我们要增强节约用水意识，践行节约用水责任，争做节水爱水好公民。
设计意图
数据素养培养：呈现淡水占比、我国缺水城市数量等具体数据，引导学生从数据中提炼信息、分析问题，培养基于证据认识事物的科学态度，理解水资源稀缺的严峻性。
渗透社会责任：通过水污染图片与世界水日的介绍，将知识学习与社会问题关联，让学生认识到水资源保护不仅是科学问题，更是公民责任，培养科学态度与社会责任的核心素养。
落实知行合一：设计 “列举浪费现象 - 提出节水建议” 的小组任务，将抽象的节水意识转化为具体行为，让学生在实践中体会化学与社会的密切联系，实现从认知到行动的转化。。
【对应训练1】每年的3月22日是“世界水日”，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源的保护。下列做法与之不相符的是
A．工业废水处理达标后再利用 B．农业上用喷灌和滴灌取代大水浸灌
C．生活中洗菜和淘米的水直接倒掉 D．实验完清洗仪器后及时关闭水龙头
【答案】C
【详解】A. 工业废水含有污染物，直接排放会污染水源。处理后达标再利用，既能减少污染，又能节约水资源。符合节水理念，正确。
B. 传统的大水漫灌浪费严重，喷灌和滴灌能精准控制水量，减少浪费。符合节水理念，正确。
C. 洗菜、淘米的水可二次利用（如浇花、冲厕所），直接倒掉属于浪费。不符合节水理念，错误。
D. 及时关闭水龙头能避免不必要的流水，节约用水。符合节水理念，正确。
故选C。
【对应训练2】2025年“世界水日”的主题为“冰川保护”。冰川被称为“地球的固态水库”，储存了约69%的淡水资源。下列说法正确的是
A．低碳行动利于冰川保护 B．冰川水经过滤得到纯水
C．冰川取之不尽用之不竭 D．大力开发冰川旅游资源
【答案】A
【详解】A. 低碳行动减少二氧化碳等温室气体排放，缓解全球变暖，从而减缓冰川融化，利于冰川保护，故说法正确；
B. 冰川水含有可溶性矿物质和杂质，过滤仅能去除不溶性杂质，无法得到纯水，故说法错误；
C. 冰川是有限的淡水资源，全球变暖导致其加速消融，并非取之不尽，故说法错误；
D. 开发冰川旅游可能破坏生态环境，加剧冰川消融，与保护主题相悖，故说法错误。
故选A。
教学环节三天然水的人工净化
活动三：提出人工净化问题
【问题】我们知道水的天然循环给我们带来了淡水，但是天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等，为满足生活和生产的需要，人们需要对天然水进行净化处理。现在有一个问题，污水无法直接饮用，如何帮助村民将其转化成洁净的能饮用的水？
【学生思考】学生思考后可能回答：对水进行煮沸杀菌等处理。
【问题】小组阅读课本后讨论并思考以下问题：被污染的水中有哪些杂质需要除去？如果你是一名自来水厂的净水工程师，你如何帮助这些村民？想要将水净化需要哪些步骤？
【学生思考】学生分组讨论，积极发言。可能会提到要除去泥沙、颜色、异味、细菌等杂质，净化步骤可能有沉淀、过滤等。
【讲解】总结学生的讨论结果，指出天然水中杂质有颗粒较大和较小的不溶性物质、颜色或异味、可溶性物质等。我们可以根据杂质的性质差异，先选择将颗粒较大的不溶性物质除去。
设计意图
通过实际的净水问题，引导学生思考天然水人工净化的方法，激发学生的探究热情，为后续学习人工净化步骤做铺垫。
活动四：学习沉降除杂方法
【问题】如何除去颗粒较大的不溶性杂质呢？
【学生思考】学生可能会想到将浑浊的水静置，让泥沙沉降。
【问题】肯定学生的想法，演示将浑浊的水静置一段时间，泥沙会沉降到杯子底部，我们将上层清液倒出，即可除去大颗粒的不溶性杂质。接着提出问题：如果泥沙较多，会导致静置的时间过长，有没有什么办法能加快这个过程？
【观察实验】在右侧杯子加入少量明矾水后，10分钟后淘米水开始出现分层现象，上层的水质开始变清澈，而杯子下半部分开始积聚沉淀物。
【讲解】讲解明矾的作用：明矾溶于水后会形成的物质可吸附水中的悬浮颗粒，形成较大颗粒从而加速沉降。介绍明矾的化学名称是十二水合硫酸铝钾，它水解生成氢氧化铝，氢氧化铝带有正电荷，能使带有负电荷的颗粒聚集沉淀。同时说明明矾净水法的弊端，水中残留的铝元素会对人体有害，不建议大家采取这种方法用于日常净水。
【归纳总结】明矾溶于水后会形成的物质可吸附水中的悬浮颗粒，形成较大颗粒从而加速沉降。
设计意图
实验探究原理：通过对比加明矾与不加明矾的沉降实验，让学生直观观察到明矾的加速沉降作用，理解沉降法的原理及适用场景（去除大颗粒杂质），培养通过实验现象分析本质的能力。
融入科学史教育：介绍明矾净水的古代记载与现代局限性，既展现化学知识的历史传承，又培养学生的批判性思维 —— 认识到传统方法的进步性与局限性，理解科学技术的发展性。
衔接生活应用：将实验现象与生活中水缸沉淀等现象关联，让学生体会化学原理在生活中的应用，同时为后续过滤操作的必要性（去除不溶性小颗粒杂质）做铺垫，形成知识逻辑链。。
活动五：学习过滤除杂方法
【问题】未沉降的小颗粒的不溶性杂质应如何除去呢？展示晾衣网罩、茶叶过滤器、漏勺、豆浆滤网等生活用品，问这些生活用品有什么作用？
【学生思考】学生回答这些生活用品可以分离不同大小的物质。
【讲解】引出过滤的概念：过滤是分离颗粒大小不同的物质。介绍过滤实验及操作，说明实验仪器有漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、铁架台（带铁圈）。
【演示实验】展示过滤器的制作过程（滤纸的折叠方法），安装好仪器后完成对烧杯中沉降后上层液体的过滤。
【学生思考】学生认真观察实验操作，并记录注意事项。
【讲解】总结过滤操作的注意事项“一贴、二低、三靠”：一贴是滤纸紧贴漏斗内壁；二低是滤纸边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘；三靠是烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒末端紧靠三层滤纸处，漏斗末端管口紧靠烧杯内壁。强调玻璃棒的作用是引流。说明过滤是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法，利用过滤可将不溶于水的固体与水分离开来。
【问题】如果过滤后滤液仍浑浊，可能是什么原因？小组讨论并回答问题。
【学生思考】讨论并回答：可能是滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器本身不干净等原因。继续过滤直至澄清为止。
设计意图
规范实验技能：通过一贴二低三靠的操作要点讲解与学生分组实验，强化过滤操作的规范性。教师巡视纠错（如引流角度、液面高度），帮助学生形成严谨的实验习惯，提升基本实验技能。
培养问题解决能力：针对滤液浑浊的现象，引导学生分析可能原因（滤纸破损、液面过高），并提出改进方案。这种发现问题 - 分析原因 - 解决问题的过程，能提升学生的实验反思与探究能力。
建立分离方法认知：通过过滤与沉降的对比，让学生理解过滤适用于小颗粒杂质，明确不同分离方法的适用范围，构建根据杂质性质选择净化方法的思维模型。
活动六：学习吸附、杀菌消毒和蒸馏方法
【问题】沉降、过滤后的天然水虽然变得澄清，但是还会溶有一些有颜色或气味的杂质，无法饮用，如何除去这些杂质呢？
【学生思考】通过课前预习学生可能会想到用活性炭等。
【讲解】图片展示活性炭的内部结构，介绍活性炭的性质：活性炭是以煤、木材和果壳等原料，经炭化、活化和后处理而得，具有疏松多孔的结构，有较强的吸附性，可使某些有色液体脱色、吸收各种气体或有异味的物质。
【学生思考】归纳总结活性炭的性质和作用：活性炭的结构疏松多孔，所以具有吸附性，可以吸附颜色或异味。物质的结构决定性质，性质决定用途。
【问题】展示自来水厂净化水的流程图，提出问题：阅读课本，同桌之间交流并总结自来水厂是如何将河水等水源净化为我们的饮用水，输送到千家万户的？
【学生思考】自来水厂通常对天然水进行沉降、过滤、灭菌等净化操作，使之达到饮用水标准，再输送到千家万户。自来水在输送过程中还可能受到二次污染，所以要煮沸杀菌后再饮用。
【讲解】经过以上净化步骤，同学们也顺利的帮助村民将被污染的水净化成了可饮用的水。
【问题】煮沸杀菌后的水是纯水么？是否还含有杂质？同学们都见过家里烧开水后锅盖上有小水珠的情景，小水珠是如何产生的？
【学生思考】学生回答不是纯水，还含有杂质，小水珠是水蒸气遇冷液化形成的。
【讲解】引出蒸馏的概念：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作水的蒸馏。介绍蒸馏实验及操作，说明实验目的是蒸馏并验证蒸馏水不含可溶性物质，展示实验仪器和操作过程。
【演示实验】蒸馏并验证蒸馏水不含可溶性物质
实验仪器：酒精灯、石棉网、三脚架、烧杯、坩埚钳、表面皿、胶头滴管
实验操作：组装好实验仪器后，点燃酒精灯后预热，将表面皿置于烧杯上，观察到有水蒸气产生并在表面皿底部凝结成水珠后，用坩埚钳取下表面皿，用胶头滴管取凝结的水珠于玻璃片上，于酒精灯上蒸干后观察现象。
【学生思考】学生观察实验并进行总结。
实验现象：蒸馏水蒸发后玻璃片无白色固体产生。
实验结论：蒸馏得到的蒸馏水不含可溶性物质及其他杂质。
【讲解】蒸馏的原理是各成分沸点不同，蒸馏得到的水称为蒸馏水，蒸馏水中只含有一种物质，属于纯净物，而天然水中含有多种物质，由两种或两种以上物质组成的属于混合物，蒸馏是水的净化中净化程度最高的一步。
活动七：爱护水资源
【问题】请同学们阅读课本，了解国家节水标志。
【学生思考】阅读课本了解：认识净水标志，并知道每年的3月22日为“世界水日”,旨在唤起公众的节水意识，加强水资源保护。
【讲解】全球水资源现状：全球淡水资源仅占总水量的2.5%，且分布极不均匀，许多地区面临严重缺水问题。气候变化导致极端天气频发，干旱和洪水交替出现，进一步加剧了水资源的短缺。工业废水、农业化肥和生活污水未经处理直接排放，严重污染了河流、湖泊和地下水。随着全球人口增长，人类对水资源的需求不断上升，供需矛盾日益突出，水资源成为制约社会发展的瓶颈。请同学们以小组为单位，为村民设计几种节约用水的可实施的方案。
【学生思考】小组合作，为村民设计几种节约用水的可实施的方案。如：雨水收集与利用、智能水表安装、在公园街道等公共区域安装节水型喷头和水龙头，减少水资源浪费、节水法规与政策等。
设计意图
强化节水意识：通过总结全球水资源现状与净化方法的局限性，让学生认识到净化不如节水，深化对水资源保护重要性的认知，形成节约优先 的观念。
落实实践能力：设计帮助村民制定节约用水的可实施的方案的拓展任务，将课堂知识延伸到课外，让学生在设计中运用所学（如循环用水、减少污染），培养解决实际问题的能力，实现知行合一。
升华核心素养：以节水护水，人人有责的总结，将本节课的知识学习、能力培养与社会责任教育融合，让学生认识到化学学习的最终目标是服务社会、改善生活，提升核心素养。
【对应训练1】生活中饮用水的净化与人们的健康息息相关。下列说法正确的是
A．明矾能把浑浊的河水变成纯净水
B．自来水厂净水的流程包含沉降、过滤、吸附、煮沸
C．只要工厂污水无色无味就可以直接排放
D．海水经过必要的净化处理后也可以饮用
【答案】D
【详解】A、明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，不能除去水中的可溶性杂质，不能得到纯净水，不符合题意；
B、自来水厂净水的流程包含沉降、过滤、吸附、消毒，流程中不包含煮沸，不符合题意；
C、工厂污水中可能含有重金属离子等有毒有害的化学物质，这些物质即使无色无味，也会对环境和人体健康造成严重危害，因此工厂污水必须经过处理，达到国家规定的排放标准后才能排放，不符合题意；
D、海水经过必要的净化处理后也可以饮用，如淡化海水得到的淡水，符合题意。
故选D。
【对应训练2】某实验小组收集浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。下列说法不正确的是
A．加入明矾的作用是使悬浮性杂质沉降
B．操作①和操作③使用的仪器一样
C．若经操作①后得到的水依然浑浊，可能的原因是滤纸破损
D．操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，C可能是活性炭
【答案】B
【详解】A、明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，说法正确，不符合题意；
B、操作①是分离固液的过滤操作，需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台；操作③是蒸馏，需要的仪器有铁架台、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶、温度计、酒精灯、陶土网等，说法错误，符合题意；
C、操作①是分离固液的过滤操作，若经过滤后得到的水依然浑浊，可能的原因是滤纸破损，说法正确，不符合题意；
D、操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，则C可能是活性炭，说法正确，不符合题意。
故选B。
第三单元 探秘水世界
第一节 运动的水分子
/ 让教学更有效 高效备课 | 化学学科
第2课时 天然水的人工净化21世纪教育网(www.21cnjy.com)
一、水的天然循环
1.实现方式：水的三态变化
2.意义
o水的自身净化
o水资源重新分配，补充淡水资源
3.水资源现状
o分布广泛，但可饮用水资源有限
o节约用水
二、天然水的人工净化
1.净化方法
o沉降：除去颗粒较大的不溶性杂质
o过滤
仪器：漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、铁架台（带铁圈）
操作要点：一贴二低三靠
作用：除去不溶性杂质
o吸附
物质：活性炭
作用：除去颜色或异味
o杀菌消毒：家庭用水煮沸杀菌
o蒸馏
原理：各成分沸点不同
作用：除去可溶性杂质，净化程度最高
2.物质分类
o纯净物：一种物质组成
o混合物：两种或两种以上的物质组成
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1.用如图所示装置进行过滤，以下分析错误的是
A．图中没有用玻璃棒引流，可使滤液浑浊
B．改进实验方法后过滤，滤液仍然是浑浊的原因可能是滤纸破损
C．澄清的滤液是混合物
D．漏斗下端紧靠烧杯内壁为了使过滤更快
【答案】D
【详解】A.没用玻璃棒引流，可能会在倾倒液体时引起液体漫过滤纸，从滤纸和漏斗内壁间隙留下，导致滤液浑浊，解释合理；
B.滤纸破损，滤纸将起不到过滤作用，可造成滤液浑浊，解释合理；
C.澄清的滤液还含有可溶性杂志，是混合物，解释合理；
D.漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，为避免造成滤液溅出烧杯，与过滤更快无关系，解释错误。
故选：D。
2．化学项目研究小组的同学对某地水质状况进行调查研究，将取得的水样进行过滤，据图回答下列问题：
(1)在此操作中缺少的玻璃仪器是 ，它的作用是 。
(2)过滤时，漏斗中的液面必须 (选“高于”或“低于”)滤纸边缘。
(3)过滤后的水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 (答出一点即可)。
【答案】(1) 玻璃棒 引流（或引流，防止液体洒出等）
(2)低于
(3)混合物
(4)滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净
【详解】（1）过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，故缺少的玻璃仪器是：玻璃棒，过滤时，玻璃棒的作用是：引流；
（2）过滤时，漏斗中的液面必须低于滤纸边缘，防止部分滤液未经过滤直接流下；
（3）过滤后的水中还含有可溶性杂质，属于混合物；
（4）过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等。
本节课围绕天然水的人工净化展开，通过情境创设和实验探究，基本达成了预设的教学目标。在水的天然循环环节，借助动画演示水分子运动与能量变化，多数学生能理解循环本质，但部分学生对太阳提供能量与分子运动的关联认识模糊，后续可增加模拟水循环的小组活动，用小球代表水分子，通过移动速度变化直观体现能量差异。过滤实验中，学生能记住 “一贴二低三靠” 的操作要点，但实际操作时仍出现玻璃棒引流角度不当、滤纸未紧贴漏斗等问题，需在演示时用特写镜头强调细节，并让学生拍摄操作视频相互纠错。
从核心素养培养来看，通过全球水资源数据和污染案例，学生的节水意识有所增强，能提出 “雨水收集”“循环用水” 等方案。但在宏观 - 微观关联上，如活性炭吸附性与疏松结构的关系，部分学生仅停留在能除色味的宏观认知，对微观吸附原理理解不足。可补充活性炭吸附有色气体的对比实验，结合扫描电镜下的结构图片，帮助学生建立 “结构决定性质” 的微观认知。此外，蒸馏实验中，学生对沸点差异的原理理解困难，需简化装置，用温度计显示水与杂质的沸点不同，强化对净化程度的认识。
课堂时间分配上，自来水厂净化流程的讲解略显仓促，导致学生对杀菌消毒环节的重要性认识不足。改进时可引入未杀菌水导致疾病的案例，结合二氧化氯消毒的微观动画，加深理解。同时，爱护水资源的拓展任务可与当地实际结合，如调查学校周边水源污染情况，让学生在实践中体会化学与社会的联系。整体而言，教学需进一步平衡实验操作与原理讲解，通过生活化案例和可视化手段，降低抽象知识的理解难度，提升学生的知识应用能力。
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鲁教版化学(新教材)九年级上册
第一节 运动的水分子
第2课时 天然水的人工净化
第三单元 探秘水世界
学习内容导览
2
水的天然循环
1
天然水的人工净化
明·学习目标
1.理解水的天然循环过程，掌握天然水的人工净化方法（沉淀、过滤、蒸馏），区分纯净物与混合物。
2.能规范完成过滤实验，探究蒸馏装置的设计原理，分析实验并提出改进方案。通过数据分析淡水资源现状，设计实验方案解决净水问题，建立“证据推理-模型认知”思维。
3.树立节水意识，关注水资源保护的社会责任，形成科学利用资源的可持续发展观。
引·新课导入
水从云层落到河流，流经工厂变成污水，又蒸发回到云层，水经历了怎样的旅程？
污水无法直接饮用，如何帮助村民将其转化成洁净的能饮用的水？
水的天然循环
01
探·知识奥秘
一、水的天然循环
下雨了，掬一把雨水，想一想这些水分子是从哪里来的？
下雨了，雨水来自于你头顶上的那片乌云。
抑或流淌在滚滚不息的长江里。
可是去年，也许它还凝固在黄河源头的冰川里。
01
03
02
探·知识奥秘
一、水的天然循环
观察图中水的天然循环路线，想一想：在水循环的每个环节上，水分子是怎样运动的 水分子的能量如何变化 是什么原因导致其能量变化
探·知识奥秘
一、水的天然循环
太阳为水分子提供能量，使其运动加快，达到一定程度后，一些水分子便克服了分子之间的相互作用，变成水蒸气扩散到空气里
在高空中遇冷凝结成云，云随风飘移。
再遇冷又转变成雨或雪，降落到地面，汇入江河湖海，渗进山川土地。
大自然就是通过水分子的运动，既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配。
探·知识奥秘
一、水的天然循环
水的天然循环是通过
水的三态变化实现的
周而复始、源源不断地
为地球上的生物补充淡水资源。
探·知识奥秘
一、水的天然循环
地球上水的储量很大，分布范围也很广
自主阅读课本59页，思考下列问题
水资源是使用不完无穷无尽的么？
海水能直接饮用么？
如何有效的利用淡水资源的同时，节约用水？
探·知识奥秘
一、水的天然循环
全球水资源概况
地球表面约71%被水覆盖，但97.5%为咸水，淡水仅占2.5%。
淡水资源的分布
全球淡水资源主要以冰川、地下水、湖泊和河流等形式存在，分布极不均匀。
可利用水资源
人类可直接利用的淡水资源有限，主要依赖于河流、湖泊和地下水。
地球上的水资源现状
水的
天然循环
理·核心要点
1.水的天然循环是通过水的三态变化实现的
2.水的天然循环是自然界中水分子运动的结果，对生命活动具有重要意义。
3.地球上水资源分布广泛，但是可饮用水资源有限，生活中应节约用水。
科普阅读 我国水资源现状与公民节水行动指南
每年的3月22日是“世界水日”，3月22日-3月28日是“中国水周”。2025年“世界水日”主题为“Glacier Preservation”，即“冰川保护”，“中国水周”主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。同时，2025年也为首个国际冰川保护年。
中国以全球6%的淡水资源养育了世界20%的人口，但人均水资源量仅为2200立方米，不足世界平均水平的1/4。全国655个城市中，超400个存在缺水问题，其中110个为严重缺水城市。北方地区尤为严峻，仅占全国12%的水资源却支撑着46%的人口。长江流域及以南地区拥有全国81%的水资源，而占国土面积63.5%的北方地区仅占19%。与此同时，水污染加剧了短缺矛盾：长江、黄河等主要河流超70%的水体仅达Ⅱ类以下标准，部分地下水监测点水质较差比例高达45.4%。
一个未关紧的水龙头一年浪费36吨水，相当于300人一天的饮水量，若每人每天多洗澡10分钟，四人间宿舍年浪费水量可填满小型游泳池。我们要增强节约用水意识，践行节约用水责任，争做节水爱水好公民。
C
1．每年的3月22日是“世界水日”，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源的保护。下列做法与之不相符的是（　 ）
A．工业废水处理达标后再利用
B．农业上用喷灌和滴灌取代大水浸灌
C．生活中洗菜和淘米的水直接倒掉
D．实验完清洗仪器后及时关闭水龙头
析·典型范例
A
2．2025年“世界水日”的主题为“冰川保护”。冰川被称为“地球的固态水库”，储存了约69%的淡水资源。下列说法正确的是（　 ）
A．低碳行动利于冰川保护
B．冰川水经过滤得到纯水
C．冰川取之不尽用之不竭
D．大力开发冰川旅游资源
析·典型范例
天然水的人工净化
02
探·知识奥秘
二、天然水的人工净化
污水无法直接引用，如何帮助村民将其转化成洁净的能饮用的水？
探·知识奥秘
二、天然水的人工净化
水的天然循环给我们带来了淡水。但是，天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等，为满足生活和生产的需要，人们需要根据天然水水质的不同而进行相应的净化处理。
01
被污染的水中有哪些杂质需要除去？
02
如果你是一名自来水厂的净水工程师，你如何帮助这些村民？
03
想要将水净化需要哪些步骤？
小组讨论并思考以下问题
探·知识奥秘
二、天然水的人工净化
天然水中杂质的种类
颗粒较大
颗粒较小
颗粒较小
不溶性物质
颜色或异味
可溶性物质
性质差异
颗粒大小不同
性质
我们可以选择将颗粒较大的不溶性物质先除去。
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二、天然水的人工净化
不溶性杂质的去除方法
将浑浊的水静置一段时间，泥沙会沉降到杯子底部，我们将上层清液倒出，即可除去大颗粒的不溶性杂质。
如果泥沙较多，会导致静置的时间过长，有没有什么办法能加快这个过程？
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二、天然水的人工净化
在右侧杯子加入少量明矾水后，淘米水开始出现分层现象，上层的水质开始变清澈，而杯子下半部分开始积聚沉淀物。
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二、天然水的人工净化
明矾溶于水后会形成的物质可吸附水中的悬浮颗粒，形成较大颗粒从而加速沉降。
科普阅读 明矾丨消污化浊的“奇宝晶粒”
明矾的化学名称是十二水合硫酸铝钾，它的作用是将彼此不靠近的粒子聚合在一起。明矾一遇到水，就会发生水解反应，在这种反应中，硫酸铝和水作用后会生成白色絮状的沉淀物—— 氢氧化铝。氢氧化铝带有正电荷，一碰到带有负电荷的颗粒，就会使很多粒子聚集在一起，粒子越来越大，最终就沉到了水底。
外国人对中国这项水质净化技术也有生动的记述。一位叫纳瓦雷特的西班牙教士，在1745年左右出版的《中国帝国游记》一书中明确记录，当时，他在中国目睹了一项神奇的发明——百姓大都掌握了用明矾使黄河水变清的技术。他还感慨道：“这是自然的秘密，为当时西方所不知。”
尽管明矾净水法是过去民间常见净水方法，但随着科学进步，这种方法的弊端也越来越明显。水中残留的铝元素会对人体有害！不建议大家采取这种方法用于日常净水呦！
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二、天然水的人工净化
未沉降的小颗粒的不溶性杂质应如何除去呢？
晾衣网罩
茶叶过滤器
漏勺
豆浆滤网
这些生活用品你是否见过？
它们有什么作用？
过滤：分离颗粒大小不同的物质。
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二、天然水的人工净化
过滤实验及操作
实验仪器：漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、铁架台（带铁圈）
实验操作：取一张圆形滤纸，折好并放入漏斗，制作出一个过滤器。安装好仪器后安装好过滤器，完成对烧杯中沉降后上层液体的过滤。
过滤器的制作过程（滤纸的折叠方法）
表面有无数小孔可供液体粒子通过，而体积较大的固体粒子则不能通过，一般用于液态及固态物质的分离
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二、天然水的人工净化
想一想：过滤操作中应注意哪些关键操作事项
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁
二低：
滤纸边缘低于漏斗边缘
液面低于滤纸边缘
三靠：
烧杯紧靠玻璃棒
玻璃棒末端紧靠三层滤纸处
漏斗末端管口紧靠烧杯内壁
玻璃棒的作用：
引流
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二、天然水的人工净化
过滤实验及操作
过滤是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法。过滤器就像一个小筛子，水分子等体积较小的粒子能通过滤纸中的细小空隙，而泥沙等较大的颗粒则留在滤纸上。利用过滤方法可将不溶于水的固体与水分离开来。
实验现象：水变为清澈透明滤纸上留有固体
实验结论：不溶性物质被除去
过滤后滤液仍浑浊是什么原因？
滤纸破损
液面高于滤纸边缘
仪器不干净
继续过滤,直到澄清为止。
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二、天然水的人工净化
沉降、过滤后的天然水虽然变得澄清，但是还会溶有一些有颜色或气味的杂质，无法饮用，如何除去这些杂质呢？
用什么方法除去水中的颜色或异味？
这时可以用活性炭进行吸附净化。
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二、天然水的人工净化
疏松多孔
性质： 吸附性
决定
结构：
活性炭：是以煤、木材和果壳等原料，经炭化、活化和后处理而得。
活性炭是具有疏松结构的粉末或颗粒，具有较强的吸附性，可使某些有色液体脱色、吸收各种气体或有异味的物质。
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二、天然水的人工净化
二氧化氯
含有可溶性物质
自来水厂通常对天然水进行沉降、过滤、灭菌等净化操作，使之达到饮用水标准，再输送到千家万户。自来水在输送过程中还可能受到二次污染，所以要煮沸杀菌后再饮用。
经过以上净化步骤，同学们顺利的帮助村民将被污染的水净化成了可饮用的水。
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二、天然水的人工净化
煮沸杀菌后的水是纯水么？是否还含有杂质？
不是，还含有杂质
同学们都见过家里烧开水后锅盖上有小水珠的情景么？小水珠是如何产生的？
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作水的蒸馏。
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二、天然水的人工净化
蒸馏实验及操作
实验目的：蒸馏并验证蒸馏水不含可溶性物质
实验仪器：酒精灯、石棉网、三脚架、烧杯、坩埚钳、表面皿、胶头滴管
实验操作：组装好实验仪器后，点燃酒精灯后预热，将表面皿置于烧杯上，观察到有水蒸气产生并在表面皿底部凝结成水珠后，用坩埚钳取下表面皿，用胶头滴管取凝结的水珠于玻璃片上，于酒精灯上蒸干后观察现象。
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二、天然水的人工净化
实验现象：蒸馏水蒸发后玻璃片无白色固体产生。
实验结论：蒸馏得到的蒸馏水不含可溶性物质及其他杂质。
蒸馏的原理：各成分沸点不同。
天然水中含有多种物质
蒸馏水中只含有一种物质
两种或两种以上的物质组成
一种物质组成
混合物
纯净物
属于
属于
蒸馏得到的水称为蒸馏水。蒸馏水可认为是纯净物。而天然水中含有多种物质，属于混合物。蒸馏是水的净化中净化程度最高的一步。
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二、天然水的人工净化
课外探究 了解国家节水标志
每年的3月22日为“世界水日”,旨在唤起公众的节水意识，加强水资源保护。右图是我国的“国家节水标志”,查阅并收集相关资料，谈一谈你对该标志的理解及在日常生活中可通过哪些行为节约用水。撰写小短文或制作展板，在班级内进行交流宣传。右图为国家节水标志。
全球水资源分布不均
全球淡水资源仅占总水量的2.5%，且分布极不均匀，许多地区面临严重缺水问题。
水污染威胁水资源安全
工业废水、农业化肥和生活污水未经处理直接排放，严重污染了河流、湖泊和地下水。
气候变化加剧水资源危机
气候变化导致极端天气频发，干旱和洪水交替出现，进一步加剧了水资源的短缺。
人口增长与水资源需求矛盾
随着全球人口增长，人类对水资源的需求不断上升，供需矛盾日益突出，水资源成为制约社会发展的瓶颈。
全球水资源现状
探·知识奥秘
二、天然水的人工净化
雨水收集与利用
城市可通过建设雨水收集系统，将雨水用于冲厕、灌溉等，减少自来水消耗。
公共区域节水措施
在公园、街道等公共区域安装节水型喷头和水龙头，减少水资源浪费。
智能水表安装
安装智能水表，实时监控用水量，帮助居民及时发现异常用水，促进节水意识。
节水法规与政策
制定严格的节水法规，对超额用水行为进行处罚，同时提供节水奖励政策，鼓励市民节水。
请同学们以小组为单位，为村民设计几种节约用水的可实施的方案。
天然水的人工净化
水的
净化
理·核心要点
1.沉降：除去颗粒较大的不溶性杂质
2.过滤：
3.吸附：
4.杀菌消毒：家庭用水应进行煮沸杀菌
5.蒸馏：除去可溶性杂质，净化程度最高
物质
分类
1.纯净物：一种物质组成
2.混合物：两种或两种以上的物质组成
除去颜色或异味
使用活性炭，结构疏松多孔，具有吸附性。
除去不溶性杂质
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘
三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒末端紧靠三层滤纸处，漏斗末端管口紧靠烧杯内壁
D
1．生活中饮用水的净化与人们的健康息息相关。下列说法正确的是（　 ）
A．明矾能把浑浊的河水变成纯净水
B．自来水厂净水的流程包含沉降、过滤、吸附、煮沸
C．只要工厂污水无色无味就可以直接排放
D．海水经过必要的净化处理后也可以饮用
析·典型范例
B
2．某实验小组收集浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。下列说法不正确的是（　 ）
A．加入明矾的作用是使悬浮性杂质沉降
B．操作①和操作③使用的仪器一样
C．若经操作①后得到的水依然浑浊，可能的原因是滤纸破损
D．操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，C可能是活性炭
析·典型范例
天然水的人工净化
水的天然循环
水的
净化
理·核心要点
1.水的天然循环是通过水的三态变化实现的
2.水的天然循环是自然界中水分子运动的结果，对生命活动具有重要意义。
3.地球上水资源分布广泛，但是可饮用水资源有限，生活中应节约用水。
1.沉降：除去颗粒较大的不溶性杂质
2.过滤：除去不溶性杂质（一贴、二低、三靠）
3.吸附：除去颜色或异味
4.杀菌消毒：家庭用水应进行煮沸杀菌
5.蒸馏：除去可溶性杂质，净化程度最高
物质
分类
1.纯净物：一种物质组成
2.混合物：两种或两种以上的物质组成
D
1.用如图所示装置进行过滤，以下分析错误的是（　 ）
A．图中没有用玻璃棒引流，可使滤液浑浊
B．改进实验方法后过滤，滤液仍然是浑浊的原因
可能是滤纸破损
C．澄清的滤液是混合物
D．漏斗下端紧靠烧杯内壁为了使过滤更快
练·技能实战
(1)在此操作中缺少的玻璃仪器是 ，它的作用是 。
(2)过滤时，漏斗中的液面必须 (选“高于”或“低于”)
滤纸边缘。
(3)过滤后的水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 。
(答出一点即可)。
玻璃棒
2.化学项目研究小组的同学对某地水质状况进行调查研究，将取得的水样进行过滤，据图回答下列问题
练·技能实战
引流
低于
混合物
液面高于滤纸边缘
THANKS!
谢谢观看

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