课题1　获取洁净的水优质课教案推荐

《获取洁净的水》

---教学设计

互助二中

赵秀邦

一、教材分析

如何获得在人们的生活和生产中可以使用的洁净的水，本课题介绍了从天然淡水获取洁净水的方法，教科书侧重介绍水净化的化学原理，方法和简要流程，天然水的净化主要介绍了混凝法和化学软化法，这些方法都是以化学反应原理为基础的教科书，从基本化学反应入手，给出了一些基本的化学方程式或离子方程式，使学生能从化学的角度认识实际生产中解决问题的一些方法，然后帮助学生了解生产过程中如何实现这些原理和方法的一些技术问题，本课题安排了一个有关硬水软化的科学探究，不只是单纯的做软化水的实验，而是通过这个科学探究活动，是学生初步了解设计实验方案的方法以及除去杂质时选择试剂和确定加入试剂顺序的一般思路

二、设计思路

本节课内容与学生已有的生活经验密切相关，而且在初中和高中必修阶段的化学课程中已经介绍了些相关知识，所以本节课的教学可以从学生的已有生活经验和知识经验入手，以生活中自来水厂生产片段入手，引入结合初中学习过的有关水净化的知识，通过实验探索，思考，讨论的活动，了解常用的速凝剂的净水原理和选择合适的速凝剂的方法，有水壶中水垢的现象，引出软水和硬水的概念，引导学生设计实验方案，探究除去永久印度的水中钙离子镁离子的方法，以及除去杂质时选择设计和确定加入试剂顺序的一般思路

三、教学目标

1、知识与技能

（1）

了解从天然淡水获取捷径水的常用方法，混凝法和化学软化法。

（2）

了解硬水软化的常用方法，加热法药剂法和离子交换法。

（3）

知道纯水与天然水硬水与软水的区别，学会简单常用的检验硬水与软水的方法。

2、过程与方法

（1）

通过硬水软化的科学探究活动是学生初步了解设计实验方案的方法。

（2）

通过硬水软化的科学探究活动，使学生了解除去杂质时选择试剂和确定加入试剂顺序的一般思路。

3、情感态度与价值观

感受化学在水处理中的应用化学，对改善个人生活的，改善个人生活的积极作用，发展善于合作，且于思考，敢于实践的精神，增加饮水卫生和珍惜水资源的意识，

四、教学重点

天然水净化的化学原理，化学在水处理中的应用和意义

五、教学难点

硬水的软化

六、教学用品

硫酸亚铁晶体、硫酸铁、氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液、饱和碳酸钠溶液、氯化镁、氯化钙溶液、肥皂水

七、教学过程

[引课]从现实水的污染、水资源浪费导入。

[板书]一、天然水的净化

[演示实验]在一杯浑浊的黄河水中撒入一药匙明矾粉末，观察现象。写出有关的离子方程式。

[投影]KAl（SO4）2= Al3+ +K++2 SO42- Al3+ + 3H2O [板书]1、混凝法

胶体性质 Al3＋+3H2OAl（OH）3（胶体）+3H＋

Al(OH)3 + 3H+

[分组实验2-1]学生根据课本所述动手实验

[汇报]结论：绿矾净水效果不如明矾。

[讲解] 绿矾溶于水呈酸性，但碱性条件下更易氧化，使用时将PH调至9，变成效果更好的三价铁离子。

[小结]水中呈胶体状态的污染物质，通常都带有负电荷，若向水中投加带相反电荷的电解质（混凝剂），可是污水中的胶体颗粒失去稳定性，并在分子引力作用下凝聚成大颗粒而下沉。通过混凝法可除去污水中细分散固体颗粒、乳状油及胶状物质。目前常用的混凝剂有：明矾、碱式氯化铝、铁盐等。

注意：含铝混凝剂处理饮用水的安全性。

[导课] 简述水对人类的生活及工农业生产的意义．指出由于水是一良好的溶剂，故天然水跟空气、岩石和土壤等接触，常溶解许多物质，如：无机盐类、

某些可溶性有机物及气体等．水质的好坏直接影响人们的生活和生产．下面我们分来学习有关硬水及其软化的知识．

[板书]2、化学软化

（1）软水和硬水

[设问] 什么是硬水？什么是软水？(通过阅读回答) 通过提问进行小结并板书：

[板书] 硬水：溶有较多量的Ca2＋和Mg2＋的水．

软水：只溶有少量或不含有Ca2＋和Mg2＋的水．

[指示] 硬水中溶有Ca2+、Mg2+的多少常用水的硬度来表示．要求同学阅读课本有关硬度的小字内容．

[过渡] 通常根据引起水的硬度的物质是否含HCO3-把水的硬度分为暂时硬度和永久硬度．

引导同学回忆学过的关于Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2和CaCO3、MgCO3相互转变的反应，及其对石灰岩地貌的影响．

[演示实验] 在含CaCO3或MgCO3沉淀的水中通入过量CO2引导同学观察CaCO3或MgCO3沉淀溶解的现象．

[提问] 为什么CaCO3或MgCO3沉淀溶解了？(因为CaCO3或MgCO3跟过量溶于水中的CO2发生了化学反应生成了可溶于水的Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2) [演示实验] 取两支试管分别加入3——5mL含Ca(HCO3)2、或Mg(HCO3)2的硬水及不含(HCO3-)的硬水，分别用试管夹夹好放在酒精灯上加热，观察现象．

[提问] 在两支试管中加热后各出现什么现象？(请一位同学回答：Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2的水加热后生成沉淀，另一支无现象) [追问] 这是什么原因？(前者加热时发生了化学反应Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2→CaCO3↓或MgCO3↓

[板演] 请两位同学上讲台在黑板上写出化学方程式：

Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2CaCO3↓+H2O+CO2↑

MgCO3↓+H2O+CO2↑

[设问] 如继续加热煮沸会有什么反应发生？

[自答] 如继续加热煮沸时MgCO3就跟水发生反应生成更难溶的Mg(OH)2沉淀

[资料：在18℃时MgCO3溶解度为0.011g，相当于110mg/L；18℃时Mg(OH)2的溶解度为0.00084g，相当于8.4mg/L．而Ca(OH)2在20℃溶解度为0.173g，CaCO3在20℃溶解度约为0.009327g/L，故加热时CaCO3沉淀不会转化为Ca(OH)2] [小结] 由Ca(HCO3)或Mg(HCO3)2引起的硬度，在加热煮沸时，因转变为CaCO3或MgCO3(后者进一步转变为Mg(OH)2)沉淀，而使溶液中Ca2＋、Mg2＋含量减小，因而硬度减小．

[板书] （2）暂时硬度：水的硬度由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的(加热时由于生成CaCO3或Mg(OH)2沉淀而使硬度减小)称暂时硬度．

（3）永久硬度：水的硬度由钙、镁的硫酸盐、氯化物引起的(加热时水的硬度不发生变化的)．

[指出] 一般天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度，因此，一般所说的硬度是泛指两种硬度的总和．

[过渡] 为什么要研究硬水呢？(自答：因为硬水有许多危害．)硬水有哪些危害？

[板书]（4）硬水的危害

[问题]1．什么叫硬水的软化？

2．硬水软化的方法——离子交换法等．

[指出] 软化硬水的方法有多种，通常有使用石灰和纯碱的药剂法及离子交换法，这里只介绍离子交换法．

[设问] 什么是离子交换剂？磺化煤使硬水软化的原理是什么？

[学生阅读教材] 要求学生阅读课本硬水软化的方法相关内容．

[提问] 在上述实验里硬水中的Ca2＋、Mg2＋是如何除去的？(请一位同学回答) [讲解] 硬水中Ca2＋、Mg2＋通过磺化煤跟其进行离子交换而除去的．

[提问] 如何表示上述的离子交换反应？(请一位同学上讲台在黑板上板演)

[板书] (4)离子交换原理

2NaR+Ca2＋=CaR2+2Na＋

2NaR+Mg2＋=MgR2+2Na＋

[指出] 其中磺化煤称为离子交换剂．

[转折] 这种离子交换是否可以无限进行？

不是的．交换进行到磺化煤中的Na+全部被Ca2＋、Mg2＋代替后，磺化煤即失去软化硬水的能力，此时必须使磺化煤再生．

[提问] 什么是磺化煤的再生？如何再生？(请一位同学回答) [讲解] 常用8——10％NaCl溶液浸泡磺化煤(失去交换能力的磺化煤)，CaR2和MgR2跟Na+发生交换作用重新生成NaR，从而又恢复了磺化煤软化硬水的能力，这个过程叫再生．

[板书] 再生原理：CaR2+2Na＋=2NaR+Ca2＋

[小结]略。

八、板书设计

一、天然水的净化

1、混凝法

2、化学软化

（1）软水和硬水

硬水：溶有较多量的Ca2＋和Mg2＋的水．

软水：只溶有少量或不含有Ca2＋和Mg2＋的水．

（2）暂时硬度：水的硬度由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的(加热时由于生成CaCO3或Mg(OH)2沉淀而使硬度减小)称暂时硬度．

（3）永久硬度：水的硬度由钙、镁的硫酸盐、氯化物引起的(加热时水的硬度不发生变化的)．

2．硬水软化的方法——离子交换法等．

九、作业设计：P45-46 1、2、6 十、课堂练习

1. 下列关于硬水的叙述错误的有C A. 硬水中的 Ca2＋、Mg2＋会阻碍肥皂起泡

B. 用漂白粉对自来水消毒，会增加水的总硬度。

C. 向硬水中加入明矾，可以使硬水软化

D. 雨水的硬度比海水的硬度小

2.水经过磺化媒处理之后，阳离子浓度最大的是C A、Ca2＋ B、Mg2＋ C、Na＋ D、H＋

3．不能使永久硬水发生软化的方法是A A．煮沸法

B．纯碱法

C．Na3PO4

D．离子交换法

4. 用下列方法除去含Ca2＋、Mg2＋、Cl-、HCO3-的硬水，所得的水中含离子浓度最小的是 A A．蒸馏

B．加热煮沸

C．加Ca(OH)2与Na2CO3

D．离子交换法

5. 自来水厂用绿矾和氯水一起净水，试用离子方程式和简要的文字叙述原理。(答案见教材)