1、獲取純凈的水教學設計： 在本節中你是怎樣調研學生的學習起點和障礙點？ 答：在本節課上課前， 我先分別在山區和城區學生中調查學生對生活 中水質量問題的看法，以及怎樣凈化水，還有水在生活中的作用，雖 然城區和山區學生由于生活用水分別是泉水和自來水， 在回答問題的 依據上有所差別， 但都能明白水中生活中的用途， 知道水的污染嚴重， 水資源短缺等，這是學生學習的起點之一即生活經驗。起點之二：通過復習已有的知識基礎，即學生初三學習的天然 水凈化知識； 高二學習的鹽的水解知識也是本節課學習的起點， 通過 復習，能把握學生的掌握程度，把握住學生的學習起點。但對于怎樣凈化水，由于城鄉學生，生活環境不同，學生程

2、度 參差不齊，尤其山區的學生，這為本節課的障礙點。還有，我校學生基礎差，在本節的實驗探究中，對于試劑的先 后順序又是一個障礙點。 學生的學習起點和障礙點是什么？答：基于問題 1 的分析，本節課學生學習的起點之一是水是生活中不 可缺少的物質，學生都能明白水中生活中的用途， 知道水的污染嚴重， 水資源短缺等， 有著一種獲取純凈水的意識。 這是學生學習的起點之 一即生活經驗。起點之二：已有的知識基礎，學生初三學習了天然水凈化知識； 高二學習了鹽的水解知識也是本節課學習的起點障礙點之一：是怎樣凈化水，由于城鄉學生，生活環境不同，程 度參差不齊，尤其山區的學生，這為本節課的障礙點。障礙點之二：我校學生基

3、礎差，在本節的實驗探究中，對于試劑 的先后順序又是一個障礙點。 展示基于學生的認知脈絡而設計的系列問題。答：本節課基于學生的認知脈絡而設計的系列問題有三部分。一、課題引入時設計的系列問題有：1、思考水的重要用途。2、水為什么要凈化？3、我們是如何從自然界獲取潔凈的水呢？二|、混凝法教學實驗時設計的問題是：1、分析三組實驗現象， 為什么亞鐵鹽的凈化效果沒有鐵鹽的效果好？2、天然水中含有細菌，主要成分為蛋白質。請你舉出幾種在家里能殺死水中細菌的簡單方法？3、城市自來水以天然水為水源， 你能簡要地說明獲得自來水的過程 嗎？4、從自來水飲用水消毒劑和混凝劑的使用來看，請你思考：在采取某種化學方法處理生

4、活中的問題時，一般需要考慮哪些問題？ 三、硬水軟化教學生設計的問題是：1、如何除去水中的 Ca2、 Mg2？2、如果有一杯同時具有永久硬度和暫時硬度的水，你能設計出軟化 水的實驗方案嗎？附： 獲取純凈的水教學設計獲取純凈的水教學設計金永星一、教材依據人教版高中化學選修 2化學與技術第二單元化學與 資源開發利用第一節獲取純凈的水（第一課時）。二、設計思想教材分析 ：本節課分為兩個課時進行教學。 本教案設計為第一課時， 主要內 容為“天然水的凈化”。教材側重介紹水凈化的化學原理、 方法和簡要流程。 天然水的凈 化主要介紹了混凝法和化學軟化法。 這些方法都是以化學反應原理為 基礎的，教材從基本的化學

5、反應入手， 給出了一些基本的化學方程式 或離子方程式，使學生能從化學的角度認識實際生產中解決問題的一 些方法，然后幫助學生了解生產過程中如何實現這些原理和方法的一 些技術問題。學生分析：本節課內容與學生已有的生活經驗密切相關， 學生通過初三化學 及高中必修 1 必修 2 的學習已經有一定的知識基礎， 所以學生對本節 知識是具有一定的信息儲備的。設計理念：以學生為中心， 以學生已有的知識和經驗為基礎， 從生活走進化 學，從化學走進社會，應用化學知識獲取純凈的水，感受化學在水處 理中的應用。課堂教學中在追求知識的同時， 更多的是體現學習過程， 核心是學生思維的啟發和學習方法的指導。具體思路為： 先

6、從學生的已有生活經驗和知識經驗人手， 展示一 些自然水的圖片，思考水的重要用途，然后設疑“我們是如何從自然 界獲取潔凈的水呢”引入主題，結合初中學習過的有關水凈化的知識， 通過實驗探究、 思考討論等活動， 了解常用的混凝劑的凈水原理以及 選擇合適的混凝劑的方法。 引導學生分析天然水因與空氣、 巖石和土 壤等長期接觸，其中溶解了許多雜質，通常含有 Ca2、Mg2 等離子引 出硬水和軟水的概念， 引導學生設計實驗方案探究除去永久硬度的水 中 Ca2+、 Mg2+的方法，使學生了解除去雜質時選擇試劑和確定加入試 劑順序的一般思路。教學中要充分利用教科書中的 “學與問”“思 考與交流”等欄目，使學生能

7、積極主動地思考和交流。三、教學目標 知識與技能 1了解從天然淡水獲取潔凈水的常用方法混凝法和化學軟化 法。2了解硬水軟化的常用方法加熱法、藥劑法和離子交換法。 3知道純水與天然水、硬水與軟水的區別 , 學會簡單、常用的檢 驗硬水與軟水的方法。過程與方法 1通過硬水軟化的科學探究活動使學生初步了解設計實驗方案 的方法。2通過硬水軟化的科學探究活動使學生了解除去雜質時選擇試 劑和確定加入試劑順序的一般思路。情感態度與價值觀 感受化學在水處理中的應用。應用化學知識改善人們的生活四、教學重點 天然水凈化的化學原理，化學在水處理中的應用和意義。五、教學難點硬水的軟化。六、教法選擇 教授混凝法凈化水時采用

8、講授法，實驗法，討論法，比較法。 教授化學軟化法凈化水時采用講授法，實驗探究法。 在課題引入及達標測試部分采用多媒體輔助教學法。七、學法指導 1、在已有的知識和生活經驗的基礎上學習：通過初三學習的凈 水知識學習天然水凈化； 運用鹽的水解知識學習混凝法； 聯系生活經 驗認識水凈化的一般過程及凈化原理。2、在實驗中進行學習：通過演示實驗學習混凝法凈水的原理； 通過探究實驗學習軟化水的方法。3、在質疑、討論中探究學習：運用已有化學知識認真探究，分 組討論，相互協作，設計軟化水的實驗方案，了解除去雜質時選擇試 劑和確定加入試劑順序的一般思路。4、在對比中學習：比較鐵鹽和鋁鹽的水解；比較鐵鹽和亞鐵鹽 的

9、凈水效果；比較硬水和軟水、暫時硬度和永久硬度的區別，比較混 凝法和化學軟化法。八、教學準備實驗儀器： 50ml 燒杯 3個、100ml 燒杯 2 個、試管 3 支、鐵架臺、 漏斗、玻璃杯各 1、濾紙等。實驗藥品：綠礬 (FeSO4. 7H2O)、Fe2(SO4)3、河水或井水、 Ca(O H)2溶液、 NaOH溶液、飽和 Na2CO3溶液、肥皂水各適量。(以上為每組實驗所須儀器和藥品，分組數視實際情況而定)制作 PPT九、教學過程教師活動學生活動設計意 圖【引入】展示一些自然水 的圖片。思考水的重要用途。【設疑】我們是如何從自 然界獲取潔凈的水呢？【板書】獲取純凈的水【設疑】水為什么要凈 化？

10、【引導分析】【板書】 一、天然水的凈化 1、混凝法 【介紹混凝法的原理】 加入一種混凝劑(如：明 礬、鐵鹽、亞鐵鹽)，使水中 細 小的懸浮物質和膠體聚集 成較大顆的顆粒而沉淀， 然后 過濾除去【分析】明礬的凈水原理 明礬在水中發生電離：方 程式為 KAl(SO4) 2 = K+ +Al 3+ + 2SO42-Al 3+與水發生水解反應生 成 Al(OH) 3，水解方程式為Al3+ + 3H2O Al(OH) 3 + 3H + 教師指導學生閱讀Al(OH) 3凈水原理及常見混凝【觀賞】【思考】工業上：洗滌、溶解、加熱、冷卻， 進行紡織、造紙、煉鋼、發電、生產化 肥及各種化工產品。農業上：灌溉 日

11、常生活中：洗衣、洗澡、各種飲 料食品等。【學生討論】 得出結論：天然水在自然循環過程 中與大氣和土壤不斷地接觸，必然會混 入很多種雜質。這些雜質有的懸浮在水 中，有的溶解在水中，還有的以膠狀粒 子分散在水中。為了獲得符合不同標準 ( 指工業生產或生活方面 ) 的水，必須對 水進行處理，以除掉水中的一些雜質。【聽講】【識記方程式】 【閱讀課本】 通過課本閱讀及教師的講解會解 釋：Al(OH) 3在水中以絮狀的膠體形式存 在，由于水中的膠體雜質一般都帶負 電, 而 Al(OH) 3膠體粒子帶正電， 通過電 性吸引作用，破壞了天然水中膠體雜質 的穩定性，使膠體雜質聚沉。同時還能 吸附一些懸浮物，這樣

12、就起到了凈水的 作用。工業上還常用硫酸鋁， 聚合鋁，硫 酸亞鐵，硫酸鐵等作混凝劑。【觀察實驗現象】激發學 習興趣，開闊 眼界，化學知 識用于生活。創設情 景，引發思 考，引入課 題。引發思 考。培養學 生提取信息 的能力、學生 的交流、溝通 能力，學生歸 納、語言表達 能力。培養學 生閱讀能力， 歸納、語言表 達能力。引起學 生關注生活、 用化學知識 解決生活中 的問題。劑。【實驗探究】【記錄實驗結果】觀察能 力，實驗結果【演示實驗】記錄能力培1燒杯 1 中盛有渾濁的養。井水，加入一些綠礬( FeSO4?7H2O)，攪拌后靜置。【認真思考】2燒杯 2 中盛有渾濁的井水，加入適量 NaOH溶液，

13、使溶液的 pH達到 9 左右，然后加入一些 FeSO4?7H2O，攪拌后靜置。3燒杯 3 中盛有渾濁的【學生參照課本討論回答】井水，加入一些 Fe2(SO4)3 ，由于 FeSO4·7H2O來源充足， 作為混攪拌后靜置凝劑在工業上應用比較多。它在水中的總結和【提出問題】分析三組實作用與鋁鹽相似，但水解后生成的分析實驗結驗現象，為什么亞鐵鹽的凈化Fe(OH)2溶解度較大，混凝效果不好。所果的能力，閱效果沒有鐵鹽的效果好？以，實際應用時必須將 Fe2氧化成 Fe3，讀能力培養。【啟發誘導】在溶液中生成 Fe(OH)3，起到較好的混從原料來源，Fe(OH)2溶解凝作用。 FeSO4

14、3; 7H2O溶于水后顯酸性，性，而 Fe2在堿性條件下更容易被氧化成Fe2氧化條件方面啟發學Fe3，所以要將 pH調到 9 左右。生。【學生書寫 Fe3+水解的離子方程式】舉一反【學生討論、思考、交流】三，靈活運1加熱、用消毒劑或紫外線消毒等。用。【學與問】鐵鹽的水解與2加絮凝劑沉淀過濾吸附鋁鹽相似，你能寫出 Fe3+水解殺菌的離子方程式嗎？3從兩個方面考慮： 首先是所采用【思考與交流】有效的化學方法，如反應原理適用、添激發學1天然水中含有細菌，加試劑的性質、順序和量等。其次，還生思考，充分主要成分為蛋白質。 請你舉出要考慮應用化學方法所產生的經濟和運用化學知幾種在家里能殺死水中細菌社會等方

15、面的問題。主要指成本核算、識應用于生的對生態環境和人體健康是否有直接影活。簡單方法？響或是否有潛在、長遠的影響。2城市自來水以天然水為水源，你能簡要地說明獲得自來水的過程嗎？3從自來水飲用水消毒【傾聽、閱讀、思考】劑和混凝劑的使用來看， 請你天然水與空氣、巖石和土壤等長期思考：在采取某種化學方法處接觸，其中溶解了許多雜質，如無機鹽理生活中的問題時， 一般需要類、某些可溶性有機物以及氣體等，通考慮哪些問題？常含有 Ca2、Mg2等陽離子和 HCO3、CO32【板書】、SO42、Cl、NO3等陰離子。不同地分析水2、化學軟化發區的天然水里含有這些離子的種類和中的雜質，引【引導分析】天然水中的數量不

16、同。一般地說，地下水、泉水中出 Ca2、 Mg2雜質含 Ca2、Mg2較多，而雨水、河水、湖，引出硬水，水中含 Ca2、Mg2少一些軟水的概念。【學生小組討論總結歸納】如果水【板書】（ 1）天然水的中含有少量 Ca2、 Mg2，對人體有益。分類：水中含有較多的 Ca2、Mg2，對人們的硬水：含有較多 Ca2、Mg2生活、生產不利的水叫做硬水；【傾聽、閱讀、思考】回憶生活中明確化軟水：含有少量 Ca2、Mg2的水垢的形成過程，常在水壺內壁結有學與人體健或不含 Ca2、Mg2的水叫做白色水垢。康及生活的軟水。【明確】洗滌用水如果硬度太高，關系。水中的 Ca2、Mg2與肥皂反應生成不溶【引導分析】水

17、中含有 Ca2于水的物質，不僅浪費肥皂，也洗不凈聯系生、Mg2對人的利弊。衣物。在工業上對水的硬度也有要求，如鍋爐用水如果硬度太高，長期燒煮 后，水里的鈣鹽和鎂鹽會在鍋爐內結成活。【分析講述】鍋垢，使鍋爐內金屬管道的導熱能力大明確硬水的硬度過高對生活和大降低，不但浪費燃料，而且會導致管水的危害，自生產都有害處。道局部過熱，使鍋爐管道變形或損壞，然引出軟化嚴重時會引起爆炸事故。所以硬水的軟方法。【板書】（ 2）水的硬度：化非常重要。暫時硬度：如果水的硬度【學生討論、思考、交流】是由 Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2 或所引起的， 這種硬度叫做暫【明確原理】時硬度。Ca(HCO3) 2 Ca

18、CO3 CO2 H2O永久硬度：如果水的硬度 是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化Mg(HCO3) 2 MgCO3 CO2 H2O物等引起的，這種硬度叫做永MgCO3H2O Mg(OH2) CO2引發思久硬度。天然水大多同時具有考，激發興暫時硬度和永久硬度。【傾聽、思考】趣。【提出問題】如何除去水中的 Ca2、Mg2？【板書】感受化（3）硬水軟化的方法：學在水處理加熱法中的作用。【分析講述】具有暫時硬度的水可以用加熱的方法進 行軟化。【板書】藥劑法【分析講述】具有永久硬度的水可采用藥劑法。落實教藥劑法通過向硬水中加 入適當的化學藥劑，與 Ca2、 Mg2發生化學反應，使 Ca2、 Mg2以沉淀的形式分離出

19、來， 達到軟化水的目的。常用的化學藥劑有純堿、 生石灰等。對于工業鍋爐用 水，還有一種用磷酸鹽作藥劑 的處理方法，使沉淀物懸浮在 水中而不結垢。【科學探究】有一杯具有 永久硬度的水， 其中主要含有 MgCl2和 CaCl2，你能設計出軟 化水的實驗方案嗎？現有藥劑可供選用： Ca (OH)2溶液、 NaOH溶液、飽 和 Na2CO3 溶液、肥皂水。【學生分組討論】 每組派代表發言， 相互交流評價，得出實驗方案：1向硬水中加入 Ca(OH)2 溶液 直到不再產生沉淀MgCl2+Ca(0H)2 = Mg(0H)2+CaCl22繼續向溶液中加人 Na2CO3，直到 產生沉淀CaCl2+Na2CO3

20、= CaCO3+2NaCl3將上述溶液過濾4取上述濾液少許， 加入少量肥皂 水，振蕩【學生分組實驗】填寫實驗現象和實驗步驟現象化學方程式結論學生討論、思考、交流】實驗指導】【設疑】如果有一杯同時 具有永久硬度和暫時硬度的 水，你能設計出軟化水的實驗 方案嗎？ 引導學生從生活中飲水 機的過濾裝置思考。【板書】離子交換法【分析講述】離子交換法 是用離子交換劑軟化水的方 法。離子交換劑中的陽離子與 水中的 Ca2、Mg2發生離子交 換作用， 使水得到軟化。 現在 常用作離子交換劑的離子交 換樹脂，是一類不溶于水但能【傾聽、閱讀、明確原理】 離子交換法軟化水的反應原理 2NaRCa2 CaR2 2Na 2NaR Mg2 MgR2 2Na 離子交換樹脂使用一段時間后，由 NaR型變成了 CaR2 型(或 MgR2型)，而 失去了交換能力。可把 CaR2 型(或 MgR2 型)樹脂置于 5% 8%的食鹽水中， 便可 發生逆向的交換反應，重新生成 NaR， 恢復交換能力：CaR2 2Na 2NaRCa2 這個過程叫做再生。 【學生限時測試】傾聽、回顧、總結】學目標，突破 難點，掌握重 點。生科學探究 精神及合作 能力，了解除 去雜質時選 擇試劑和確 定加入試劑 順