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1、第三单元 课题3 水的净化三维目标1、知道纯水与天然水、硬水、软水的区别。了解吸附、过滤和蒸馏等多种净化水的方法。2、通过对照实验认识纯水与天然水的差别，学会检验硬水与软水以及净化水的方法。3、了解与实际生活相关的知识，调动学习的热情和积极性。1、知识、能力聚焦1、水的净化1、纯水与天然水的区别1、纯水是无色、无臭、清澈透明的，属于纯净物。2、自然界中的水由于含有许多可溶性和不溶性杂质还有微生物（细菌、病毒等），因此常呈混浊状态，天然的水都属于混合物。2、自来水的净化自来水厂净化过程如图表示：取水 加絮凝剂 反应沉淀池 过滤池 活性炭吸附池 清水池 消毒 配水泵 用户：1）、加絮凝剂：明矾溶于
2、水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，可以使杂质沉降达到净水效果。明矾可作絮凝剂。扩展：做絮凝剂净化水的物质除了明矾外，还有碳酸铝、氯化铝，由于水中溶有过量铝的化合物对人体有害，近年来用氯化铁、高锰酸钾等铁的化合物替代。2）、过滤可以除去液体中混有的固体杂质，自来水厂用石砂层作为过滤层。启示：井水、泉水、小河之所以清澈是因为经过自然土沙层的过滤。3）、吸附：活性炭具有吸附作用，不仅可以滤去一些不溶性的杂质，也可以吸附掉一些可溶的杂质，还可以除去臭味。4）、消毒：用氯气，二氧化氯，漂白粉主要成分是次氯酸钙作消毒剂。3、常用的净水方法：1）、沉淀：让水中的颗粒物利用重力作用沉淀，包括静置沉淀和吸附沉淀
3、。2）、过滤：将固体物质与液体分离的一种方法3）、吸附：利用具有吸附作用的物质吸收杂质及气味，常用作活性炭作吸附剂。4）、蒸馏：将水加热成水蒸气，再冷凝成纯净水。注意：a、在净水的各种方法中，吸附、沉淀、过滤发生的都是物理变化。B、用氯气或漂白粉给水消毒杀菌发生的是化学变化。C、活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，活性炭的吸附性属于物理性质。D、在沉淀、过滤、吸附、蒸馏几种净化方法中净化程度最高的是蒸馏。E、经过沉淀、过滤、吸附等净化处理，除去的主要是水中的不溶性杂质，所得的澄清的水中仍混有许多的可溶性杂质，因而属于混合物。4、活性炭的净水作用活性炭具有疏松多孔的结构，对气体、蒸气或胶状
4、固体具有强大的吸附能力。活性炭广泛地用于净化某些气体或液体，很多净水器中用活性炭来吸附水中有颜色、有气味的物质。2、硬水及其软化经过沉淀、过滤、吸附除去自然水中的难溶性杂质，但一些可溶性杂质还没有除去，如可溶性的钙、镁化合物。1、硬水和软水含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水，不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。河水多为硬水，雪水、雨水是软水。2、硬水和软和的检验。！）、把肥皂水倒入水中搅拌，若水易起浮渣的为硬水，反之为软水。2）、分别加热，出现浑浊的现象的为硬水，反之则为软水。3、硬水的危害：硬水除对生活（如洗涤）和生产（如锅炉用水）有危害外，长期饮用硬度很高的水，对人体的健康也
5、有不利的影响，此外，很多工业部门，如纺织、印染、造纸、化工等，都要求用软水。4、硬水的软化方法：生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度，实验室常用蒸馏水的方法得到蒸馏水以降低水的硬度，在工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水。2、方法、技巧平台3、过滤操作1、过滤器的准备：如图所示，取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形（一边为一层滤纸，另一边为三层滤纸），用少量水湿润滤纸，放入漏斗内，使之紧贴漏斗壁，使滤纸和漏斗壁之间不能留有气泡。问题1：滤纸为什么要先用水润湿后，再放入漏斗内，且中间不能留有气泡？假如漏斗壁与滤纸中间有气泡，应怎样处理？答：滤纸不用水润湿无法紧贴漏斗壁，滤纸与
6、漏斗壁之间有气泡会影响过滤速度，如果发现有气泡，应使用玻璃棒轻轻赶走气泡。 安装过滤器：如图所示，要使漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。市滤液元烧杯内壁流下，以免液滴飞溅。 过滤操作：1、先将玻璃棒轻轻斜靠在三层漏斗处；2、取浑浊的水沿玻璃棒慢慢倒入漏斗内，烧杯口紧靠在玻璃棒上；3、液面始终低于滤纸的边缘。过滤操作要点归纳：“一贴，二低，三靠”。一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。二低：液面低于滤纸边缘，滤纸低于漏斗口。三靠：盛待过滤液体的烧杯口紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠在三层滤纸一边，漏斗的下端管口紧靠在烧杯内壁上。问题2：可以用什么物品代替实验室中滤纸和漏斗来过滤液体？答：可以用纱
7、布代替滤纸，可用筷子代替玻璃棒，可用瓷碗、茶杯等代替漏斗和烧杯等。问题3：在过滤时两次过滤后滤液仍浑浊的原因是什么？答：1）、滤纸破损；2、过滤时液面高于滤纸边缘。问题4：过滤时玻璃棒起什么作用？答：玻璃棒起到引流的作用。4、过滤的应用过滤法是混合物分离的方法之一，适用于固体与液体的分离，也适用于两种固体的分离（必须满足一种固体易溶于水，另一种固体难溶于水），过滤法是混合物分离常用的一种物理方法。4、蒸馏1、原理：根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离。2、适用范围：分离和提纯液态混合物，或把混在液体中的杂质除去。3、蒸馏操作时应注意的问题：1、蒸馏烧瓶下面必须垫上石棉网，不能用火直接加热。
8、2、蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石（或碎瓷片）以防加热时暴沸，使蒸馏平稳进行。3、温度计的液球应对着蒸馏烧瓶的支管口，因为蒸馏时需控制的温度是出口蒸气温度。4、冷却水的流向应跟在蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以收到最大的冷却的效果。5、蒸馏产物（称馏分）一般用锥形瓶收集。扩展：空气的分离和石油炼制成品油（汽油、柴油）都运用了蒸馏原理。液化空气中，氮和氧的沸点不同，减压、升温后氦气先逸出，剩下的液体主要是液氧。石油中各组分的沸点不同，控制温度让不同组分先后蒸馏出来。制得汽油、煤油、柴油、石蜡等。3、创新思维扩展5、自然界的净水过程和自制净水器地表水常常含一些杂质，通过地层或沙层过滤后得到净化，所以农村
9、常挖井取用地下水。水细沙石活性炭纱布 地表水鹅卵石纱布 沙层 井水根据井水的净化过程，我们可以自己设计净水器，过滤层的颗粒由粗到细。名题1、青海是黄河的发源地，黄河水处理饮用水可通过：1）、加热煮沸；2）、消毒；3）、过滤；4）、自然沉降，较合理的顺序为 （ ）A、B、C、D、解析：基础题。此题考查生活用水的处理方法和过程。河水经过自然沉降和过滤处理措施后，主要除去的是河水中颗粒大的不溶性杂质，但所得到的河水仍然不能饮用，因为河水中还有许多可溶性杂志（可能含有一些有毒物质）。因此第三步应对得到的河水进行消毒，最后经过加热煮沸处理，将硬水变为软水方可饮用。故选C。点拨:净水的过程是由粗到细的过程
10、，即先去掉颗粒大的不溶性杂质（沉淀、过滤）后去掉可溶性杂质。2、学校、家庭、办公室常用的净水器的基本原理可用如图所示的简易净水装置表示。其中所用的石子、细沙等的作用是 ，起吸附作用的是 纱布水细沙石活性炭鹅卵石纱布解析：在净水装置中，石子、细沙起初步过滤作用，活性炭起吸附作用，棉花对水更进一步过滤。答案：过滤；活性炭。点拨：本题结合示意图，考查了水的净化过程。水质情况不同，净化的处理的略有不同，在解题时要注意具体情况具体对待。例题3：如图为自来水生产的一种流程示意图，其中属于化学变化的步骤是（ ）水 水的筛滤 加入混凝剂 粗沙过滤 细沙过滤 A B C加入消毒剂 自来水。 D基础题：水的筛滤、
11、粗沙过滤、细沙过滤都是为了除去不溶水的杂质，没有其他物质生成，属于物理变化；而加入消毒剂（如氯气），则与水及水中的微生物发生反应生成其它物质，属于化学变化。 答案：D。4、小亮在学习水的净化问题的时候，向老师提出了这样一个问题：他的衣服洗的时间长了就变硬；他家里的水壶里有一层硬硬的物质，烧起水特别慢，这是为什么？（1）、你能替老师回答他的问题吗？（2）、请你告诉他今后要怎样处理才能避免上述现象？（3）、你认为生活中常用什么方法降低水的硬度？应用题：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水，硬水很容易使衣服变硬，使水壶或盛水的器具上结水垢。显然小亮家的生活用水属硬水，这样的水洗不干净衣服，又非常浪
12、费燃料，应设法除去水中的钙、镁化合物，降低水的硬度。生活中通过煮沸水可以降低水的硬度。答案：1、因为小亮家的生活用水属硬水。2、应该设法除去水中的钙、镁化合物。3、煮沸水。5、小敏同学将浑浊的湖水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末，搅拌溶解，静置一会儿后，采用如图装置所示过滤。1）、加明矾的作用是： 图中还缺少的一种仪器是： ，漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了 2）、操作过程中，他发现过滤速率太慢，产生的原因可能是： 3）、过滤后观察发现滤液仍然浑浊，可能的原因是： 4）、改进方法后过滤，得到澄清透明的水，他兴奋地宣布：我终于制得了纯水！对此，你有无不同的看法？ ，理由是： 。若要制取纯水，还需要采用的
13、净化方法： 。解析：明矾是一种净水剂，其作用是吸附杂质，是杂质沉淀；过滤时要用玻璃棒引流，若直接倒入会冲破滤纸，因此还缺少的一种仪器是玻璃棒；过滤操作要 领是：一贴、二低、三靠，否则会导致液滴飞溅，过滤速度慢及滤液仍然浑浊等后果。滤液仍然浑浊的原因还可能是滤纸破损或仪器不干净等。过滤只是除去了不溶性杂质，不能除去可溶性杂质，因此经过正确过滤操作后得到的澄清透明的水不一定是纯水。答案：1、吸附杂质，使杂质沉淀；玻璃棒；防止液滴飞溅2、滤纸与漏斗壁之间留有气泡 3、滤纸破损（或漏斗内液面高于滤纸边缘或仪器不干净等） 4、有；过滤只是除去不溶性杂质，不能除去可溶性杂质；蒸馏。冷水解析：在生活中用筛子
14、筛米，制作豆腐时豆浆和豆渣分离都是运用的过滤的原理。6、如图所示： (制取蒸馏水的装置)。是制取蒸馏水的简易装置，回答下列问题：1）、实验操作中有以下几步：在蒸馏烧瓶里倒入适量热水，并加入一些碎瓷片调节酒精灯、铁圈、铁夹的位置，控制导管末端根试管底之间的距离；检查装置的气密性连接好全部装置，加热停止加热；把导管从试管中 取出。正确的操作顺序是： 2)实验室中装置里用到的石棉网的作用是 ，铁圈的作用是 ，烧杯中冷水的作用是 。3）、导管末端一般距离试管底2cm-3cm，为什么要保持这一段距离： 4）在蒸馏烧瓶中加一些碎瓷片的作用是 。解析：组装仪器和实验操作必须按一定的操作顺序。在加入蒸馏液之前
15、，必须检查装置的气密性。固定烧瓶、调节酒精灯高度应在加蒸馏液后。制取了一定量的蒸馏水后，应先把导管从试管中取出，再停止加热，否则烧瓶内温度骤然降低，气压减小，试管中的液体会发生倒吸现象。深入试管内的导管中的液体会发生倒吸现象。伸入试管内的导管应试管底2cm-3cm，太高起不到冷凝效果，太低，水蒸气会倒流。用酒精灯加热，如果液体沸腾得太厉害，液体就会直接通过导管流到试管里，若加入几片沸石或碎瓷片，可防液体暴沸。答案：1、 2、使烧瓶受热均匀，保持蒸馏液平衡沸腾夹持固定烧瓶；支持石棉网 ；冷却水蒸气。3、便于水蒸气冷凝 4、防止水蒸馏时暴沸。7、某同学用空塑料瓶座简易净水器，设计如图：请你帮助他继
16、续设计：如何放小卵石、活性炭、石英沙三种材料的位置，以获得较好的净水效果。你设计的结果为为 为 为 （1） （2） 纱布 （3） 膨松棉解析：首先要知道小卵石、活性炭和石英沙三种材料的作用，再根据净化水的原理去设计，要获得较好的净水效果，应按照先除去较大颗粒的悬浮物，再除去小卵石、石英沙的作用是除去大颗粒杂质，活性炭的吸附作用可除去小颗粒及溶于水的杂质。答案：（1）小卵石 （2）石英沙 （3）活性炭。点拨：此题是考查水的净化原理的设计题。简易净水装置中，根据进水管口到出水管口进行设计，从进水口开始，按除去杂质的顺序设计。速效基础演练1、净化水的方法有：过滤；加明矾吸附沉淀；蒸馏消毒杀菌。要将混
17、有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，应选用的方法和顺序为：A、 B、 C、 D、2、将浑浊的河水变澄清，实验操作中要用到的仪器是 （ ）A、酒精灯 B、量筒 C、漏斗 D、集气瓶3、天然水需经过净化才能饮用。下面是自来水厂净水流程示意图： 絮凝剂 消毒剂天然水 沉淀 过滤 吸附 自来水，其中常用的絮凝剂是 （ ）A、氯气 B、活性炭 C、明矾 D、漂白粉4、过滤的操作的下列步骤中错误的是 （ ）A、取一张圆形滤纸，对折两次，打开成圆锥形，放入漏斗B、如果滤纸高于漏斗边缘，用剪刀剪取多余部分，使滤纸的边缘比滤纸的边缘比漏斗口稍低。C、用少量水湿润滤纸，是滤纸紧贴漏斗，滤纸与漏斗壁间不留气泡。D、
18、用玻璃棒轻轻搅动漏斗中液体，以加快过滤。5、下列说法正确的是 （ ）A、只要是澄清透明的水都是纯水B、净水器的活性炭可以吸附固体小颗粒和液体小颗粒C、用硬水洗衣服比用软水洗衣服好D、长期饮用纯净水堆身体有益无害6、科学家和医学家们调查发现，人们的某些心血管疾病，如高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率，与饮水的硬度成反比，水质硬度低，死亡率反而高，长期饮用过硬或者过软的水都不利于人体健康。下列说法正确的是 （ ）A、硬水是一种纯净物B、硬水中含较多钙、镁化合物C、硬水放一段时间便成软水D、凡是含有杂质的水就是硬水。鹅卵石水细沙石活性炭纱布纱布膨松棉7、许多山村在挖井时，在井底铺了一层厚厚的木炭，这样
19、的井水清凉解渴，喝了不至于闹肚子，原因是 8、水是生命之源，人类的日常生活中与工农业生产都离不开水。（1）、小岗为了净化收集到的雨水，自制了一个如图所示的简易净水器，其中膨松棉的作用是 （2）、矿泉水、蒸馏水、自然水和净化后的雨水都是生活中常见的水。其中属于纯净物的是 。9、水是生命之源，万物之基，是人类最宝贵的自然资源。我国规定水质必须在感官性指标、化学指标、病理学指标等方面达标方可成为生活饮用水。其中感官性指标的主要要求为：不得呈现异色；不得有异臭异味；不得含有肉眼可见物；水应澄清透明。净化水时，前两个指标可以利用 （填物质名称）的吸附作用而达到；后两个指标可以通过加入絮凝剂反应、沉淀，然后通过 （填操作名称）而达到。10、小张是南方人，夏天时随朋友到沈阳旅游，到了沈阳后不久就感觉到自己身体不适，到医院检查后，医生告诉他因“水土不服”造成的。因为东北的水质较硬，而南方的水质较软，小张到了东北后一时难以适应，所以才会生病。请问;(1)、你有什么方法能够区分软水和硬水呢？（2）、你会在饮用水方面给小张哪些建议？