2019_2020学年九年级化学上册第四单元自然界的水课题2水的净化讲学含解析新版新人教版.doc

第四单元 自然接的水 课题2 水的净化（讲学）
课标定位
1、 了解纯水与自然水、硬水与软水的区别。
2、 了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等常用的净化水的方法。
3、 初步学习过滤的原理及操作
4、 初步了解硬水软化的常用方法

知识梳理
核心知识归纳
1.水的净化方法:沉淀、吸附、过滤、蒸馏等。
2.硬水和软水
3.过滤:①过滤是除去液体中混有的不溶性固体的一种方法。②“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁。“二低”:滤纸的边缘要稍低于漏斗的边缘;漏斗内的液面要低于滤纸的边缘。“三靠”:漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁;玻璃棒下端要斜靠在三层滤纸一边;倾倒液体的烧杯要紧靠玻璃棒。

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知识点一、水的净化
1.自来水的净化过程:取水→加絮凝剂(如明矾)→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→投药消毒→配水泵。

(1)加絮凝剂:明矾可作絮凝剂。明矾溶于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。
(2)过滤:可以除去液体中混有的固体杂质。
(3)吸附:活性炭具有吸附作用,不仅可以吸附一些不溶性的杂质,也可以吸附掉一些可溶性的杂质,还可以除去异味。
(4)消毒:用氯气作消毒剂可以杀死水中的细菌,用漂白粉也可以消毒杀菌。
2.常用的净水方法,见下表。
净水方法
原　理
作　用
沉淀
静置,使不溶性杂质与水分离
除去不溶性杂质
过滤
把液体与不溶性杂质分离
除去不溶性杂质
吸附
利用活性炭的吸附作用,把自然界水中的一些不溶性和可溶性杂质吸附在其表面
除去可溶性和不溶性杂质,除去异味
蒸馏
根据各成分的沸点不同进行分离,先将水加热蒸发形成水蒸气,再冷凝,得到纯水
除去水中所有的杂质

考题再现
【考题示例】
以下方法得到的水,其纯度最高的是(　　)
A.过滤       B.吸附      C.沉淀       D.蒸馏
【答案】D　
【解析】过滤只能除去不溶性杂质,吸附可除去异味和小颗粒悬浮物,沉淀只能除去大颗粒不溶性杂质,而蒸馏能除去所有杂质,得到的蒸馏水可以看作纯净物。
知识点二、过滤
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实验设计 
实验目的:(1)练习过滤器的制作。(2)学会用过滤法分离混合物。
实验原理:将不溶性的固体物质与液体分离。
实验用品:铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒。(实验装置如图所示)

实验步骤:(1)取2个烧杯,各盛大半烧杯浑浊的天然水,向其中1个烧杯中加入3药匙明矾,搅拌溶解后,分置于2个烧杯中,静置,观察现象。(2)取一张圆形滤纸,折好并放入漏斗,使之紧贴漏斗壁,并使滤纸边缘略低于漏斗口,用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间不要有气泡。(3)架好漏斗,使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,以使滤液沿烧杯内壁流下。(4)取用明矾处理过的一烧杯液体,沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒,注意液面始终要低于滤纸的边缘。
分析论证 
实验现象:把未经处理的天然水和做了不同程度处理的水进行比较,得出经吸附、过滤后的水非常澄清。
实验结论:水清澈程度由高到低的顺序为:经过滤的水、只加明矾的水、未经处理的水。
误差分析 
一次过滤所得的滤液仍浑浊时,应再过滤一次。如果经两次过滤后滤液仍浑浊,则应检查实验装置并分析原因,如滤纸破损,液面高于滤纸的边缘,仪器不干净等。
实验点拨 过滤操作的注意事项及原因见下表。

操作注意事项
操作原因或可能引起的后果
一贴
滤纸要紧贴漏斗的内壁
加快过滤的速度
二低
滤纸的边缘要略低于漏斗边缘
防止滤纸被水润湿后破损
液面要低于滤纸的边缘
防止液体从滤纸与漏斗间隙流下,起不到过滤作用
三靠
盛待过滤液体的烧杯要紧靠玻璃棒
防止液体洒到漏斗外面
玻璃棒要紧靠三层滤纸处
防止捅破滤纸
漏斗的下端管口要紧靠烧杯内壁
防止液体溅出
1、玻璃棒的作用是引流。
2、过滤失败的原因分析：
如果得到的滤液仍然浑浊，应该查明原因，将滤液再过滤一次，直到滤液澄清。导致滤液仍浑浊的原因可能有以下四种：滤纸破损；液面高于滤纸边缘；盛接滤液的烧杯不干净；过滤用的漏斗不干净等。
3、过滤速度太慢的原因：滤纸没有紧贴漏斗内壁；待过滤物中不溶性杂质太多，滤渣将滤纸空隙堵塞。
考题再现
【考题示例】
某同学过滤含有泥沙的水，滤液仍然浑浊，其原因可能是（ ）
A．滤纸与漏斗之间有气泡 B．倾倒液体时液面高于滤纸边缘
C．过滤时玻璃棒靠在三层滤纸的一边 D．漏斗的下端未靠在烧杯壁上
【答案】B
【解析】 过滤含有泥沙的水，滤液仍然浑浊，原因有多种，主要有滤纸破损、仪器不干净、过滤器中液面高于滤纸边缘。A、滤纸与漏斗之间有气泡，气泡减慢过滤速度，与滤液仍浑浊无关；B、倾倒液体时液面高于滤纸边缘，液体会不经过滤纸而从滤纸与漏斗的夹缝中漏下，过滤不净；B正确；C、过滤时玻璃棒靠在三层滤纸的一边，可以防止滤纸被弄破导致过滤失败；在D、漏斗的下端未靠在烧杯壁上，可造成滤液溅起、过滤速度慢，与滤液仍浑浊无关。选B。
知识点三、硬水和软水
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1.硬水和软水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水;不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。
2.硬水和软水的区分方法:取等量的硬水和软水,向其中加入等量的肥皂水,搅拌,产生泡沫较多的是软水;产生泡沫少、浮渣多的是硬水。
3.硬水的危害。
(1)用硬水洗涤衣物既浪费肥皂又洗不净衣物,时间长了还会使衣物变硬。
(2)锅炉用水硬度高了,炉内会形成水垢,锅炉内结垢不仅浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,容易使管道变形或损坏,严重时还可能爆炸。
(3)长期饮用硬水,会影响人体健康。
4.硬水的软化方法。
(1)生活中通过煮沸水可以降低水的硬度。
(2)实验室中采用蒸馏法(实验装置如图所示)。

①原理:通过加热的方法使水变成水蒸气,然后冷凝成水。②实验时应注意:a.烧瓶加热需垫石棉网。b.烧瓶中水的体积大于其容积的1/3,小于其容积的2/3。c.烧瓶中加沸石(或碎瓷片)的目的是防止加热时出现暴沸。d.不能使液体剧烈沸腾,以防液体直接进入导管。e.温度计的水银球要在支管口附近。f.弃去开始馏出的部分液体。
考题再现
【考题示例】
去年冬天至今年春天,我国西南地区遭遇大范围持续干旱。全国人民团结一致,共同抗旱。
(1)有些村庄打深井取用地下水。检验地下水是硬水还是软水,可用的物质是　　　　　　　　。 
(2)有些村民取浑浊的坑水作生活用水。有同学利用所学的知识将浑浊的坑水用如图所示的简易净水器进行净化,其中小卵石、石英沙的作用是　　　　　　　　　。如果将石英沙与小卵石的位置颠倒是否可以,为什么? 　                                                             。 
(3)如果地下水硬度大,或者坑水中病原微生物过多,都可以采取　　　　　　　的方法,来降低硬度和杀灭病原微生物。 
【答案】(1)肥皂水　(2)过滤;不可以,降低净水效率(或过滤速度减慢等)　(3)加热煮沸　
【解析】用肥皂水可鉴别硬水和软水,硬水遇肥皂水不易起泡沫,软水易起泡沫;小卵石、石英沙起过滤作用;石英沙与小卵石位置颠倒则使过滤速度减慢,净化水的效果不好;硬水的软化方法是煮沸或蒸馏,而家庭中通常通过煮沸水来使硬水软化及杀菌消毒。

走近中考
1、【2018年浙江省台州市中考化学试题】下图为自来水生产过程示意图。下列说法正确的是（ ）

A．清水池中的水是溶液 B．过滤池中主要发生化学变化
C．消毒用的液氯是化合物 D．供水系统流出的水是纯净物
【答案】A
【解析】A．溶液是具有均一性、稳定性的混合物，清水池中的水溶于可溶性物质，是溶液，正确；B．通过过滤除去难溶性的固体物质，所以过滤池中主要发生物理变化，错误；C．消毒用的液氯是单质，错误；D．供水系统流出的水中仍溶有物质，是混合物，错误。故选A。
2、【2018年四川省达州市中考化学试题】某县自来水的水源地是一个大型水库，某化学兴趣小组开展了一次净化水的实践活动。请回答下列问题：

对所取水样进行过滤、除了滤纸和上图提供的仪器外，还需要的一种玻璃仪器是_________。
【答案】 玻璃棒
【解析】过滤装置要铁架台漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒，故填玻璃棒；

跟踪短训
1、下列方法能够用来区别硬水和软水的是（ ）
A．加肥皂水 B．加入活性炭 C．加入食盐 D．过滤
【答案】A
【解析】 区别硬水和软水用肥皂水，肥皂水在硬水中的泡沫较少，并且会产生残渣，在软水中泡沫较多，所以答案选A。
2、为提高市民的节水意识，南昌市近期举办了“豫章城里话节水”的征文活动。下面是部分市民征文中有关水的认识，其中不正确的是（ ）
A．污水必须经过处理后才能排放 B．水是生命活动不可缺少的物质
C．要节约用水，做好水的循环利用 D．自来水厂用硫酸铜给饮用水消毒
【答案】D
【解析】 根据已有知识进行分析比较。A、污水必须经过处理后才能排放，符合环保的理念，正确；B、水是生命活动不可缺少的物质，水是生命之源，没有水就没有生命，正确；C、要节约用水，做好水的循环利用，正确；D、在自来水的生产过程中有一个杀菌消毒的工序，利用的是氯气而不是硫酸铜，硫酸铜有一定的毒性，错误。故选D
3、“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水，主要处理步骤与自来水的净化过程相似，如下图所示：(③中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子、软化水质)

（1）②中活性炭的作用是____(填字母。下同)，④中超滤膜的作用是____。
A．去除有害菌和部分病毒   B．吸附杂质 C．除去较大的不溶性杂质
（2）若无生命吸管，取用河水时，要降低水的硬度和杀灭病原微生物，生活中常采取______方法。
（3）有的河水出现水华现象，经检测发现是河水中含有尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾等而导致，上述三种物质属于复合肥的是___________。
【答案】 B A 煮沸 磷酸二氢钾(或KH2PO4)
【解析】本题考查了水的净化，硬水与软水，常见化肥的种类，几种常见的与化学有关的图标。难度不大，根据已有的知识进行解答。（1）由净化水的过程可知，其中步骤①的活性炭具有吸附性，作用是吸附杂质，故选B；④中超滤膜的作用是去除有害菌和部分病毒，故选A；（2）硬水在煮沸过程中可转化成难溶性的钙镁化合物，使水软化，同时还能杀灭病原微生物。若无生命吸管，取用河水时，要降低水的硬度和杀灭病原微生物，生活中常采取煮沸方法；（3）尿素中含有氮元素，属于氮肥；硫酸钾中含有钾元素，属于钾肥；磷酸二氢钾中含有磷元素、钾元素，属于复合肥，所以上述三种物质属于复合肥的是磷酸二氢钾(或KH2PO4)；

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