資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
【2024人教新版九上化學高效完全備課】（教學設計）
4.1.2水資源及其利用 第2課時　水的凈化
新課導入　　　　
　　[情境導入] [投影]
在洪澇災區或地震災區,人們的生活用水會受到污染。如果你身處災區或是支援災區的志愿者,要經過怎樣的處理才能把被污染的水凈化成能飲用的水呢
[游戲導入] 請三位同學分別頭戴標有“渾濁的河水”、實驗室中的“自來水”和“純凈水”的帽子,手拿各自所代表的水樣品,走到講臺上,教師請同學給他們定出合適的價格。定價引發三位同學的不滿,都要“討回公道”,請“物價管理員”解釋其中原因。
游戲材料:(自來水取當地價,純凈水取零售價)
種類 渾濁的河水 自來水 純凈水
價格 1.5元/噸 2000元/噸
原因 受到污染,沒有殺菌 經過沉降、過濾、吸附和消毒 經過很多層提純
　　這幾位同學心悅誠服地退場。
教學建言　　
　　[建言1] 過濾的實驗操作
改變教師先給學生演示實驗,學生再模仿的教學手段,變為先教給學生過濾器的制作方法,然后分小組直接讓學生對渾濁的水樣進行過濾操作,在實際操作過程中體驗操作要點,最后引導學生進行歸納,總結出操作中的注意事項:“一貼、二低、三靠”。
[建言2] 活性炭吸附液體中色素的實驗改進
用紗布包好較多量的剛烘烤后的活性炭粉,將其固定在U形管的一側,將紅墨水從此端慢慢倒入,觀察對比另一端液體的顏色。改進后的實驗操作簡單,現象對比明顯,能讓學生切身感受到活性炭對水中色素的吸附效果。
情境素材建議　　
【新課標情境素材建議1】
自來水的生產工藝
自來水的生產過程包括:混凝反應處理、沉淀處理、過濾處理、濾后消毒處理等。
1.混合、絮凝處理
原水經取水泵房提升后,首先經過絮凝工藝處理,常用的水處理劑有聚合氯化鋁、硫酸鋁、三氯化鐵等,它們都可使水中不易沉淀的膠粒及微小懸浮物脫穩、相互聚結,從而形成較大的絮粒,以利于從水中分離、沉降下來。混合的目的是通過水力、機械的劇烈攪拌,使藥劑迅速均勻地分散于水中,絮凝處理過的水通過管道流入沉淀池,進入凈水的第二階段。
2.沉淀處理
絮凝階段形成的絮狀體依靠重力作用從水中分離出來的過程稱為沉淀,這個過程在沉淀池中進行。水中的顆粒沉于池底,污泥不斷堆積并濃縮,定期排出池外。
3.過濾處理
過濾一般是指以石英砂等有空隙的粒狀濾料層通過黏附作用截留水中的懸浮顆粒,從而進一步除去水中細小懸浮雜質的過程。
4.濾后消毒處理
水經過了絮凝、沉淀和過濾之后,可以除去水中的大部分不溶性雜質,消毒能起到保證自來水達到《生活飲用水衛生標準》的作用。現常采用的消毒方法是加氯氣,原因是氯氣能與水反應生成次氯酸(HClO)和鹽酸(HCl),其中次氯酸能殺菌消毒;次氯酸不穩定,見光易分解生成氯化氫和一種氣體單質。用氯氣消毒的同時也能保證城市水管末梢保持一定余氯量,以控制細菌繁殖且預防污染。消毒后的水由清水池經送水泵房提升達到一定的水壓,再通過輸運、配水管網送到千家萬戶。
考查點:
(1)加氯氣消毒的過程發生了　化學　變化。
(2)舉出生活中應用過濾原理的實例:　用帶濾網的杯子泡茶(合理即可)　。
(3)凈化后的水屬于　混合物　(填“純凈物”或“混合物”)。
【新課標情境素材建議2】
再生水的形成
城市污水經收集處理后的水叫再生水,也叫中水。再生水的用途有很多,可以用于園林綠化、消防和沖廁所等市政雜用。怎樣將污水轉化為再生水呢 使用物理和化學方法處理是獲取再生水的途徑之一。處理時,污水先通過由一組或多組平行金屬柵條制成的格柵,以攔截粗大的懸浮物。水中部分懸浮物在重力的作用下下沉,與水分離,使水質得以澄清。在處理微小懸浮顆粒物時,將空氣鼓入水中,產生的微小氣泡與水中的懸浮物黏附在一起,靠氣泡的浮力使氣泡與小顆粒一起浮到水面之上。由于城市污水、工業廢水中都含有大量病原微生物,需要向除雜后的污水中再加入氯氣或臭氧等消毒劑,殺滅這些病原微生物,就可以得到再生水了。
考查點:
(1)金屬格柵的作用相當于我們學習過的水的凈化中的　過濾　操作;除去微小的懸浮物時所鼓入的空氣相當于自來水廠凈水過程中加入的　明礬　。
(2)下列說法正確的是　CD　(填字母)。
A.中水和自來水的用途完全一樣
B.中水能飲用
C.將污水變為中水并沒有除去水中所有的雜質
D.水中加入氯氣或臭氧后發生了化學變化
視頻資源　　
　　[視頻1] 過濾液體
　　[視頻2] 活性炭的吸附性
　　[視頻3] 水的凈化——沉淀
　　[視頻4] 實驗室用簡易裝置制取蒸餾水
板書設計　　
第2課時　水的凈化
教學設計　　
教學分析: 教材從自然界的水和自來水的不同之處引入水的凈化問題,以自來水廠的凈水過程為例,將沉降、過濾、吸附、消毒等凈化水的方法有序地聯系起來。從內容上看,本課主要是分離混合物的一些化學實驗操作方法的介紹。在編排上,教材以除去自然界的水中的不溶性雜質和可溶性雜質引出沉降、過濾、吸附等除去水中雜質的方法;以視覺上無差異的水為例,說明澄清透明的水中仍可能含有雜質,引出硬水與軟水,進而介紹除去可溶性雜質的方法——蒸餾。
教學目標: 1.通過自來水的生產,了解自來水廠凈化水的常用方法,知道水的凈化在生產和生活中的意義。 2.通過實驗,了解純水和自然水、硬水和軟水,使用硬水的危害。 3.通過實驗,了解沉降、過濾、吸附和蒸餾是凈化水的常用方法并練習其操作。 4.能設計和制作簡易水質檢測儀和水凈化裝置。
教學重點: 1.沉降、過濾、吸附和蒸餾等凈化水的方法。 2.過濾、蒸餾的操作,培養學生動手實驗的能力。
教學難點:過濾、蒸餾的操作,培養學生動手實驗的能力。
教學用具:小燒杯兩只、大燒杯三只、鐵架臺(帶鐵圈)、鐵架臺(帶鐵夾)、玻璃棒、漏斗、燒瓶、陶土網、酒精燈、試管兩支、濾紙、明礬、活性炭等。
教學思路:
(續表)
教學過程(第2課時)
教師活動 學生活動 設計意圖
播放街頭喝臟水視頻、展示野外生存用生命吸管喝水圖片。 觀看視頻和圖片。 激發學生好奇心及探索欲。
任務一　自來水 活動1　自然界中的水 【展示】 黃河壺口瀑布圖片。說一說自然界中的水里含有的雜質。 活動2　自來水的生產 【展示】 (1)自來水取水口和凈化后的自來水圖片。分析水樣的差別。 (2)自來水生產的流程圖。找一找自來水生產過程中利用了哪些凈水方法。 觀看圖片,回答問題。 觀看圖片、資料,了解凈水的方法。 從視覺上直觀了解自然界的水中含有雜質。 知道自來水的生產流程,了解水的凈化方法。
任務二　水的凈化方法 活動3　沉降 【播放】 明礬凈水視頻。 【提問】 明礬凈水的原理是什么 活動4　過濾 【展示】 生活中不同孔徑的器皿的過濾效果圖片。 【提問】 分析各器皿的凈化效果,并思考如何選擇過濾器。 【實驗】 實驗室過濾操作。 (1)展示過濾器的組成圖片。 (2)播放過濾操作視頻或分小組進行操作。 (3)歸納操作要點、玻璃棒的用途、濾液仍渾濁的原因。 【提問】 (1)澄清的濾液是純凈物嗎 為什么 (2)過濾后的水如果有顏色或異味,應如何除去呢 活動5　吸附 【播放】 活性炭凈水視頻。 【展示】 活性炭凈水器圖片。 觀看視頻。 思考并填寫學案。 觀看圖片,分析歸納過濾的原理。 動手操作、完成學案。 在完成上述活動的基礎上繼續跟隨思路引導。 提升學生通過現象認識本質的分析推理能力。 知道過濾的操作,培養學生的實驗操作能力和科學探究能力,結合實際操作中的錯誤,養成學生的批判性思維。
【提問】 活性炭除去的是水中的什么雜質 經過上述沉降、過濾、吸附等凈化處理后,渾濁的水變澄清了,那是否可以直接飲用呢 活動6　消毒 【展示】 自來水水質國家標準圖片、氯化法消毒資料。 活動7　小結 【歸納】 自來水生產中每一步凈水環節的作用。 觀看圖片、資料,完成學案。 結合活性炭凈水現象直觀引導學生推理出活性炭的作用,進而推測其可能的結構,培養學生的邏輯推理能力。
任務三　硬水和軟水 活動8　硬水和軟水 【展示】 硬水在生活中使用后的情景圖片。 【提問】 生活中的這些水垢是怎么產生的呢 【歸納】 硬水和軟水的概念。 【展示】 洗衣服和鍋爐用硬水的圖片。 【提問】 (1)長期使用硬水的危害有哪些 (2)如何降低水的硬度 【展示】 降低水硬度的原理模型。 【展示】 蒸餾裝置圖片,分離混合物的原理、操作,播放蒸餾視頻。 【提問】 (1)加碎瓷片的目的是什么 (2)為什么要棄去開始得到的少量蒸餾水 觀看圖片、視頻、資料,完成學案。 讓學生知道硬水和軟水,知道硬水的危害,知道蒸餾可以降低水的硬度,培養學生建構模型的能力。
任務四　應用設計 活動9　設計凈水裝置或水質檢測裝置 【展示】 自制簡易凈水器圖片。 【提問】 各物質的作用是什么 【展示】 兩款不同的凈水器。 【提問】 與第一個裝置相比,后兩個裝置的優點是什么 【展示】 生命吸管、直飲水機的工作原理圖。 【提問】 它們利用了哪些凈水方法 【展示】 海水淡化裝置。 【提問】 各裝置的原理是什么 【展示】 市售水質檢測儀、水凈化裝置和水質檢測裝置設計圖。根據自己的需要修改、設計一款凈水器或水質檢測器。 【課堂小結】 學習并設計、制作簡易凈水器或水質檢測儀。 鞏固水凈化的方法,培養學生能根據實際需要設計、制作凈水器和水質檢測儀的能力。
任務五　鞏固提高 活動10　完成課堂作業(見學案) 完成相關練習。 鞏固和應用本節課所學知識。
　　教學反思:
本課時內容較多,且實驗活動較多,需要調控學生的實驗操作時間,讓學生動手進行過濾的操作,有助于學生實驗操作能力的提升,培養學生科學探究的興趣。水凈化裝置的設計,應對學生設計的不同作品從功能和凈化效果上給出適當的評價,鼓勵學生在今后的設計中應根據需要對裝置進行適當的修正。
配套學案　　
　　詳見電子資源
配套教學設計PPT　　
　　詳見電子資源
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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