人教版初三化学课题2 水的净化本课题围绕水的净化问题,将吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法有序地串起来,前半部分介绍含不溶性杂质水的净化方法,后半部分以硬水软化为例介绍含溶解性杂质水的净化方法。
其中过滤和蒸馏是初中化学中重要的实验操作技能,也是本课题中要重点学习的内容。
课题水的净化课型新授课教学目标知识与技能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.知道硬水与软水的区别,并学会用肥皂水检验硬水与软水,初步了解硬水的危害及硬水的软化方法。
4.了解蒸馏的基本操作技能。
过程与方法1.运用观察、比较、分析、归纳和总结等方法从实验中获取信息并进行加工,了解自来水的净化过程。
2.通过对硬水危害的了解与认识,讨论交流,让学生了解硬水软化的必要性,并学会区分硬水和软水。
3.通过对蒸馏实验的了解与认识,让学生明白蒸馏是四种净水方法中净化程度最高的。
情感、态度与价值观1.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。
2.通过学生亲自参与水净化过程的实验探究,感受化学对生活、对社会的积极意义,增强学生学习化学的兴趣,进而激发学生自主学习的热情和探究欲。
3.通过水的软化处理,懂得卫生健康饮水和节约用水,体会化学在实际生活中的广泛应用。
4.通过探究活动(蒸馏),培养学生科学探索精神。
备课笔记教学重点1.沉淀、过滤、吸附等净化水的方法。
2.硬水与软水的区别。
3.蒸馏的净水方法。
教学难点1.过滤的操作方法,培养学生动手实验的能力。
2.知道硬水与软水的区别。
教具准备多媒体课件、水样(河水、自来水、蒸馏水)、明矾、活性炭。
铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸。
肥皂水、火柴、制取蒸馏水装置一套等。
课前预习1.自来水净水过程:天然水→加絮凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水。
2.过滤操作时要注意“一贴”、“二低”、“三靠”。
3.吸附:利用活性炭吸附水中的不溶性杂质和一些溶解的杂质,除去臭味。
4.含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水,不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。
5.区别硬水和软水的方法:取样加入等量肥皂水,搅拌,如果有较多泡沫,没有浮渣的是软水,如果无泡沫有浮渣的是硬水。
6.硬水软化的方法:生活中通过煮沸可以降低水的硬度,实验室常用蒸馏的方法来降低水的硬度。
新课导入[课件展示]洪灾图片[提问]1.洪灾过后,有些灾区自来水还没来得及恢复供应,面对污浊的河水,这些水可否饮用?为什么?[回答]不能,因为水中有杂质、细菌,饮用后会生病。
[提问]2.你有什么简单的办法能使浑浊的水变得清澈吗?[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。
(学生可能会有不同答案)[提问]3.肯定学生的回答,进一步问,这样得到的水就纯净了吗?[回答]不纯净,细菌、病毒,还有一些物质可能溶解在水中。
备课笔记小组问题讨论:在自来水中投放氯气起什么作用?(为了杀灭水中的细菌)知识拓展:过滤法是混合物分离的方法之一,适用于固体与液体的分离,两种固体的混合物(一种固体易溶于水,另一种固体难溶于水)常用加水溶解再过滤的方法分离。
过滤法是混合物分离常用的一种物理方法。
备课笔记进行新课[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。
知识点三、硬水和软水[讲解]经过除颜色和异味的水,里面还会含有其他的一些可溶物,比方说钙镁化合物,而含有较多可溶性钙、镁化合物的水我们称为硬水,不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水我们称为软水。
[小结]硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水:不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水。
[提问]我们要如何区分硬水和软水呢?[演示]在硬水和软水中分别加入等量的肥皂水,让学生观察实验现象。
[回答][小结]硬水和软水的检验方法:将等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的软水和硬水的试管中,搅拌,观察两试管中产生泡沫的情况,产生丰富泡沫的是软水,泡沫很少或不起泡沫,易起浮渣的是硬水。
[提问]硬水给生活和生产带来了哪些危害?[指导阅读]教材P76内容[讲解]其实硬水的危害还远远不止这些,比如长期饮用硬度很高的水,人体健康也会受到影响,它可引起消化道功能紊乱。
另外,很多工业部门像纺织、印染、造纸、化工等部门,都要求用软水。
[提问]在生活中我们怎样可以使硬水变为软水?[讲解]使硬水转化为软水,生活中一般通过煮沸水降低水的硬度;工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水;实验室中通常用蒸馏的方法以降低它的硬度。
知识点四、蒸馏[视频播放]“蒸馏水的制作”的教学短片。
备课笔记小组问题讨论:硬水是混合物吗?软水一定是纯净物吗?(硬水肯定是混合物,软水一定不是纯净物)特别提醒:所用的肥皂水不要太浓,取用的水不能太少,以免出现分不清硬水和软水的情况。
进行新课[介绍]蒸馏的原理就是将液态的水加热变为气态水,再冷却为液态的水,这样水中溶解的物质就被除去了,使硬水能变为软水。
蒸馏也是一种混合物分离的方法,它是把沸点不同的物质从液态混合物中分离出来,是水的净化方法中净化程度最高的一种。
演示实验[实验目的]制取蒸馏水。
[实验步骤]在蒸馏烧瓶中加入约13体积的硬水,再加入几粒沸石(或碎瓷片)以防加热时出现暴沸,按如图所示连接好装置,使各连接部位严密不漏气。
加热蒸馏烧瓶,注意不要使液体沸腾得太剧烈,以防液体通过支管直接流出。
弃去开始蒸馏出的部分液体,收集10mL左右蒸馏水后,停止加热,用肥皂水比较蒸馏前后水的硬度变化。
实验室制取蒸馏水的装置[实验结论]蒸馏前的水加入肥皂水后泡沫少,浮渣多,为硬水;而蒸馏后的水加入肥皂水后泡沫多而浮渣少,为软水。
蒸馏操作的注意事项:(1)加热时,烧瓶中应放入几粒沸石(或碎瓷片),防止加热时出现暴沸。
(2)加入的液体(硬水)不要超过烧瓶体积的2/3,加热时不要使液体沸腾得太剧烈,防止烧瓶中的液体通过导管进入试管里。
(3)温度计不要插入液体中,应使温度计的液泡对准支管处,用于测量蒸气的温度。
(4)蒸馏瓶加热时应垫石棉网,使其均匀受热。
(5)冷凝管中水的流向是冷水从下口进入,出水口在上方,以使水蒸气被充分冷凝变成液态水。
教学板书课题 2 水的净化1.水的净化方法(1)纯水与天然水;(2)自来水的净化过程;(3)常用的净水方法①沉淀:絮凝剂:明矾;②过滤:将固体和液体进行分离“一贴、二低、三靠”;③吸附备课笔记知识拓展:煮沸硬水会形成水垢,水垢的主要成分是碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁[Mg(OH)2],它们是由水中可溶性的钙、镁化合物受热分解以及与水作用生成的。
要点提示:蒸馏是除去水中可溶的和难溶的杂质的净化方法,将水由液态变为气态再液化,杂质留在蒸馏烧瓶里。
所以蒸馏可降低水的硬度,所得的蒸馏水可以看作是纯水。
2.硬水和软水(1)定义;(2)区别;(3)硬水的危害;(4)硬水的软化3.蒸馏课堂小结这堂课我们学习了沉淀、过滤、吸附、蒸馏这几种净化水的方法,其中蒸馏是净化程度较高的净水方法,也学习了怎样用肥皂水区分软水和硬水。
由此我们看到,若使被污染的河水变得更清更蓝,要耗费大量的人力、财力。
所以,一定要避免走先污染,后治理的老路。
水的净化很复杂,洁净的水来之不易,我们要爱护水资源:节约用水,防止水污染。
相信通过我们的共同努力,一定可以让我们的生活环境更美好。
教材习题解答练习与应用(P78)1.填空题(1)明矾可用于净水,是因为明矾溶于水生成的胶状物可以吸附悬浮于水中的杂质,使之从水中沉降出来。
(2)易生水垢的水中含可溶性钙、镁化合物较多,叫做硬水,这种水可以通过物理或化学方法转化成含可溶性钙、镁化合物较少的软水。
(3)对于静置沉淀、吸附沉淀、过滤、蒸馏等净化水的操作,只能去除不溶性杂质的是静置沉淀、吸附沉淀、过滤;单一操作相对净化程度较高的是蒸馏;可以降低水的硬度的是蒸馏;综合运用沉淀、过滤、蒸馏几项操作净水效果更好,其先后顺序是沉淀、过滤、蒸馏。
2.下列关于过滤操作的叙述不正确的是(B)。
A.滤纸的边缘要低于漏斗口B.液面不要低于滤纸的边缘C.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边D.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁3.自然界中的水为什么大都不是纯水?解:因为自然界中的河水、井水、湖水、海水等天然水里由于含有许多可溶性的和不溶性的杂质,因此都不是纯水。
备课笔记知识点拨:明矾是一种常用的净水剂,在水中形成胶状物,可对悬浮杂质进行吸附沉降,主要除去水中不溶性杂质,达到净水的目的。
4.在生活中你见过(或使用过)哪些净化水的方法?解:过滤、蒸馏、静置沉淀……5.搜集并分析下述有关资料中的一种或几种,从卫生、健康的角度对如何正确选择饮用水(自来水、矿泉水、纯净水、蒸馏水……)提出自己的看法或建议。
(1)市场上供应的各种饮用水(矿泉水、纯净水等)、饮水机的说明书、广告宣传品。
(2)报纸、杂志上有关饮用水卫生、健康的论述。
(3)不同地区一般饮用水来源(地下水、河水等)和水质情况;以及自来水的给水方式(水塔直接给水或水箱给水等)。
解:有关资料称“青少年应大量饮用纯净水”。
纯净水不含杂质,比较卫生;但作为生活饮用水,除清洁、无毒外,还应含有一些人体所需的营养成分,从健康角度讲,此话不妥。
难题解答例1 如图所示是某学生设计的过滤操作装置图。
(1)写出有标号的仪器的名称:A_______;B_______;C_______;D_______。
(2)图中有_______处错误,说明改正的方法:___________。
(3)该学生在过滤操作后发现,过滤后的液体仍有浑浊现象,请你帮他找出造成此现象的两种可能的原因:①________;②__________。
【解析】过滤操作的装置要符合“一贴、二低、三靠”的要求,熟悉如何使用各种仪器以及明确错误操作造成的后果。
【答案】(1)铁架台铁圈烧杯漏斗(2)1 待过滤的液体要用玻璃棒引流(3)①滤纸破损②过滤时液面高于滤纸边缘(其他合理答案也可)例2 下列方法可使海水转化为饮用水的是()A.过滤B.静置沉淀C.活性炭吸附D.蒸馏【解析】蒸馏得到的是纯净水,可直接饮用,而过滤和静置沉淀只能除去海水中的不溶性杂质,活性炭只吸附部分杂质及气味,不能除去海水中溶解的盐,备课笔记方法点拨:过滤后,滤液仍然浑浊,可能的原因有:a.滤纸破损;b.过滤时液面高于滤纸边缘;c.仪器不干净等。
此时,应重新过滤,直到澄清为止。
故经活性炭吸附后不能直接饮用。
【答案】D例3 小冬同学制作的简易净水器如图所示:(1)小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是;活性炭的作用是。
(2)净化后是硬水还是软水?我认为可用来检验。