资源简介

3.5 跨学科实践活动：水的净化与自制净水器
第1课时 水的净化
素养目标
1.了解自然界的水和纯净水，学会沉淀、过滤、吸附等净化水的方法。
2.了解自来水净化的过程，体会化学知识在生活中的重要性，培养学生节水意识。
3.用学到的化学知识解决生活中的一些问题，感受一杯净水来之不易，树立珍惜水、爱护水的思想。
教学重点
沉淀法、过滤法、吸附法等净化水的方法。
教学难点
过滤操作方法。
教学工具
多媒体课件、水样（河水）、明矾、活性炭、铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸等。
教学课时
一课时
教学过程
项目1 认识水的净化方法
［课件展示］洪灾图片。
［提出问题］近几年各地洪灾频发，洪灾过后，短时期内灾区会出现饮用水短缺，污浊的河水可否饮用？为什么？
［学生学生回答］不能，因为水中有杂质、细菌，饮用后会生病。
［思 考］生活总我们能用什么办法使浑浊的水变得清澈？
［交流学生回答］可以把水静置一段时间。可以用家里的棉布或纱布来过滤水。
［过 渡］大家学生回答的很好，这样得到的水是否是纯净的呢？下面我们一起来观察一下天然水。
[学生活动]组织学生分组进行活动，先用肉眼观察混浊的天然水，再用天然水制作临时装片，用显微镜进行观测（教师分发同一批获取的新鲜提取天然水或冷藏保存６小时内的天然水作为观察样品）。
[教师总结]天然水中含有泥沙、腐殖质、藻类、浮渣等难溶物,还有对人体有害的离子、色素等可溶杂质以及细菌等微生物，需要净化处理后才能饮用和使用。
［过 渡］生活中常用的净水方法有:沉淀法、过滤法和吸附法。实验室中也常用这三种方法实现混合物的分离。下面我们一起来学习一下这三种净水方法。
（1）沉淀法
［演示实验］教师演示课本P102【实验3-8】，指导学生认真观察并做好实验记录。
[实验记录]
操作 现象
静置沉淀 取一个100 mL 的烧杯,加入约70 mL 浑浊的天然水,静置数分钟后观察烧杯上层和底层的水 固体颗粒慢慢聚沉，上层的水较底层的清澈
吸附沉淀 把少量硫酸铝[Al2(SO4)3]或明矾加入烧杯中，搅拌后，继续观察变化 上层水更加清澈，下层有大量沉淀物
[分析解释]静置后上层的水较底层的清澈，说明利用重力可以使较重的不溶物沉降下来；加入明矾等试剂后上层水更加清澈，下层有大量沉淀物，说明明矾有净水作用。
[结论]沉淀法有净水作用。
[教师讲解]硫酸铝[Al2(SO4)3]和明矾都是常用的絮凝剂，溶于水生成的胶状物可使杂质聚集,，加速其沉降。
（2）过滤法
［提出问题］那么沉降下来的这些不溶性的杂质我们要如何将它们分离出来呢？
我们的生活中有哪些将固体和液体分离开的实例呢？
［学生回答］用漏勺将煮熟的饺子和汤分开，用地漏盖子将固体垃圾和水分开，用滤布把豆腐浆和豆腐渣分离；用沙层滤水等。
［提出问题］这些分开固体和液体的实例，有什么共同点？
［学生回答］都是用一种液体能通过，固体不能通过的物品，把固体和液体分开。
[教师讲解]这种利用溶解性差异将固态和液态的混合物分离的方法叫作过滤。除滤纸外,小卵石、细沙、粗沙、棉花、纱布等也能用于过滤直径大小不同的杂质。
［过 渡］请同学们先仔细看一看自己的实验台上的实验仪器，判断哪些可以用于实验室过滤。
［演示实验］教师演示课本P102【实验3-9】，并讲解实验要点。
[教师讲解]操作注意事项：“一贴、二低、三靠”。
一贴：滤纸紧贴在漏斗的内壁。防止中间不要留有气泡，液体由滤纸和漏斗之间的缝隙流下去，使过滤的滤液浑浊。
二低：滤纸的边缘低于漏斗口，液面低于滤纸边缘。防止液体由滤纸和漏斗之间的缝隙流下去，使滤液浑浊。
三靠：盛液烧杯口紧靠在玻璃棒的中部（使液体沿玻璃棒流入漏斗，如果不用玻璃棒引流，直接向过滤器内倾倒液体，容易使滤纸被冲破，液体溅出），玻璃棒斜靠在三层滤纸的一边（防止戳破滤纸）。漏斗下端紧靠在接液的烧杯内壁（防止滤液溅出）。
[提出问题]用过滤法处理后的水与沉淀法处理后的水相比，有什么不同？
[学生回答]烧杯中得到的滤液比过滤前的水澄清。
［布置任务］请同学们按照课本P102【实验3-9】操作步骤自己完成过滤实验，思考过滤操作应该注意什么。
［学生实验］学生进行过滤操作，边实验边交流。
［讨论交流］各实验小组将自己过滤的水与其他实验组的结果进行比较，请实验效果好的实验组组长介绍经验，请实验效果待提高的实验组组长分析实验失败原因。
[总结]过滤所得的滤液仍浑浊的可能原因：滤纸破损，过滤时液面高于滤纸边缘，仪器不干净等。
［补充讲解］若过滤所得的滤液仍浑浊，应再检查仪器的完整性后，再重新过滤。
（3）吸附法
［提出问题］通过沉降、过滤操作所得到的水此时是否为纯净物？
［学生回答］不是。还含有一些可溶性杂质。如：颜色、异味、一些可溶性的物质。
［提出问题］颜色和异味我们要如何除去呢？大家回想一下，家里的冰箱里所用的除臭剂是什么？
［课件展示］活性炭净水器示意图活性炭利用其自身疏松多孔结构，将有颜色和气味的分子吸附其内，所以可以用于除臭和除颜色。这种方法称为吸附。
[过 渡]下面我们来探索一下用吸附法净水的过程。
[学生实验]请同学们按照课本P103【实验3-10】和【实验3-11】操作步骤自己完成吸附法净水实验，认真观察并做好记录。
[实验记录]
实验操作 现象
【实验3-10】 取【实验3-9】中滤液约50mL置于烧杯中,再加入少量活性炭(或木炭)振荡,静置数分钟,观察现象 滤液变得更加澄清，无色、无异味
【实验3-11】 用显微镜分别观察【实验3-8、3-9、3-10】净化后的水，记录实验现象。 发现杂质依次变少，水中有微生物依然存在
[得出结论]处理后水的净化程度：沉淀法＜过滤法＜吸附法。且三种净水方式均不能除去水中的微生物。
［提出问题］同学们知道我们所用的自来水的水源来自于何处吗？自来水厂是如何把浑浊的长江水净化为我们能饮用的自来水呢？
［视频播放］自来水厂的净水过程影片。
[阅读]指导学生阅读课本P103图3.5-4，了解自来水的生产过程。
[交流讨论]组织学生分组讨论自来水的生产过程，并根据所学内容将P103表格补充完整。
[答案]
[教学板书]
3.5 跨学科实践活动：水的净化与自制净水器
第1课时 水的净化
1.天然水
2.常用的净水方法
①沉淀法：加明矾等絮凝剂；
②过滤法：将固体和液体进行分离、“一贴、二低、三靠”；
③吸附法：利用活性炭的吸附性。
3.净水程度：沉淀法＜过滤法＜吸附法
课后作业
完成练习册本课时课后练习。

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