1、水的净化-李伟师:同学们好,上课。俗话说,一方水土养一方人,老师到一个地方,除了关注当地的风景,还会关注当地的重要的河流,同学们知道我们阜宁有哪些重要的河流吗?生 1:XX 河生 2:射阳河水师:那我们同学了解的还是挺多的,其中射阳河就是阜宁重要的饮用水水源地之一,老师今天带了两杯水,一杯就是取自射阳河的水,而另一杯是我们学校水龙头放出的自来水。大家觉得这杯射阳河的水怎么样?生 3:浑浊师:对,为什么浑浊呢?生 4:因为它里面有很多杂质。师:请坐,水中有泥沙这样一些不溶性的杂质,使水浑浊。水中还有什么样的杂质呢?生 5:可溶性杂质师:除了有一些可溶性杂质,还有细菌和微生物。而且,除去水中这些杂
2、质的过程就是水的净化。今天我们就一起来学习水的净化。同学们再看老师手中的这杯水。这是静置过一段时间的射阳河的水,大家觉得和原先的相比有什么不同?生 6:静置过的水有点变得澄清了。师:好,请坐。经过一段时间的静置,水中一些不溶性的大颗粒就天然沉下去,那是不是完全澄清了?我们请这位同学观察一下。生 7:没有。师:你看到什么了?生 7:水中还有一些浑浊生 8:水的上层还有一些小颗粒。师:怎么样让水中的小颗粒迅速沉降下来呢?有什么思路?经过了刚刚的天然沉降,较大的颗粒已经沉降下来了,那这些小的颗粒我们是不是可以设法变成大颗粒啊?那谁能帮我们把这些小颗粒聚在一起变成大颗粒呢?生 9:明矾。师:非常好,可
3、以用明矾。明矾可以溶于水,形成胶状物,吸附杂质,使杂质沉降。我们一起来看看明矾是确实具有这样的能力。老师分别在这两个烧杯中分别加入适量的静置过但是还含有少量悬浮杂质的水,然后再向其中一个烧杯中加入少量的明矾固体。同学们可以看到,明矾是一种白色的粉末状固体。然后用玻璃棒轻轻地搅拌。请同学们看一看,有什么现象?生 10:看到有一些小颗粒在沉降。师:对,水中一些细小的杂质开始沉降下来。为了更清晰的展示这个过程,请同学们看这段视频。 (播放视频:明矾溶于水形成明矾溶液,桌上这两杯水是浑浊的,现在向其中一杯加入一些明矾溶液搅拌,生成了许多细状的产物,这些产物可以吸附水中的小颗粒一起沉降,现在水变澄清了,
4、明矾的这种作用叫做混凝作用。明矾是家中常用的水混凝剂。如果时间足够的话我们也将看到这杯加入明矾的水变得更加澄清。明矾不负众望确实使水澄清了,不管是天然沉降,还是明矾的吸附沉降,水中的不溶性固体还会和水在一起,如何使它们彻底分离呢?生活中有没有这样的经验?请同学简单的说一说,给大家分享一下。生 11:过滤水师:描述的太精准了,还有吗?生 12:把上层的清水倒出去。师:我们这位同学的思路非常好。在生活中是可以的。在生活中会利用到各种各样的滤网,我们会根据需要,选择不同的口径大小来分离物质。老师今天也带来了具体这样功能的生活用品。 (展示 2 种水杯滤网)这样的滤网能够将水中的颗粒固体分离吗?生 1
5、3:不能,口径太大了。师:将水中不溶性的固体和水分离的这个操作,我们在化学上叫做过滤。而过滤最为关键的是它的滤网。而我们今天选择的滤网是它,滤纸。为什么用滤纸啊?生 14:因为它的口径很小。师:非常好,形容的很准确。滤纸口径大小合适,那用滤纸选择什么样的仪器呢?要用到漏斗,滤纸和漏斗组装成过滤器,将滤纸对折,再对折,然后打开,滤纸的一面是一层,一面是三层,然后将它放置于漏斗中,用少量的水润湿,用玻璃棒轻轻挤压,使滤纸紧贴漏斗内壁。制作好过滤器,要想完成过滤操作,还需要哪些仪器呢?生 15:铁架台,烧杯师:烧杯有什么作用呢?生 15:接过滤后的沉降。师:还有吗?还需要玻璃棒,那玻璃棒在过滤操作中
6、起什么作用呢?如何完成过滤操作呢?请同学们阅读课本 75 页。对照课本的实验要求和图示,先阅读,然后将大家实验盒中浑浊的水过滤。现在开始进行实验。可以按照图示,还有老师刚才的讲解,先把过滤器做好。(学生实验,老师巡视指导)好,实验停止,是不是所有小组通过过滤都得到澄清透明的液体啦?老师看有几个同学不好意思,老师发现有几个小组过滤后的液体还是浑浊的。请这个小组同学先来分析一下是什么原因导致的呢?组 1:滤纸没有紧贴漏斗内壁。组 2:没有用玻璃棒引流,液体倒得太快,漫出漏斗,直接流入承接杯里。师:请坐。老师在观察大家实验的过程中还发现了这几个问题。这是第三个小组,过滤后的液体还是浑浊的。再看看这个
7、小组,什么问题?生:漏斗下端没有紧贴烧杯内壁。这个小组呢?看这三个大字:废液缸。用废液缸来承接滤液,等会儿请这个小组展示一下他们的理由。在刚才过滤的过程中老师发现有很多小组滤液是一滴一滴往下滴的,有类似情况的小组请举手示意。很多,那大家说说这是什么原因导致的呢?我们可以相互讨论一下。请小组代表说一说。生 16:滤纸与漏斗壁之间有气泡。师:也就是说,并没有紧贴漏斗内壁。还有什么原因呢?生 17:泥沙把漏斗底部堵塞了。师:是不是有这种可能,泥沙比较大,堵住了漏斗底部,有。当然,除了有这些不当的操作,老师也发现有一个小组做的非常好,请这个小组同学分享一下你们小组成功的经验。生 18:我们是由下至上,
8、先将烧杯的位置放好,然后固定铁架台的位置,将漏斗的底部紧贴烧杯内壁,再用滤纸放在漏斗内,先用水稍微润湿,将玻璃棒紧贴漏斗内壁,最后再用玻璃棒引导。师:很好请坐。大家听到没有,这一组同学在搭建装置的时候,就是大有讲究的,由下往上。而且在过滤时他们也注意到了玻璃棒用于引流。我们通过自己的实际操作归纳一下过滤时的要点。首先我们在组装过滤器时,滤纸要紧贴漏斗的内壁,如果没有紧贴,可能会影响过滤的速度,滤纸要低于漏斗的边缘,液体要低于滤纸的边缘,在实际操作时,烧杯要紧靠玻璃棒,玻璃棒要紧靠三层滤纸的一侧,漏斗下端要紧靠烧杯的内壁,而漏斗下端我们刚刚拍到的一组同学,并没有紧靠烧杯内壁的,大家想一想可能会导
9、致什么结果呀?除了液滴飞溅以外,它还会影响过滤的速度。我们把过滤的要点总结起来就是:一贴、二低、三靠。过滤后的液体浑浊可能是什么原因呢?大家分析一下。这个小组大家有没有注意到,液面已经高于滤纸的上面了,还有一个小组用废液缸承接滤液,废液缸可能是不干净的,不过今天没有出现这个问题,还有一种就是滤纸破损的情况,滤纸破损也可能导致过滤后的液体浑浊。玻璃棒的作用?好,引流。那通过过滤,大多数小组得到的液体变得澄清了。但是水中还有一些可溶性的杂质使水有颜色有气味,又将如何除去它们呢?大家看一下老师手中的这杯水,同学们有办法除去水中的红色吗?大家看一下,有什么现象啊?生 19:水变透明了。师:红色哪里去了
10、?这个实验的关键就是 U 形管中的黑色固体,你们知道它是谁吗?生:活性炭。师:活性炭的表面疏松多孔,能吸附色素,除去臭味。大家生活中见过它吗?生 20:我在冰箱里见过的一种除味剂。师:非常好,还有哪里见过吗?生 21:净水机。师:大家的生活经验还是挺丰富的。其实活性炭在生活中并不少见。在这些用途中都能见到它。在 U 形管左边得到了无色的水,那这个水是不是纯水呢?不是,为什么?这个图片大家见过吧,我们家里烧水常用的烧水壶,底部结了一层厚厚的水垢,而水垢的主要成分是不溶于水的碳酸钙和氢氧化镁,水垢是如何形成的?这和水中的可溶性杂质有关。请同学们阅读课本 76 页,了解硬水和软水。好。水可以分为硬水
11、和软水,那什么是硬水,什么是软水呢?请这位同学说一说。生 22:含较多可溶性钙镁化合物的水叫硬水,含较少可溶性钙镁化合物或不含可溶性钙镁化合物的水叫软水。师:水中含有的钙镁化合物越多,水的硬度就越大,硬水的危害非常大,用它洗衣服不仅洗不干净,还浪费肥皂。长期饮用硬水,会容易得结石。在生产中危害更大,如果锅炉用水使用硬水,可能会引起爆炸。有什么简单的方法区分硬水和软水呢?生 23:用肥皂水。师:那如何利用肥皂水区分呢?请同学们利用手中的试管进行实验,区别硬水和软水。注意取用水的量要尽可能少。实验完了以后请同学们详细的描述实验现象,步骤和结论。开始实验。好,实验结束,有小组的实验结果已经出来了,请
12、这个小组来描述一下你们的实验步骤、现象和结论。生 24:分别将肥皂水滴加到两个水样中,振荡之后观察到水样 1 出现白色浑浊,水样 2 有泡沫。得出水样 1 是硬水,水样 2 是软水。师:生活中我们区分硬水和软水可以利用最常见的肥皂水区分,那如何将硬水软化呢?水壶中水垢的形成有没有给你什么启示?生 25:将硬水煮沸。师:很好,将可溶物转化为不可溶的,减少水中的钙镁化合物,这样硬水就得到了软化。在生活中将水煮沸就可以达到很好的软化效果。煮沸还能起到什么作用啊?生 26:杀菌师:好,可以去除水中的细菌和微生物。在自来水厂一般是使用氯气或者二氧化氯来杀菌消毒的。我们今天学到了多种水的净化的方法,请大家
13、利用今天所学的知识,分析一下自来水厂净化水的每一步的作用。第一步加絮凝剂,用意何在?絮凝剂一般用的是明矾,明矾的作用是?生 27:将杂质沉降师:使一些悬浮的杂质沉降。接下来反应沉降池?生 28:使反应后的杂质沉降下去。师:过滤池呢?生:除去不溶于水的固体杂质。师:很好,活性炭吸附池呢?生 29:除去可溶性的杂质师:下一步杀菌消毒。生 30:杀死细菌。师:很好,经过这样的方法,稍加处理之后就能得到可以饮用的自来水了。那从沉降、过滤、吸附、再到消毒,水的净化程度越来越高了,当然成本也越来越高。所以自来水到千家万户是花了很多成本的,这就要求我们每个同学都要节约用水,爱护水资源。我们今天学了水的多种净化方法,可以根据需要选择合适的方法来对水进行净化,当然我们也可以根据需要选择合适的净化思路来对水进行净化。我们今天所学的水的净化方法都只是设法除去水中的杂质,要想得到纯水,我们还需要通过蒸馏的方法从天然水中通过蒸馏得到纯水,即蒸馏水。这部分内容就留到我们下节课继续学习。请同学们课后完成这两个作业。老师相信同学们对水的净化学的越多,会对它越关注,老师也相信将来同学们会研究出更好的净水方法,让我们的饮用水更安全。好,谢谢大家!下课。