《水的净化》课堂实录(上)

河北省沧县实验学校 冯玉柱

《水的净化》课堂实录(上)

河北省沧县实验学校 冯玉柱

师：大家请看图片，这是2014年8月云南鲁甸地震形成的一片废墟，危难时刻，人民子弟兵总是冲在最前面。那这图片中的景象又是怎么回事呢？原来灾区洁净水有限，已经优先供给伤员，所以部分救援官兵只能用如此浑水煮沸泡面。突如其来的灾难，抢救伤员的争分夺秒，应急设施的不能及时到位，这种做法也实属无奈之举。大家想一想，假如条件允许，如何把浑水中的杂质除去呢？这就是我们这节课所要学习的内容——《水的净化》。

生：可以用纱布或者滤纸把水过滤一下。

师：很好，还有更为简便的方法吗？

生：静置，沉淀。

师：静置只是把一些大的杂质沉到水的底部，水中仍然有许多悬浮的杂质，这些悬浮的杂质只靠自身的重力，很难沉降下来，所以在净水时，往往要加入一种叫絮凝剂的物质，如明矾。下面老师将演示这个实验。

师：大家看，桌面上放着两杯湖水（水样1），我向其中一杯中倒入明矾溶液搅拌，大家观察现象，思考明矾在这里的作用。

生：杯子里出现了絮状漂浮物，然后慢慢下沉。

师：那么明矾起到了什么作用呢？

生：凝结水中的杂质，使杂质变为沉淀，沉降到水底。

师：很好。通过这个实验，我们知道明矾这种絮凝剂具有吸附杂质，促进沉降的作用。它能把水中悬浮的一些小物质凝结成大块，然后沉降到底部。

不过现在明矾已经被一些新型的絮凝剂所代替，如聚合氯化铝铁，它是现在自来水厂常用的絮凝剂。它最大的优点是能除去水中残留的铝离子，保障人们身体的健康。

絮凝剂只是把沉淀沉到底部却没有彻底与水分离，那么怎样才能把水和沉淀分离呢？这就用到了你们刚才提到的过滤。日常生活中除了用纱布进行过滤外，还有没有其他与之相似的例子。

生1：我们吃饺子时，用漏勺把饺子和水分离开。

生2：平常喝茶水时用的茶叶漏。

生3：豆浆的过滤网，防尘口罩等。

师：这些物体的共性是它们本身都有网眼，体积大于网眼的物质不能漏下去，而液体很容易漏下去。这种分离固体与液体的方法，在实验室里就叫过滤。

实验室里过滤时需要用到滤纸。大家看幻灯片，这是放大100倍的滤纸结构图，可以看到滤纸表面有很多小孔，水和溶于水的一些物质能透过这些小孔漏下去，而不溶性的物质就留在了滤纸上面，这就是过滤的原理。

下面请大家用提供的水样2浑浊的水做一下过滤实验。展示要求：①认识阅读学案中的过滤方法和注意事项；②利用水槽中的仪器进行实验；③思考过滤操作中的注意事项及原因。

学生根据学案要求分组进行实验，教师巡视。

师：好，下面我们来交流一下实验情况，先让一组来说说，你们在实验中出现了什么问题？

生：纸漏了。

师：怎么漏的？

生：捅漏了。

师：他们嫌水流得太慢，用玻璃棒捅了捅过滤器，结果把滤纸捅漏了。因为滤纸表面只有很小很小的孔，水漏下去是需要时间的，不会像咱们想象得那么快，所以大家千万不要太着急。好，下面再找同学来说一下实验现象和结论。

生1：实验现象：水样经过滤，滤液变清了，不像以前有那么多沉淀物了。

师：过滤的作用是什么？

生1：除去不溶性的杂质。

师：在过滤中，你们注意了哪些问题？为什么？

生1：倒入水样之前要用玻璃棒引流。

师：为什么？直接倒不行么？

生1：不行，防止有水样倒在外面。

师：他说的很有道理，这样可以让水样沿着玻璃棒流入漏斗内。

师：二组来说说，你们注意到哪些和他们不一样的问题？

生2：倒水样时，液面不能超过滤纸边缘。

师：为什么？

生2：因为液面若超过滤纸边缘，水样就会从滤纸和漏斗中间漏下去，起不到过滤的作用。

师：说得很有道理。三组呢，你们注意了哪些问题？

生3：玻璃棒末端必须顶在滤纸的三层处。

师：为什么顶在这个位置？

生3：这样不易捅破滤纸。

师：四组来说说，你们注意了哪些问题？

生4：用少量水润湿滤纸，使滤纸紧贴漏斗壁，防止有气泡产生。

师：为什么要紧贴？

生4：如有气泡生成，过滤可能会太慢吧。

师：这个同学回答得真棒！五组有没有注意的问题？

生5：漏斗下端要紧靠烧杯内壁。

师：为什么要这样？

生5：防止滤液溅出。

师：回答很好。但是大家有没有注意到还有一个问题：滤纸边缘要低于漏斗边缘，谁能说一说这是为什么？

生6：如果滤纸边缘高于漏斗边缘，则水样会把高出的那一部分滤纸撑破，滤液会直接流到漏斗外面去。

师：同学们都总结得挺好，过滤操作的要点可用“一贴，二低，三靠”这六个字来概括。

现在滤纸过滤主要用于实验室中，实际生活中主要用滤膜、超滤膜（幻灯片展示）来进行过滤。它们的孔径越来越小，净化效果越来越好。大家先看屏幕，这是家用的净水机。我拿来了净水机里的一个滤芯，超滤膜是里面的一根根小细管，净水时通过增压使水通过每根小细管表面的小孔，然后进入内部的空心管道，其他杂质则被截留在小细管外面，从而达到净水的作用。

利用超滤膜的性质，还制成了生命吸管、直饮机、海水淡化膜等。咱们云南地震的救灾物资中就有一部分生命吸管。我们也期待着化学家发明更多、更先进的膜来服务于我们的生活。