河北省滄縣實(shí)驗(yàn)學(xué)校 馮玉柱

《水的凈化》課堂實(shí)錄(上)

河北省滄縣實(shí)驗(yàn)學(xué)校 馮玉柱

師：大家請(qǐng)看圖片，這是2014年8月云南魯?shù)榈卣鹦纬傻囊黄瑥U墟，危難時(shí)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(lái)災(zāi)區(qū)潔凈水有限，已經(jīng)優(yōu)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(lái)的災(zāi)難，搶救傷員的爭(zhēng)分奪秒，應(yīng)急設(shè)施的不能及時(shí)到位，這種做法也實(shí)屬無(wú)奈之舉。大家想一想，假如條件允許，如何把渾水中的雜質(zhì)除去呢？這就是我們這節(jié)課所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——《水的凈化》。

生：可以用紗布或者濾紙把水過(guò)濾一下。

師：很好，還有更為簡(jiǎn)便的方法嗎？

生：靜置，沉淀。

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

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(xiàn)象，思考明礬在這里的作用。

生：杯子里出現(xiàn)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(jié)水中的雜質(zhì)，使雜質(zhì)變?yōu)槌恋?，沉降到水底?/p>

師：很好。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們知道明礬這種絮凝劑具有吸附雜質(zhì)，促進(jìn)沉降的作用。它能把水中懸浮的一些小物質(zhì)凝結(jié)成大塊，然后沉降到底部。

不過(guò)現(xiàn)在明礬已經(jīng)被一些新型的絮凝劑所代替，如聚合氯化鋁鐵，它是現(xiàn)在自來(lái)水廠常用的絮凝劑。它最大的優(yōu)點(diǎn)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(méi)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(guò)濾。日常生活中除了用紗布進(jìn)行過(guò)濾外，還有沒(méi)有其他與之相似的例子。

生1：我們吃餃子時(shí)，用漏勺把餃子和水分離開(kāi)。

生2：平常喝茶水時(shí)用的茶葉漏。

生3：豆?jié){的過(guò)濾網(wǎng)，防塵口罩等。

師：這些物體的共性是它們本身都有網(wǎng)眼，體積大于網(wǎng)眼的物質(zhì)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(shí)驗(yàn)室里就叫過(guò)濾。

實(shí)驗(yàn)室里過(guò)濾時(shí)需要用到濾紙。大家看幻燈片，這是放大100倍的濾紙結(jié)構(gòu)圖，可以看到濾紙表面有很多小孔，水和溶于水的一些物質(zhì)能透過(guò)這些小孔漏下去，而不溶性的物質(zhì)就留在了濾紙上面，這就是過(guò)濾的原理。

下面請(qǐng)大家用提供的水樣2渾濁的水做一下過(guò)濾實(shí)驗(yàn)。展示要求：①認(rèn)識(shí)閱讀學(xué)案中的過(guò)濾方法和注意事項(xiàng)；②利用水槽中的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；③思考過(guò)濾操作中的注意事項(xiàng)及原因。

學(xué)生根據(jù)學(xué)案要求分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視。

師：好，下面我們來(lái)交流一下實(shí)驗(yàn)情況，先讓一組來(lái)說(shuō)說(shuō)，你們?cè)趯?shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了什么問(wèn)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(guò)濾器，結(jié)果把濾紙捅漏了。因?yàn)闉V紙表面只有很小很小的孔，水漏下去是需要時(shí)間的，不會(huì)像咱們想象得那么快，所以大家千萬(wàn)不要太著急。好，下面再找同學(xué)來(lái)說(shuō)一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。

生1：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：水樣經(jīng)過(guò)濾，濾液變清了，不像以前有那么多沉淀物了。

師：過(guò)濾的作用是什么？

生1：除去不溶性的雜質(zhì)。

師：在過(guò)濾中，你們注意了哪些問(wèn)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(shuō)的很有道理，這樣可以讓水樣沿著玻璃棒流入漏斗內(nèi)。

師：二組來(lái)說(shuō)說(shuō)，你們注意到哪些和他們不一樣的問(wèn)題？

生2：倒水樣時(shí)，液面不能超過(guò)濾紙邊緣。

師：為什么？

生2：因?yàn)橐好嫒舫^(guò)濾紙邊緣，水樣就會(huì)從濾紙和漏斗中間漏下去，起不到過(guò)濾的作用。

師：說(shuō)得很有道理。三組呢，你們注意了哪些問(wèn)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(gè)位置？

生3：這樣不易捅破濾紙。

師：四組來(lái)說(shuō)說(shuō)，你們注意了哪些問(wèn)題？

生4：用少量水潤(rùn)濕濾紙，使濾紙緊貼漏斗壁，防止有氣泡產(chǎn)生。

師：為什么要緊貼？

生4：如有氣泡生成，過(guò)濾可能會(huì)太慢吧。

師：這個(gè)同學(xué)回答得真棒！五組有沒(méi)有注意的問(wèn)題？

生5：漏斗下端要緊靠燒杯內(nèi)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(méi)有注意到還有一個(gè)問(wèn)題：濾紙邊緣要低于漏斗邊緣，誰(shuí)能說(shuō)一說(shuō)這是為什么？

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

師：同學(xué)們都總結(jié)得挺好，過(guò)濾操作的要點(diǎn)可用“一貼，二低，三靠”這六個(gè)字來(lái)概括。

現(xiàn)在濾紙過(guò)濾主要用于實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)際生活中主要用濾膜、超濾膜（幻燈片展示）來(lái)進(jìn)行過(guò)濾。它們的孔徑越來(lái)越小，凈化效果越來(lái)越好。大家先看屏幕，這是家用的凈水機(jī)。我拿來(lái)了凈水機(jī)里的一個(gè)濾芯，超濾膜是里面的一根根小細(xì)管，凈水時(shí)通過(guò)增壓使水通過(guò)每根小細(xì)管表面的小孔，然后進(jìn)入內(nèi)部的空心管道，其他雜質(zhì)則被截留在小細(xì)管外面，從而達(dá)到凈水的作用。

利用超濾膜的性質(zhì)，還制成了生命吸管、直飲機(jī)、海水淡化膜等。咱們?cè)颇系卣鸬木葹?zāi)物資中就有一部分生命吸管。我們也期待著化學(xué)家發(fā)明更多、更先進(jìn)的膜來(lái)服務(wù)于我們的生活。