师:同学们好,欢迎来到化学课堂。今天我们学习第四单元课题二《水的净化》第二课时。随着大家年龄增长,对生活事物观察得越来越仔细,还能对观察到的现象思考、探索。比如这样一个场景:“我渴了,爸爸还有凉开水吗?”“你看水壶里还有没有。”“哇,这什么水呀?怎么这么脏?”“这是水垢。”
师:自来水煮沸后为什么会残留水垢呢?请同学们复习第一课时自来水的净化过程。现在我们一起来回顾,同学们同时思考,自来水厂净化后的水是纯水吗?我们知道自来水厂从自然界取水后加入絮凝剂,它的作用是什么呢?
生:吸附水中悬浮的杂质。
师:然后进入沉淀池,沉淀池的功能是什么?
生:沉降杂质。
师:接着进入过滤池,过滤池除去了什么样的杂质?
生:除去不溶性的杂质。
师:再进入吸附池,又除去了什么样的杂质呢?
生:除去色素和异味。
师:经过这些步骤后,水能不能直接饮用呢?
生:还是不可以。
师:对,因为自然界的水中含有微生物和细菌,所以还要经过杀菌消毒,进入配水泵后送入千家万户。那么,经过一系列净化后,这水是纯水吗?
生:显然不是。
师:没错,因为有些可溶性杂质没有被完全除去。像我们日常生活中常见的水垢,就是因为自来水中溶有较多的可溶性钙镁化合物。这些可溶性钙镁化合物是怎样转化为水垢的呢?请看一个短片。
(播放短片后)
师:自来水在煮沸过程中,可溶于水的钙镁化合物转化为难溶于水的物质,吸附在水壶内壁,最终形成水垢。请同学们阅读教材,告诉我什么样的水是硬水,什么样的水是软水。
(大部分同学阅读完成)
师:通过水垢的形成,我们知道自来水不是纯水,它含有可溶性的钙和镁的化合物。那么,什么样的水是硬水呢?
生:硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水,例如自来水、江水、河水。
师:非常好,那什么样的水属于软水呢?
生:软水是指含有较少或不含可溶性钙镁化合物的水,例如蒸馏水。
师:所以硬水和软水的区别在于可溶性钙镁化合物含量的多少。同学们想一想,该怎么样鉴别硬水和软水呢?请阅读教材。
(多数同学完成阅读)
师:有同学说可以采用观察法或者用肥皂水的方式来鉴别硬水和软水。这是一瓶硬水,无色透明的液体,这是一瓶软水,同样是无色透明的液体。所以,能通过观察法鉴别硬水和软水吗?
生:不能。
师:对,那我们来看第二种方案。同学们注意观察软水和硬水遇到肥皂水会呈现出什么样的现象并记录。我们先取少量的软水,瓶塞倒放,塞上塞子放回原处,再取等量的硬水,塞上塞子放回原处。这是肥皂水。我们先在硬水中加入3滴。
(在硬水中加入肥皂水后)
师:现在硬水上方已经出现了浮渣。我们在软水中也加入3滴。
(在软水中加入肥皂水后)
师:现在我们同时振荡两支试管。同学们看,在软水中产生大量的什么呀?
生:泡沫。
师:在硬水中产生较多的什么呢?
生:浮渣。
师:所以硬水和软水遇到肥皂水现象明显不同。硬水遇到肥皂水,现象是泡沫少,浮渣多;软水遇到肥皂水,现象是产生大量的泡沫。同学们想一想,能不能根据我们刚刚获得的知识和观察到的现象,设计一个完整的方案来鉴别硬水和软水?在方案设计过程中注意方案的完整性,操作、现象和结论之间的逻辑关系。
(大多数同学完成设计)
师:现在我们简单整理一下,取少量水于试管中,滴入适量的肥皂水振荡,若出现大量泡沫则为软水;若泡沫较少,浮渣多,则是硬水。同学们,在之前的方案设计过程中,很多同学的方案不完善。一个完整的方案应该包括哪三大块呢?
生:实验操作、预期现象、预期结论。
师:很多同学知道怎么做,但语言表达不完善。现在我们回头梳理一下刚才的实验方案,对应的实验操作是取少量水于试管中,滴入适量肥皂水振荡。这样一句话告诉我们该怎么做,“取、滴、振荡”。那么这个操作对应的现象可能有出现大量泡沫、泡沫较少浮渣多。根据可能观察到的现象分析,得到的结论是出现大量泡沫则为软水,泡沫少浮渣多就是硬水。大家看,实验操作、预期现象和预期结论有着完美的逻辑关系。希望在之后的实验方案设计过程中,同学们不要再缺东少西。每天早晨洗脸上学,标志着新的一天开始。在使用毛巾时,你们遇到过这样的现象吗?“哎呦,爸爸,这毛巾怎么那么硬?”“这毛巾用久了。”
师:同学们想一想,长期使用的毛巾为什么会变硬?请阅读教材,告诉我硬水的危害有哪些?
生:用硬水洗涤衣物会浪费肥皂,时间长了还会使衣物变硬;锅炉内结垢后,不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,引起管道变形或损害,严重时还可能会引起爆炸;长期饮用过硬的水不利于人体健康。
师:非常好。我们知道硬水有这些危害,那么怎样降低水的硬度呢?请同学们继续阅读教材,了解硬水软化的方法。
(同学们阅读后)
师:在日常生活中,我们常采用煮沸的方式降低水的硬度。什么现象能说明它可以降低水的硬度呢?
生:煮沸自来水的水壶内壁结水垢。
