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视频标签：全国初中化学,实验教学说课
所属栏目：初中化学说课视频
视频课题：第五届全国初中化学实验教学说课视频《水的净化》-北京
教学设计、课堂实录及教案：第五届全国初中化学实验教学说课《水的净化》-杨艳伟北京市大兴区红星中学初中化学
水的净化
北京市大兴区红星中学 杨艳伟
一、使用教材
北京出版社义务教育教科书《化学》九年级上册
第四章《最常见的液体-水》第一节《水的净化》
二、实验器材
1． 模拟自来水厂水净化实验
长颈漏斗、具上下嘴抽滤瓶（250mL）、抽滤瓶（250mL）、抽滤瓶（125mL）、注射器（100mL）、输液器、胶塞、乳胶管、止水夹、磁力搅拌器、微型水泵、微型气泵。
氯化铁溶液、高锰酸钾溶液、活性炭（粉末）、石英砂（40-70目）、次氯酸钠溶液、棉花、滤膜、纱布。
2． 简易蒸馏实验
漏斗（截去下端玻璃管且封口，外径9cm）、烧杯（250mL）、烧杯（10mL）、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴。
三、实验改进要点
1． 模拟自来水厂水净化的思路来源于自来水生产工艺，把复杂的工艺流程转化为简易的装置进行模拟演示。装置主要包含搅拌池、澄清池、过滤吸附池、消毒池、清水池五部分，配有微型水泵和气泵。装置所用仪器主要选用化学实验室的常用仪器，例如：磁力搅拌器，长颈漏斗、抽滤瓶等；还有生活中常见物品，例如：注射器、输液器、微型水泵、微型气泵。该模拟实验的步骤与自来水厂水净化（如图1）的步骤是一一对应的，每一步骤可学习1-2种净化方法。在搅拌池中初步认识过滤和混凝，在澄清池中学习沉降，在过滤吸附池中学习过滤和吸附，在消毒池中学习消毒，最后对所得水进行初步检测。整个实验装置简约化、微型化、可视化，给予学生三维表现力的体验。实验装置如图2所示。
图1 图2
2． 简易蒸馏实验的思路来源于野外生存时制备饮用水的方法，利用蒸馏原理简化蒸馏装置，课堂教学用于学习蒸馏净化水的方法。所用仪器全部是化学实验室常用仪器，包含漏斗、烧杯、酒精灯、石棉网。将漏斗（截去下端玻璃管且封口，外径9cm）里面放入冰块（或冷水）作为冷凝装置，相当于实验室常用蒸馏装置的冷凝管。大烧杯盛放待蒸馏液进行加热，相当于实验室常用蒸馏装置的蒸馏烧瓶。将小烧杯放在大烧杯内（漏斗下端正中），盛接所得液体，相当于实验室常用蒸馏装置尾接的锥形瓶。装置小巧，实验简单易行，适于初中学生进行实验。装置如图3所示。
图3
四、实验设计思路
1． 模拟自来水厂水净化实验
自来水的生产工艺是课程标准一级主题 “身边的化学物质”下二级主题 “水与常见的溶液”中可供选择的学习情境素材，是学习吸附、沉降、过滤等净化水常用方法的经典素材。自来水的生产工艺在教科书中仅以图片形式出现，而沉降、过滤、吸附等净化方法以单个实验形式呈现。实验比较零散，缺乏整体性，与实际自来水厂净化过程距离较远。本实验通过深入挖掘自来水生产工艺这一素材，将各种净化方法浓缩设计为一个整体实验来模拟并重现自来水厂的实际生产工艺，体现了化学、技术、社会、环境的相互联系。本实验落眼点在于整合分环节实验为整体微缩重现，将教材中单个的不连续的几种净化方法实验浓缩为一个整体实验，化繁为简，优化教材。将课标、教材中“自来水的生产工艺”这一经典素材由静态图片展示转化为动态实验展示。通过一个实验可以引导学生学习沉降、过滤、吸附等多种水的净化方法，还能了解每种方法的净化程度以及综合处理水净化问题时净化方法、顺序的选择。并且充实了“水与常见的溶液”这一部分的实验资源，为后续的实践活动“走进自来水厂”打下基础。该缩微重现实验便于学生整体观察自来水的实际净化过程，给予学生三维表现力的体验，可满足学生对自来水生产工艺的好奇心，同时提升学生思维的有序性和逻辑性。
2． 简易蒸馏实验
蒸馏是课程标准一级主题“身边的化学物质”下二级主题“水与常见的溶液”中要求学生了解的净化水的常用方法，出现在教科书北京版上册第四章第一节和人教版上册第三单元课题3 中。蒸馏是制备纯水的一种重要方法，而实验室常用的蒸馏装置比较复杂，初中学生操作困难。将实验室常用的蒸馏装置进行简化，采用简易蒸馏实验装置，操作简单，易于开展初中学生实验，而且降低了对蒸馏原理的理解难度。对比学习实验室常用蒸馏装置时，可以引导学生对比找出与简易蒸馏装置一一对应的仪器和作用，从而促进理解实验室蒸馏装置的原理和作用。感受蒸馏也可以很简单地操作，启发学生在野外生存和发生地质灾害时利用有限资源制备饮用水，并培养他们的创新精神和实践能力。
五、实验教学目标
1． 通过模拟自来水厂水净化实验，了解吸附、沉降、过滤等净化水的常用方法；培养思维的有序性和逻辑性；感受水被污染容易净化难，激发爱护水资源和节约用水的社会责任意识。
2． 通过简易蒸馏实验，了解蒸馏净化水的方法和原理，启发在野外生存和地质灾害时寻找饮用水，培养创新精神和实践能力。
3． 通过自来水的生产工艺体会化学、技术、社会、环境的相互联系。
六、实验教学内容
通过模拟自来水厂水净化实验，了解吸附、沉降、过滤等净化水的常用方法。通过简易蒸馏实验，了解蒸馏净化水的方法和原理。
七、实验教学过程
| 环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
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水 的 净 化 |
【问题二】如何对含有杂质的水进行净化处理呢？ 【展示】自来水图片 【展示】自来水厂水净化过程图 【引出】根据自来水厂水净化过程图我们来进行模拟实验： 【提问】水库水中含有什么物质？ 【板书】 【演示实验】利用自来水厂水净化模拟实验装置净化水库水。 【操作1】将水库水从入水口经过隔网注入搅拌池。加入适量药品：高锰酸钾进行预氧化，活性炭粉提高净化效果，氯化铁进行混凝。 【操作2】打开磁力搅拌器，待混合物充分混合、反应后，关闭搅拌，打开止水夹，通过重力作用使混合物流入澄清池。（为节约时间，提前做好一份） 【提问】在澄清池里混合物发生了什么变化？ 【指出】在澄清池里利用了沉降的净化方法。 【问题1】沉降的原理和作用是什么？ 【操作3】利用水泵将澄清池中上层清液调入过滤吸附池。 【提问】石英砂的作用是什么？ 【问题2】过滤的原理和作用是什么？ 【提示】 【结论】沉降和过滤可以除去水中不溶性物质。 【板书】 【引导】学生观察通过活性炭的水有什么变化？ 【问题3】活性炭的作用是什么？ 【追问】活性炭是如何吸附杂质的？ 【提示】 【指出】吸附主要是除去水的的颜色和异味。 【结论】吸附可以除去水中某些可溶性物质。 【板书】 【操作4】用注射器吸取消毒剂次氯酸钠溶液注入消毒池中对水进行消毒。 【问题4】消毒的作用是什么？ 【结论】消毒可以除去水中细菌、病毒、寄生虫。 【板书】 【引导】观察清水池的现象 【操作5】打开连接在清水池的微型气泵，利用负压加快流速。 【讲述】进入清水池的水经检测合格就可以流入千家万户了。 【提问】我们生产出的自来水合格吗？ 【给出】国标。 【讲述】国标有一百多项指标，我们今天选出简单的几项进行初步检测。 【操作6】与原水对比，检测所得“自来水”是否合格。 【提问】自来水是纯净物吗？为什么？ 【指出】水垢是水中可溶性钙、镁化合物转化成沉淀形成的。含有较多可溶性钙、镁化合物的水称为硬水。不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水称为软水。长期饮用硬水对健康不利。 【过渡提问】在实验室中如何得到纯水？ 【提示】刚才我们都是以除去水中杂质的思路在净化水，让我们换个角度想一想，能不能把水这种纯净物从混合物中提取出来而得到纯水呢？ 【展示】简易蒸馏实验 【提问】用这套装置进行实验能得到纯水吗？请你分析这套装置的原理和作用。 【检测】分别向原水、自来水、小烧杯中所得水中加入硝酸银，原水、自来水生成白色沉淀，小烧杯中水无明显变化。 【结论】这样的方法可以除去水中不溶性物质和可溶性物质。 【展示】实验室常用蒸馏装置图。 【提问】这套装置的原理和作用？ 【引导】学生分析：对比找出实验室常用蒸馏装置图与简易蒸馏装置一一对应的仪器和作用。 【问题5】蒸馏的原理和作用是什么？ 【结论】蒸馏可以除去水中不溶性和可溶性杂质。 【板书】 |
◆思考、回答： 过滤；净水机 ◆思考：自来水是生活中常见的水，如何得到自来水？ ◆读图，初步知道自来水厂水净化的过程和步骤。 ◆观看模拟实验装置，初步了解大致流程和步骤：搅拌池、澄清池、过滤吸附池、消毒、清水池。 ◆展示：自己带来的水库水 ◆观察、思考、回答：水库水中含有水、不溶性物质、可溶性物质、细菌病毒等。 ◆观察：原水情况。 ◆将所做模拟实验的步骤与自来水厂水净化的步骤一一对应： ◆观察：净化步骤和方法。 ◆初步知道混凝是利用生成的胶状物质吸附水中杂质达到净化目的。 ◆观察澄清池里混合物发生的变化：大量固体物质沉降下来，上层液体比较澄清了。 ◆分析讨论，得出结论： ◆注意观察：过滤吸附池主要由石英砂和活性炭两部分组成。 ◆回答：过滤。 ◆小组讨论，得出结论： ◆观察：通过活性炭的水变得无色透明了。 ◆思考并回答：过滤、吸附。 ◆引发想象：活性炭利用微孔结构将杂质吸附在其表面，除去杂质。 ◆小组讨论分析，得出结论： ◆观察： ◆思考并回答： ◆观察：进入清水池的水流很缓慢。 ◆猜测：合格/不合格。 ◆（1）通过观察对比方法初步判断色度、浊度、肉眼可见物、异味几项是否合格。（2）通过pH试纸检测初步判断pH值是否合格。（3）通过自来水厂检测试剂检测初步判断消毒是否合格。 ◆初步判断：这几项检测指标基本合格。 ◆思考并回答：水烧开后会结出水垢，说明自来水不是纯净物，还含有我们看不见的某些可溶性物质。 ◆了解：硬水、软水。 ◆实验：用肥皂水鉴别硬水、软水。 ◆结论：产生泡沫多的是软水。 ◆思考，但不知道实验室如何得到纯水。 ◆思考：如何得到纯水 ◆小组实验：用自己带来的自来水或水库水进行简易蒸馏实验制备蒸馏水。 ◆描述现象：有水珠顺漏斗外壁滴入小烧杯中。 ◆检测：取等量所得水与自来水对比，分别加入一滴管肥皂水，振荡，观察现象。 ◆结论：所得水是软水。 ◆思考并回答：大烧杯中的原水加热蒸发变成水蒸气，水蒸气遇冷凝结成水，顺漏斗外壁滴入小烧杯中。水在100℃变成水蒸气，后遇冷凝结成水，所以流入小烧杯的水应该是纯水。 ◆观察小烧杯中所得的水。 ◆结论：初步判断小烧杯中所得水比较纯净。 ◆分析并得出结论： ◆总结蒸馏的原理和作用 |
★将认识水的角度从社会转入化学学科。 ★提高运用观察图片获取信息能力。 ★通过工艺流程培养思维的有序性和逻辑性。 ★提高运用比较对信息整合的能力。 ★提高运用观察实验获取信息能力。 ★提高运用语言描述现象能力。 ★提高有目的的观察能力。 ★提高能用表格表达所获取的信息能力。 ★通过学生分析讨论提高与他人交流信息的能力。 ★使用对比的方法，引导深入思考，针对不同目的采用不同净化方法达到不同的效果。提高运用对比对获取信息进行处理的能力。 ★通过水中杂质去除过程分析提高用图示的方式表达获得信息能力。 ★小组讨论、实验、图片、想象合力突破难点，有助于理解吸附原理和作用。 ★板书使整个净化过程可视化，也可以明确每种净化方法可以除去的杂质类别 ★观察到流速很缓慢，引导学生体会水被污染容易净化难，激发节水爱水的社会责任意识。 ★了解通过检测的方法可以初步判断样品是否合格。提高运用阅读、实验等方法获取化学信息的能力；提高运用比较、概括等方法对获取的信息进行处理的能力。 ★启迪思维，多角度思考问题。 ★初步养成乐于实践、善于合作的科学品质。 ★利用简易蒸馏实验在操作上简化实验室蒸馏实验，在理解上降低了难度，帮助理解蒸馏原理。提高了基本化学实验技能，提高与他人合作进行简单实验与探究能力，提高进行简单物质检验和区别的实验能力。 ★多次使用对比方法，培养对比思维。 |
| 小结 |
【引导】小结今天你的收获 ◆学生交流表达： 1.沉降、过滤除去水中不溶性物质，吸附除去水中某些可溶性物质，消毒除去细菌、病毒、寄生虫，蒸馏除去水中可溶性和不溶性杂质。 2.其中蒸馏的净化程度最高。 3.水被污染容易净化难，我们要节约用水，爱护水资源，为社会做贡献。 |
★使所学知识系统化。提高将所学化学知识进行整理并用关系图表达出来的能力。提升思维有序性逻辑性。 ★落实学科素养。 |
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| 评价标准 | 评分 | ||
| 自评 | 组长 | 教师 | |
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1.是否积极参与实验操作活动，并善于与他人合作 2.是否客观、准确地观察和描述实验现象 3.是否积极思考，深入探讨 4.能否主动、流畅地交流自己的见解 5.是否体验到探究活动的乐趣 |
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视频来源：优质课网 www.youzhik.com
