第四单元 自然接的水 课题2 水的净化（讲学）
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知道纯水与自然水、硬水与软水有什么区别。
知道吸附、沉淀、过滤和蒸馏等常见的净化水的办法。
初步学习过滤的原理及操作
初步知道硬水软化的常用办法
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1.水的净化办法: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些不溶性固体的一种办法。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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要点1、水的净化
1.自来水的净化过程:取水→加絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→投药消毒→配水泵。
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用途,可以使杂质沉降达到净水成效。
过滤:可以除去液体中混有些固体杂质。
吸附:活性炭具备吸附用途,不仅能够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。
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.常见的净水办法,见下表。
净水办法 | 原理 | 作用 |
沉淀 | 静置,使不溶性杂质与水离别 | 除去不溶性杂质 |
过滤 | 把液体与不溶性杂质离别 | 除去不溶性杂质 |
吸附 | 借助活性炭的吸附用途,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 | 依据各成分的沸点不同进行离别,先将水加热蒸发形成水蒸气,再冷凝,得到纯水 | 除去水中所有些杂质 |
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【考试试题示例】
以下办法得到的水,其纯度最高的是
A.过滤 B.吸附 C.沉淀 D.蒸馏
【答案】D
【分析】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。
要点2、过滤
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实验设计
实验目的:训练过滤器的制作。掌握用过滤法离别混合物。
实验原理:将不溶性的固体物质与液体离别。
实验用品:铁架台、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒。
实验步骤: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,察看现象。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。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。取用明矾处置过的一烧杯液体,沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒,注意液面一直要低于滤纸的边缘。
剖析论证
实验现象:把未经处置的天然水和做了不同程度处置的水进行比较,得出经吸附、过滤后的水很澄清。
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、未经处置的水。
误差剖析
一次过滤所得的滤液仍浑浊时,应再过滤一次。假如经两次过滤后滤液仍浑浊,则应检查实验装置并剖析缘由,如滤纸破损,液面高于滤纸的边缘,仪器不干净等。
实验点拨 过滤操作的需要注意的地方及缘由见下表。
| 操作需要注意的地方 | 操作缘由或可能引起的后果 |
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 | 预防滤纸被水润湿后破损 |
液面要低于滤纸的边缘 | 预防液体从滤纸与漏斗间隙流下,起不到过滤用途 | |
三靠 | 盛待过滤液体的烧杯要紧靠玻璃棒 | 预防液体洒到漏斗外面 |
玻璃棒要紧靠三层滤纸处 | 预防捅破滤纸 | |
漏斗的下端管口要紧靠烧杯内壁 | 预防液体溅出 |
1、玻璃棒有哪些用途是导流。
2、过滤失败是什么原因剖析：
假如得到的滤液仍然浑浊，应该查明缘由，将滤液再过滤一次，直到滤液澄清。致使滤液仍浑浊是什么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、过滤速度太慢是什么原因：滤纸没紧贴漏斗内壁；待过滤物中不溶性杂质太多
，滤渣将滤纸空隙堵塞。
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【考试试题示例】
某同学过滤含有泥沙的水，滤液仍然浑浊，其缘由可能是（ ）
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
【分析】 过滤含有泥沙的水，滤液仍然浑浊，缘由有多种，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，液领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，可以预防滤纸被弄破致使过滤失败；在D、漏斗的下端未靠在烧杯壁上，可导致滤液溅起、过滤速度慢，与滤液仍浑浊无关。选B。
要点3、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.硬水和软水的区别办法: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.硬水的害处。
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。
锅炉用水硬度高了,炉内会形成水垢,锅炉内结垢不只浪费燃料,而且会使锅炉内管道局部过热,容易使管道变形或损毁,紧急时还可能爆炸。
长期饮用硬水,会干扰人体健康。
4.硬水的软化办法。
日常通过煮沸水可以减少水的硬度。
实验室中使用蒸馏法。
①原理:通过加热的办法使水变成水蒸气,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.烧瓶中加沸石的目的是预防加热时出现暴沸。d.不可以使液体剧烈沸腾,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。
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【考试试题示例】
去年冬季到今天年春季,国内西南区域遭遇大范围持续干旱。全国人民团结一致,一同抗旱。
有的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__________。
有的村民取浑浊的坑水作生活用水。有同学借助所学的常识将浑浊的坑水用如图所示的浅易净水器进行净化,其中小卵石、石英沙有哪些用途是__________。假如将石英沙与小卵石的地方颠倒能否,为何? __________。
假如地下水硬度大,或者坑水中病原微生物过多,都可以采取__________的办法,来减少硬度和杀灭病原微生物。
【答案】肥皂水过滤;不能,减少净水效率加热煮沸
【分析】用肥皂水可辨别硬水和软水,硬水遇肥皂水不容易起泡沫,软水易起泡沫;小卵石、石英沙起过滤用途;石英沙与小卵石地方颠倒则使过滤速度减慢,净化水的成效不好;硬水的软化办法是煮沸或蒸馏,而家庭中一般通过煮沸水来使硬水软化及杀菌消毒。
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1、【2018年浙江台州中考化学考试试题】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
【分析】A．溶液是具备均一性、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年四川达州中考化学考试试题】某县自来水的水源地是一个大型水库，某化学兴趣小组拓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、除去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
【分析】过滤装置要铁架台漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒，故填玻璃棒；
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1、下列办法可以用来不同硬水和软水的是（ ）
A．加肥皂水 B．加入活性炭 C．加入食盐 D．过滤
【答案】A
【分析】 不同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、为提升市民的节水意识，南昌最近举办了“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．污水需要经过处置后才能排放 B．水是生命活动不可或缺的物质
C．要节省用水，做好水的循环借助 D．自来水厂用硫酸铜给饮用水消毒
【答案】D
【分析】 依据已有常识进行剖析比较。A、污水需要经过处置后才能排放，符合环保的理念，正确；B、水是生命活动不可或缺的物质，水是生命之源，没水就没
生命，正确；C、要节省用水，做好水的循环借助，正确；D、在自来水的生产过程中有一个杀菌消毒的工序，借助的是氯气而不是硫酸铜，硫酸铜有肯定的毒性，错误。故选D
3、“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水，主要处置步骤与自来水的净化过程相似，如下图所示：
（1）②中活性炭有哪些用途是____，④中超滤膜有哪些用途是____。
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，要减少水的硬度和杀灭病原微生物，日常常采取______办法。
（3）有些河水出现水华现象，经测试发现是河水中含有尿素、硫酸钾、磷酸二氢钾等而致使，上述三种物质是复合肥的是___________。
【答案】 B A 煮沸 磷酸二氢钾
【分析】本题考查了水的净化，硬水与软水，容易见到化肥的类型，几种容易见到的与化学有关的图标。困难程度
不大，依据已有些常识进行解答。（1）由净化水的过程可知，其中步骤①的活性炭具备吸附性，用途是吸附杂质，故选B；④中超滤膜有哪些用途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，要减少水的硬度和杀灭病原微生物，日常常采取煮沸办法；（3）尿素中含有氮元素，是氮肥；硫酸钾中含有钾元素，是钾肥；磷酸二氢钾中含有磷元素、钾元素，是复合肥，所以上述三种物质是复合肥的是磷酸二氢钾；
