《水的凈化》課堂實錄(上)

河北省滄縣實驗學校 馮玉柱

《水的凈化》課堂實錄(上)

河北省滄縣實驗學校 馮玉柱

師：大家請看圖片，這是2014年8月云南魯甸地震形成的一片廢墟，危難時刻，人民子弟兵總是沖在最前面。那這圖片中的景象又是怎么回事呢？原來災區潔凈水有限，已經優先供給傷員，所以部分救援官兵只能用如此渾水煮沸泡面。突如其來的災難，搶救傷員的爭分奪秒，應急設施的不能及時到位，這種做法也實屬無奈之舉。大家想一想，假如條件允許，如何把渾水中的雜質除去呢？這就是我們這節課所要學習的內容——《水的凈化》。

生：可以用紗布或者濾紙把水過濾一下。

師：很好，還有更為簡便的方法嗎？

生：靜置，沉淀。

師：靜置只是把一些大的雜質沉到水的底部，水中仍然有許多懸浮的雜質，這些懸浮的雜質只靠自身的重力，很難沉降下來，所以在凈水時，往往要加入一種叫絮凝劑的物質，如明礬。下面老師將演示這個實驗。

師：大家看，桌面上放著兩杯湖水（水樣1），我向其中一杯中倒入明礬溶液攪拌，大家觀察現象，思考明礬在這里的作用。

生：杯子里出現了絮狀漂浮物，然后慢慢下沉。

師：那么明礬起到了什么作用呢？

生：凝結水中的雜質，使雜質變為沉淀，沉降到水底。

師：很好。通過這個實驗，我們知道明礬這種絮凝劑具有吸附雜質，促進沉降的作用。它能把水中懸浮的一些小物質凝結成大塊，然后沉降到底部。

不過現在明礬已經被一些新型的絮凝劑所代替，如聚合氯化鋁鐵，它是現在自來水廠常用的絮凝劑。它最大的優點是能除去水中殘留的鋁離子，保障人們身體的健康。

絮凝劑只是把沉淀沉到底部卻沒有徹底與水分離，那么怎樣才能把水和沉淀分離呢？這就用到了你們剛才提到的過濾。日常生活中除了用紗布進行過濾外，還有沒有其他與之相似的例子。

生1：我們吃餃子時，用漏勺把餃子和水分離開。

生2：平常喝茶水時用的茶葉漏。

生3：豆漿的過濾網，防塵口罩等。

師：這些物體的共性是它們本身都有網眼，體積大于網眼的物質不能漏下去，而液體很容易漏下去。這種分離固體與液體的方法，在實驗室里就叫過濾。

實驗室里過濾時需要用到濾紙。大家看幻燈片，這是放大100倍的濾紙結構圖，可以看到濾紙表面有很多小孔，水和溶于水的一些物質能透過這些小孔漏下去，而不溶性的物質就留在了濾紙上面，這就是過濾的原理。

下面請大家用提供的水樣2渾濁的水做一下過濾實驗。展示要求：①認識閱讀學案中的過濾方法和注意事項；②利用水槽中的儀器進行實驗；③思考過濾操作中的注意事項及原因。

學生根據學案要求分組進行實驗，教師巡視。

師：好，下面我們來交流一下實驗情況，先讓一組來說說，你們在實驗中出現了什么問題？

生：紙漏了。

師：怎么漏的？

生：捅漏了。

師：他們嫌水流得太慢，用玻璃棒捅了捅過濾器，結果把濾紙捅漏了。因為濾紙表面只有很小很小的孔，水漏下去是需要時間的，不會像咱們想象得那么快，所以大家千萬不要太著急。好，下面再找同學來說一下實驗現象和結論。

生1：實驗現象：水樣經過濾，濾液變清了，不像以前有那么多沉淀物了。

師：過濾的作用是什么？

生1：除去不溶性的雜質。

師：在過濾中，你們注意了哪些問題？為什么？

生1：倒入水樣之前要用玻璃棒引流。

師：為什么？直接倒不行么？

生1：不行，防止有水樣倒在外面。

師：他說的很有道理，這樣可以讓水樣沿著玻璃棒流入漏斗內。

師：二組來說說，你們注意到哪些和他們不一樣的問題？

生2：倒水樣時，液面不能超過濾紙邊緣。

師：為什么？

生2：因為液面若超過濾紙邊緣，水樣就會從濾紙和漏斗中間漏下去，起不到過濾的作用。

師：說得很有道理。三組呢，你們注意了哪些問題？

生3：玻璃棒末端必須頂在濾紙的三層處。

師：為什么頂在這個位置？

生3：這樣不易捅破濾紙。

師：四組來說說，你們注意了哪些問題？

生4：用少量水潤濕濾紙，使濾紙緊貼漏斗壁，防止有氣泡產生。

師：為什么要緊貼？

生4：如有氣泡生成，過濾可能會太慢吧。

師：這個同學回答得真棒！五組有沒有注意的問題？

生5：漏斗下端要緊靠燒杯內壁。

師：為什么要這樣？

生5：防止濾液濺出。

師：回答很好。但是大家有沒有注意到還有一個問題：濾紙邊緣要低于漏斗邊緣，誰能說一說這是為什么？

生6：如果濾紙邊緣高于漏斗邊緣，則水樣會把高出的那一部分濾紙撐破，濾液會直接流到漏斗外面去。

師：同學們都總結得挺好，過濾操作的要點可用“一貼，二低，三靠”這六個字來概括。

現在濾紙過濾主要用于實驗室中，實際生活中主要用濾膜、超濾膜（幻燈片展示）來進行過濾。它們的孔徑越來越小，凈化效果越來越好。大家先看屏幕，這是家用的凈水機。我拿來了凈水機里的一個濾芯，超濾膜是里面的一根根小細管，凈水時通過增壓使水通過每根小細管表面的小孔，然后進入內部的空心管道，其他雜質則被截留在小細管外面，從而達到凈水的作用。

利用超濾膜的性質，還制成了生命吸管、直飲機、海水淡化膜等。咱們云南地震的救災物資中就有一部分生命吸管。我們也期待著化學家發明更多、更先進的膜來服務于我們的生活。