课题1　获取洁净的水教学实录

课

题

教学媒体

第三单元

自然界的水

天然水的净化

多媒体

实验器材

知识

技能

过程

方法

情感

态度

课

型

新

授

教

学

目

标

1、了解混凝法处理天然水的原理和常见混凝剂的混凝效果

2、了解水的硬度概念，掌握硬水的三种软化方法

3、设计并完成简单的探究实验。

1.通过实验探究和讨论，培养学生的观察描述能力、交流合作能力。

2.通过对水净化过程的初步探究，体验探究的一般过程，形成良好的学习习惯和学习方法。

1.通过对水净化过程的参与，教育学生关心、爱护、珍惜水资源。

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，增强学习化学的兴趣。进而激发学生自主学习的热情和探究欲。

教学重点

教学难点

水净化的几种方法、操作的原理及实验。

自来水的净化过程、硬水的软化方法

教学内容及教师设置问题情境

创设情境引入新课

【展示】优美的各种天然水资源图片

（提问）这些水能直接喝吗？

（讲解）自然界的天然水里混有多种杂质、细菌和病毒，这些杂质大致有三类即不溶性杂质、可溶性杂质和微生物。今天我们一起来学习天然水的净化。

学生活动

回答：不能，因为水中有杂质、细菌，饮用后会生病。

倾听，思考。

设计意图

从解决生活问题入手，联系学生生活旧经验，引入新课程，激发学生学习兴趣。

学生活动

教学内容及问题情境

一、不溶性杂质的处理-混凝沉淀法

（讲解）不溶性杂质往往悬浮在水体中，

使水看起来浑浊。其中颗粒较大部分往思考，导学案上完成相关反应

明确本课题的教学内容。

往一段时间后就能在自身重力作用下自

然沉降下来，而颗粒较小的那部分则会

长时间稳定的悬浮在水体中，这种情况

培养学生观察下就需要外加混凝剂进行人为干预了，

能力及描述实(学生板书) 明矾就是一种常见的混凝剂。

3+2-KAl(SO4)2= Al + K+ + 2SO4

验现象的表达播放明矾净水的视频

能力

（分析视频，提出问题）视频显示浑浊

3+Al

+ 3H2O Al(OH)3

+

的河水中加入明矾后产生了白色絮状沉+

3H（胶体）

淀，一段时间河水就变澄清了。显然，

明矾净水的关键在于其溶于水后产生的

白色絮状沉淀，那白色絮状沉淀是什

么？又是怎样产生的呢？

(讲解)Al3+

水解产生的Al(OH)3

是以胶

体的形式存在的，水体中较小的颗粒杂质之所以能长时间稳定存在，也是因为其以胶体形式存在，Al(OH)3

胶体的胶粒带正电，杂质胶体的胶粒带负电荷。明矾通过电性作用破坏了杂质胶体的稳定性，使其发生聚沉。

（展示图片及相关新闻）明矾在生活中的应用广泛，但其中的氯元素有毒长期摄入对人体健康有害，有没有同明矾一样具有较好净水效果但对人体无害的物质呢？

【资料卡片】展示一些工业混凝剂

我们从中看出铁盐和亚铁盐也出现在常见混凝剂中，它们的净水原理是怎样的？净水效果又是怎样的？

大家动手探究硫酸铁和硫酸亚铁的净水效果吧

实验步骤：

分别用三支烧杯取浑浊的河水

烧杯1 实验

加入硫酸铁搅拌后静置

烧杯2 加入绿矾搅拌后静置后静置

烧杯3 加NaOH溶液，使pH=9后，再加绿矾搅拌

注意：1、烧杯三需先用NaOH溶液调好PH再加混凝剂

2、三支烧杯中的混凝剂需要同时加入以方便对比混凝效果

加入混凝剂后河水变清了吗？有什么现象？

硫酸铁和硫酸亚铁的净水同明矾一样都需要一个过程，课堂这个有效的时间中很难看到结果，老师提前做了实验并做了现象记录，在此展示出来

【展示1小时和三个小时的实验现象】

现象

思考

理解明矾净水的原理中的胶体知识

观看口答

（学生回答）

铁盐、亚铁盐在水中电离产生3+2+的Fe、Fe均属于弱碱阳离子，水解生成胶体，具有同明矾类似的净水原理。

（书写）导学案上完成硫酸亚铁和硫酸铁净水原理的方程式

学生分组实验

学生展示实验现象

1、3中均产生大量絮状沉淀，2中沉淀相对较少

三支烧杯均仍浑浊

学生分析结论：

硫酸铁和硫酸亚铁均有净水能力，但硫酸亚铁的净水能力不及硫酸铁。然而硫酸亚铁在弱碱性条件下，净水效果明显变强。

增强学生对混凝法净水原理的理解，使学生“知之其然并知其所以然”

通过联系生活实际，让学生体会化学与生活息息相关。

培养学生观察思考能力。

培养学生的归纳能力。

让学生通过实验探究得出现象

激发学生的学习热情，提高学生的实验操作能力

同时让学生真正感受化学的学科特点，实验是检验真理的有效手段，提高化学学科素养

提高学生观察能力，在化学中做一个细心的有心人

硫酸亚铁为什么在弱碱性条件下净水效果更好呢？

【提示】河水PH调到9后再加入硫酸亚铁产生的是大量灰绿色沉淀很显然主要是Fe（OH）2,后变成了红褐色的

Fe（OH）3，而直接加入硫酸亚铁的产生沉淀量少，最后水澄清后看到的也是红褐色沉淀，由此可见，最终都是

Fe（OH）3胶体在发挥净水作用。

讲解：Fe（OH）2在水中溶解度较大混凝效果较差，而弱碱性环境可以使Fe（OH）2更容易被氧化生成Fe（OH）3

从而使净水效果更好

通过混凝剂处理后河水一遍就能变成澄清透明了，但它能喝吗？

二、天然水的消毒

隐藏在水中的病原微生物其化学成分主要是蛋白质，要杀死细菌，可以用蛋白质变性的原理，请大家思考有哪些办法

在此具体情境中可适用的又有哪些呢？

目前大多数城市主要选择氯气给水消毒，所以我们生活中自来水常有一股氯气的味道。提醒大家，家用井水的同学注意一定要将水烧开后再喝

经过上述两种方法处理后的水已经真正洁净了吗？

三、硬水的软化

【图片情境引入】

很多同学尤其是家里以井水作为生活用水的同学对这些现象应该都不陌生

展示概念：

硬水：含有较多钙镁离子的水

软水：含有较少或不含钙镁离子的水

展示WHO（世界卫生组织）对水质硬度的定量规定图片。水的硬度高到一定程度

学生分析

碱性条件下Fe（OH）2更容易被氧化生成Fe（OH）3

不能，还有病菌微生物

加热、强酸强碱、重金属盐、强氧化剂、紫外线照射等

加热、加氯气、二氧化氯等消毒

观察、回忆

知道硬水和软水的概念

学生活动

透过现象看本质，提高学生分析、归纳问题的能力

观察现象分析结论，更为重要的是我们要知道是什么原因导致了这样的结论，在此过程中进一步提高学生分析问题解决问题的能力，并潜移默化的形成一种“化学思维模式”

学以致用，很好的将有机化学中蛋白质相关的知识运用在此

用化学知识解决实际生活中现象，真正做到学以致用

后无论在生活还是工业上都会给我们造成很大的危害

【图片展示硬水的危害】

（提问）所以硬水的软化时非常有必要的，请大家讨论一下，有哪些办法可以将硬水软化。

（讲述）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；

（1）加热法软化硬水

煮沸软化的效果究竟怎样呢？大家自己动手验证一下。

提问学生展示现象

【梳理引导】白色絮状沉淀是什么呢？显然，加热煮沸时硬水中的某些受热不太稳定的物质发生了化学反应

（展示资料）

硬水中的钙镁离子主要以碳酸氢盐

、氯化物和硫酸盐硝酸盐等的形式存在。

【提问】这些存在形式中哪些物质在煮沸时会发生反应了？

【讲解】事实上，MgCO3在水中溶解度较大煮沸时会与水反应转化为更难溶的Mg(OH)2沉淀

水垢成分：CaCO3和Mg(OH)2 温馨提示：水壶、锅炉长期烧煮硬水，会在锅底产生一层水垢，需定期清理

（讲解）暂时硬水和永久硬水

暂时硬水：水的硬度是由碳酸氢镁、碳酸氢钙等引起的

永久硬水：水的硬度是由钙镁离子的氯化物、硫酸盐等形式引起的

加热法只能处理暂时，同学们刚才煮沸后水真正软化了吗？

学生：煮沸

倾听，了解硬水软化的几种方法：煮沸，离子交换法和药剂软化法。

【学生实验】

烧杯中取一定量井水，加热煮沸，观察现象

产生了白色絮状沉淀，沉淀量不多

学生回答并书写化学方程式

Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O Mg(HCO3)2=MgCO3+CO2↑+H2O

实验检验煮沸软化效果

分别取等量的小烧杯中的水和纯净水于两只试管中，均加入等量的肥皂水，充分振荡，观察现象

现象：纯净水中泡沫较多，煮沸后的井水中产生白色絮状物，表面产生浮渣，少量泡沫

分析

煮沸后软化效果并不明显，该井水属于永久硬水

学习什么是硬水和软水

通过教师的讲解，认识到硬水的危害及软水的应用。

自己动手验证事实的煮沸是否能彻底软化硬水

利用物质性质解释相关现象

通过短片的观看，在有限时间内，传递了大量信息，直观地学习了蒸馏的实验方法。

明确水的蒸馏原理。

（2）药剂法

（分析）硬水软化的实质是除去其中的钙镁离子，可通过外加沉淀剂使其沉淀。

大家分析讨论出想要的实验方案

供选药剂：饱和氢氧化钙溶液、饱和氢氧化钠溶液、 饱和氢氧化钡溶液、饱和碳酸钠溶液、肥皂水。

方案设计时需考虑

药剂的成本

【展示】药品单价

总结学生实验方案，展示实验步骤，强调实验注意事项

加入试剂后产生了哪些现象？

发生了哪些反应？

（3）离子交换法

（讲解）利用离子交换树脂将硬水中的钙镁离子交换出的方法

其原理为

图片展示：

1、软化过程：

2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+

2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+

离子交换树脂使用一段时间后，由NaR型变成了CaR2型，再把CaR2型树脂置于5% ～8 %的食盐水中，便可以发生逆向的交换反应,重新生成NaR,恢复交换能力。

2、再生：CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+

总结：本节课学习了天然水处理的三种方法即混凝法、消毒、硬水软化

实际生活中自来水厂又是怎样净水的了？最后我们通过这段视频总结一下天然水净化的方法

培养学生利用

所学知识设计

实验解决问题

的能力

讨论、设计实验方案、汇报实

验方案

提高实践能力

学生实验

实验步骤：

在试管中取入少量井水，向其

中按顺序依次加入足量石灰

水、足量的饱和的碳酸钠溶液，

边加边充分振荡，观察现象

导学案上完成相关反应

2+-Mg+2OH= Mg(OH)2

Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3

+CO32- + 2H2O

Ca2+ + CO32- = CaCO3

了解新材料的

应用，激发学生

对化学的学科

认识，化学充满倾听、思考、记录笔记

了创造性和新的可能性

播放视频：城市自来水厂是怎样净水的

健康饮水小知识

布置作业：思考处理导学案中两个习题

教育学生关心、爱护、珍惜水资源；引起对下节课学习的欲望。

课题三 天然水的净化

板

书

设

计

一、混凝法

二、天然水的消毒

三、硬水的软化

教

学

反

思