《水的净化》教学设计|一贴二低三靠加分层作业

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教学目标
- 能按顺序说出自来水厂常用净水流程及各步骤作用,能区分沉淀、过滤、吸附、蒸馏可除去的主要杂质类型。
- 能规范执行过滤操作,运用“一贴二低三靠”互查,并分析滤液仍浑浊的可能原因。
- 能通过肥皂水振荡实验区分硬水和软水,知道煮沸只能降低部分暂时硬度,蒸馏能除去多数溶解性矿物质。
- 能根据杂质类型选择合适净水方法,形成“透明不等于可直饮”的判断意识。
教学重难点
重点:沉淀、过滤、吸附、蒸馏的净水作用;过滤操作规范。
难点:过滤操作中“一贴二低三靠”的落实与误差分析;硬水与软水的鉴别和软化。
教学过程(1课时45分钟)
环节一 情境导入(5分钟)
师:展示一杯用洁净水与少量泥沙现配的模拟浑浊水,提问:“这杯水里可能有什么?怎样把它变澄清?澄清后能否直接喝?”全程只观察、不尝试饮用。教师出示教学示意流程,要求同桌按“取水—加絮凝剂—沉淀—过滤—吸附(可选)—消毒”排序并互说作用;说明不同水厂工艺会调整,消毒是保障饮用水卫生的关键环节之一。蒸馏作为实验室净水方法单独讨论,不画进常规水厂流程。
环节二 沉淀与吸附(8分钟)
师:在两个烧杯中各加入等量模拟浑浊水,其中一杯加入教师预配的少量明矾溶液,搅拌后同时静置,比较沉降现象并记录时间;不预设每组都出现同样的速度差。讲解明矾形成的胶状物可吸附悬浮颗粒,使其聚集沉降。活性炭用教师准备的安全染色水样演示吸附,观察颜色变化;不让学生闻未知水样。学生填写任务单:静置沉淀——减少较大悬浮颗粒;明矾——促进细小悬浮颗粒聚集沉降;活性炭——吸附部分色素和异味。提问:“上层清液能直接喝吗?”明确任何本课实验水样都不能饮用;过滤和吸附也不能保证消除溶解性污染物或病原体。
环节三 过滤实验(18分钟)
师:演示折滤纸并放入漏斗,用水润湿,说明“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁。组装铁架台、漏斗、烧杯,强调“二低”:滤纸边缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘;“三靠”:烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒下端轻靠三层滤纸一侧,漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。边演示边让学生复述口诀。
学生分小组完成过滤,教师巡回。组内互评“一处不规范操作”,并对照提示卡分析:滤液仍浑浊,可能是滤纸破损、液面高于滤纸边缘或承接烧杯不干净。操作较快的小组加做:比较过滤上层清液和底部浊液的不同现象。
环节四 硬水与软水(7分钟)
师:展示教师配制的两瓶透明对照水样,分别滴加等量肥皂水并振荡,观察泡沫与浮渣。通常泡沫多、浮渣少的样品较软;泡沫少、浮渣多的样品较硬。硬水含较多可溶性钙、镁化合物。追问:“如何降低硬度?”说明煮沸可降低部分暂时硬度,并不能去除所有溶解性杂质;蒸馏可分离大多数不挥发的溶解性物质。水样是否可饮用不能只凭软硬或澄清程度判断。
环节五 归纳、检测与作业(7分钟)
学生分两条线归纳:水厂处理示意为“沉淀→过滤→按工艺吸附→消毒”;实验室蒸馏另列,并注明每步主要处理的杂质类型。当堂检测:判断“过滤能除去溶解的食盐”“煮沸能降低部分暂时硬度”“活性炭能吸附所有杂质”“透明实验水可直接饮用”的正误,答案依次为错、对、错、错。
必做作业(约8分钟):①写出“一贴二低三靠”,解释“二低”所指;②模拟浑浊水过滤后仍浑浊,写出两种可能原因;③说明水厂为什么还需要消毒。参考答案:滤纸边缘低于漏斗边缘、液面低于滤纸边缘;滤纸破损、液面高于滤纸边缘或承接烧杯不干净等;过滤无法保证消除病原体。
选做作业:在教师指导下用透明瓶、纱布、洁净砂和活性炭制作仅供观察的模型,记录各层作用。材料不得取自未知污染水源,处理后的水也不得饮用;不要求家庭自行完成实验。
板书设计
水的净化
水厂示意:沉淀 → 过滤 → 吸附(依工艺)→ 消毒
实验室方法:蒸馏;过滤口诀:一贴二低三靠
硬水与软水:肥皂水比较;煮沸仅降低部分暂时硬度
设计意图
本设计以模拟浑浊水样和水厂工艺示意为线索,用对比实验呈现沉降、吸附和软硬水鉴别,用过滤口诀把操作拆成可互查的动作。水厂消毒与实验室蒸馏分别讲解,课堂和课后材料均强调“实验水不可饮用”。
课程依据:教育部《义务教育化学课程标准(2022年版)》。课堂工艺图仅作教学示意,教师应按当地水厂资料核实具体流程。