课题3 水的净化课时教学实录

第四单元一、学习目标二、课前准备三、课堂探究

4.2水的净化

人教九上

1、了解纯水与自然水、硬水、软水的区别。

2、了解吸附、沉淀过程和蒸馏等净化水的方法。

3、

通过对本课题的学习，提高学生对环境保护的意识。

1.你知道水存在于哪些地方吗？这些天然水是不是纯净物？

2.自来水中常含有一些可溶性和不溶性杂质，在通入用户前应如何处理？（自来水净化流程）

3.作为家庭饮用水最简单的消毒方法是什么？

4.如何除去黄泥水中含有的泥沙，在此操作中应注意哪些要领？

5.硬水和软水的区别是什么？应怎样鉴别？

 水的净化

【阅读】课本P74页，自来水厂的净化过程。

1、自来水厂的净化过程：

取水—（加絮凝剂）沉淀

—过滤

—（活性炭）吸附

—消毒

—配水

2、净化水的常用方法：

（1）静置沉淀法

：如农村家庭厨房通常用水缸盛水，即利用了此原理。

（2）吸附沉淀法

：①常用吸附剂：木炭

、活性炭

；（活性炭：它具有较强的吸附性，不仅能除去水中不溶性的杂质，还能除去水中可溶性的杂质。）②絮凝剂：明矾

，它是白色晶体，溶于水后生成的胶状物吸附水中的悬浮物，加快悬浮物的沉淀速度。

（3）过滤法

：

把不溶于液体的固体物质和液体分离的方法。

①过滤可以分离固体

与液体

的混合物

②过滤操作需要哪些仪器？

答：烧杯、玻璃棒、内壁贴有滤纸的长颈漏斗、铁架台

③过滤的操作要点：

一贴：滤纸要紧贴漏斗的内壁。

二低：滤纸的边缘要低于漏斗的边缘；含杂质液体的液面

要低于滤纸的边缘。

三靠：烧杯口要紧靠引流的玻璃棒

；玻璃棒的下端要靠在三层滤纸

的一边；漏斗的下端要紧靠烧杯内壁

。

④玻璃棒的作用：引流，一方面可以控制流速，另一方面又可避免液体飞溅到漏斗以外

。

【分组实验】完成P75实验4-1、4-2

操作步骤：取水→加明矾吸附→过滤

【交流讨论】1.过滤后，滤液仍然浑浊可能的原因有哪些？

答：滤纸破损、过滤时液体高于滤纸边缘、靠近了单层滤纸的一面或者是仪器没洗干净。

2.河水过滤后，滤液可以喝吗？

答：不能喝，因为水中还含有一些可溶性杂质。

3.在生活中还能用什么来代替滤纸？

答：纱布

【观察思考】天然水经过沉淀，过滤，吸附等净化处理后得到的水是否是纯净水？

实验：取上面过滤过的液体滴在蒸发皿中，加热待蒸发后，观察现象。（可以演示）

现象：水分蒸发后，蒸发皿表面出现盐状颗粒物。

结论：天然水中不但含有不溶性杂质，还含有可溶性杂质；净化处理后得到的水不是

纯净水。

【例1】下列各组物质能用过滤法分离的是（

）

A．水和酒精

B．糖和食盐

C．食盐和泥沙

D．铁粉和铜粉

总结：

① 过滤法是把不溶于液体的固体物质和液体分离的方法；

② 所以过滤可以分离固体与液体的混合物；

③ 而不能分离液体混合物。

【例2】人类工农业生产和生活都离不开水，下图是自来水厂净化水的过程图：

（1）自来水厂生产自来水时，使用的净水方法有

（填序号）。

A．沉淀

B．过滤

C．煮沸

D．蒸馏

E．吸附

（2）取水后加入絮凝剂（明矾）的作用

。

（3）漂白粉[有效成分Ca(ClO)2 ]可用于饮用水消毒，Ca(ClO)2中氯元素的化合价为

价。

（4）爱护水资源是每个公民的责任和义务。下列行为属于浪费水的是

；

A．洗手擦香皂时不关上水龙头

B．用淘米水浇花

C．用洗衣水冲厕所

D．用自来水不断为西瓜冲水降温

总结：

① 自来水厂的净化过程为：取水—（加絮凝剂）沉淀—过滤—（活性炭）吸附—消毒—配水。

② 净水的方法有静置沉淀法（如农村家庭厨房通常用水缸盛水，即利用了此原理），吸附沉淀法。

 硬水和软水

【阅读】课本P76页,归纳

1、硬水和软水的概念

硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水

。

软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水

。

2、硬水检验

（1）加肥皂水

学生完成【实验】P76实验4-3

现象：

一个烧杯产生的泡沫多，一个烧杯产生的泡沫少，浮渣多。

结论：产生泡沫少的是硬水，产生泡沫多的是软水

。

（2）蒸发法：硬水蒸发皿底部有白色固体；软水蒸发皿底部无或很少固体。

【阅读】P76第四段，讨论使用硬水会给人类带来那些危害呢？

答：

（1）没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，会造成肠胃功能紊乱，即所谓的“水土不服”；

（2）用硬水烹调鱼肉、蔬菜，会因不易煮熟而破坏或降低食物的营养价值；

（3）用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值；用硬水做豆腐不仅会使产量降低、而且影响豆腐的营养成分。

3、硬水的软化

（1）生活中常用煮沸

的方法降低水的硬度

（2）实验室常用蒸馏

的方法得到蒸馏水以降低水的硬度，

（3）在工业上常用离子交换法和药剂法来得到软水。

【例3】下列关于水的说法中不正确的是（

）

A．利用肥皂水可以区分硬水与软水

B．通常把含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水

C．通过煮沸的方法，一般可以降低水的硬度

D．生活中常利用活性炭的吸附性来降低水的硬度

总结：

① 硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。

② 软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

③ 生活中常用煮沸的方法降低水的硬度；

④ 实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度；

⑤ 在工业上常用离子交换法和药剂法来得到软水。

 蒸馏

【实验】教师演示实验4-4

1、蒸馏的概念：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，凝聚成液体

，这种方法叫做蒸馏。

2、蒸馏的作用：通过蒸馏，可以把沸点

不同的物质从混合物中分离出来（如工业制氧气），也可以把不纯净

液体与溶解在液体中的可溶性

杂质分离开来（如蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的）

【思考】蒸馏瓶中为什么要加几粒沸石或碎瓷片？

答：防止溶液暴沸。

【例4】水是一种重要的自然资源。

（1）天然雨水可以用自上而下依次铺有石子、粗砂、细砂的处理池进行初步处理。该处理池的主要作用为___________（填“沉淀”、“过滤”或“消毒”）。

（2）软水_________是不含杂质的水（填“一定”或“不一定”）。

（3）某些地区使用水窖储存水，其中的水长期放置会有异味，可以用活性炭除去水中的某些可溶性杂质和异味，活性炭的作用主要是___________。

（4）如图为实验室制取蒸馏水的装置，实验时加入碎瓷片的作用为___________，冷却水应由______

端通入（填“a”或“b”），收集蒸馏水时要先弃去开始馏出的部分液体的原因是_____________ 。

四、课后小测

总结：

① 净水的方法有静置沉淀法（如农村家庭厨房通常用水缸盛水，即利用了此原理），吸附沉淀法。

② 硬水和软水都是混合物。

③ 蒸馏的装置如图所示：

④ 通过蒸馏，可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来（如工业制氧气），也可以把不纯净液体与溶解在液体中的可溶性杂质分离开来。

1. 下列过滤装置及其操作的简图（图中固定装置和混合液、滤液均省略，且玻璃棒末端均已轻靠漏斗内的三层滤纸处），其中正确的是（

）

A．

B．

C．D．

2. 日常生活中，与肥皂水作用容易起泡沫的是（

）

A．长江水

B．矿泉水

C．煮沸的水

D．含较多可溶性钙、镁化合物的水

3. 保护水土资源人人有责，为了测定一定量黄河水中泥沙的质量，某同学设计了如下图所示的

实验操作：

（1）该操作的名称是

，该实验还应补充的仪器名称是

，其作用是

；

（2）补充上述仪器后，该实验还有两处错误：①过滤时滤纸的边缘高于了漏斗的边缘；②

。

（3）改正错误后，若滤液仍然浑浊，则可能的原因是

；（写一条即可）

（4）证明得到的透明滤液是混合物的方法是

。

4. 同学们从一水沟中取了一些浊水,请你参与他们的实验,并完成相关问题。

(1)这些水是___________(填“纯净物”或“混合物”)。

(2)向这些浊水中加入净水剂,并用玻璃棒搅拌,使水中悬浮的颗粒沉降下来。下列物质可作净水剂的是_______ (填序号)。搅拌的目的是__________。

A.食盐

B.高锰酸钾

C.明矾

D.肥皂水

(3)停止搅拌,将水静置一段时间后,观察到烧杯底有一层沉积物,为此可用__________方法除去沉积物。

(4)按如图甲所示的方法操作。仪器A的作用_______________,仪器C的名称是________,实验中发现仪器D中的液体呈浑浊,你猜想其中的原因可能是_________________(填一种)。

(5)改正之后获得一杯澄清的水。关于这杯水,下列描述一定正确的是(

)

A.是氧化物

B.是硬水

C.是软水

D.是混合物

(6)如果这杯澄清的水有点颜色,使用如图4-2-7乙所示的净水装置,能除去水的颜色的物质主要是_______,主要是利用它的_________性。在这一过程中,_______(填“有”或“没有”)发生化学变化。

收集一杯经过净水器出来的水，观察到无色无味。你认为这杯水能喝吗?简述理由________________________ 。纱布的作用:_____________。

(7)取少量经过净水器出来的水,向其中加入一些肥皂水，振荡，发现几乎没有泡沫,有大量的浮渣。这样做的目的是______________，据此现象你能得到的结论是_____________。

(8)如将经净水器出来的水,放入烧杯中进行煮沸。给烧杯中的液体加热需垫上_________，煮沸的目的是____________________。在实验室里还可以通过____________的方法来达到同样的目的。

(9)用如图4-2-7丙所示装置对经净水器出来的水进行处理。实验时圆底烧瓶中加入了几片碎瓷片,其作用是_____________。烧杯中应该装_______(填“热水”或“冷水”),其作用是_______。试管中收集到的水属于_______(填“纯净物”或“混合物”)，经这样处理后的水能喝吗?____________。我们青少年学生长期饮用这样处理后的水是否合适?__________________________。

(10)水的净化需要投入较多人力和物力,因此节约用水、防止水污染十分重要。请列举两例节约用水、防止水污染的具体措施:________________________。

5. 生活中我们常常会接触到食盐水、蔗糖水、自来水、井水(硬水),它们都是无色透明的，请你利用家中现有的条件设计实验将它们一一鉴别开。(写出实验步骤、现象、结论) 实验步骤:_________________________________________________。

现象:_____________________________________________________。

结论:_____________________________________________________。

6. 含有较多可溶性钙、镁化合物的水称为硬水。这些化合物多以碳酸氢钙、碳酸氢镁形式溶于水,当含有这些物质的硬水加热时,便生成了碳酸钙、碳酸镁沉淀,还有水和二氧化碳,从而使水中的可溶性钙、镁化合物大大减少,而生成的沉淀称为锅垢。据此回答问题: (1)生成锅垢的变化属哪类变化?属哪种反应类型? (2)向煮沸后的水中滴加肥皂水,很少生成浮渣,为什么?生成浮渣的变化属哪种变化？

【例1】过滤是分离不溶性物质和可溶性物质或不溶于液体的固体和液体的混合物的操作。水和汽油是互不相容的两种液体，不能用过滤法分离；糖和食盐都能溶于水，不能用过滤法分离；泥沙是不溶于水的固体，食盐溶于水，所以可用过滤法分离；铁粉和铜粉都不能溶于水，不能用过滤法分离。故正确答案选C。

【例2】（1）自来水厂净化水的方法有：沉淀、过滤、吸附等，故选ABE；（2）明矾溶于水生成胶状物质，会吸附水中的悬浮杂质；（3）根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，可知Ca(ClO)2中氯元素的化合价为+1价；（4）A.洗手擦香皂时不关上水龙头，浪费水资源；B.用淘米水浇花，节约水资源；C.用洗衣水冲厕所，节约水资源；D.用自来水不断为西瓜冲水降温，浪费水资源。故选AD。故答案为：（1）ABE；（2）除去水中悬浮杂质；（3）+1；（4）AD。

【例3】A.硬水中加入肥皂水产生泡沫少，浮渣多，而软水中加入肥皂水产生泡沫多，浮渣少，所以利用肥皂水可以区分硬水与软水，故说法正确；B.硬水中含有较多的钙镁化合物，故说法正确；C.在生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，故说法正确；D.生活中常用活性炭的吸附性除去水中的色素和异味，但不能降低水的硬度，故说法错误。故选项D符合题意。

【例4】（1）石子和沙具有过滤的作用；故填：过滤；（2）软水中可能含有杂质，故填：不一定；（3）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，故填：吸附；（4）实验时加入碎瓷片的作用为防止液体暴沸；冷却水应由b端通入；先弃去开始馏出的部分液体是为了除去水中沸点较低的杂质，故填：防止暴沸；b；除去水中沸点较低的杂质。故正确答案为

：（1）过滤；（2）不一定；（3）吸附；（4）防止暴沸；b；除去水中沸点较低的杂质。

小测答案：

1. 【解析】A.漏斗末端的斜面长侧没有贴紧烧杯内壁，可能导致液滴溅出；B.漏斗颈没有靠烧杯内壁；C.玻璃棒应斜靠三层滤纸处；D.严格做到“一贴、二低、三靠”。故正确答案选D。

2. 【解析】软水与肥皂水作用容易起泡沫，ABD都为硬水，产生泡沫较少，浮渣较多，而C煮沸的水降低了水的硬度，为软水。故正确答案选C。

3. 【解析】（1）过滤操作中

要用玻璃棒引流，故应补充玻璃棒；（2）过滤操作要注意“一贴、二低、三靠”，图中的错误还有①过滤时滤纸的边缘高于了漏斗的边缘；

②漏斗下端没有紧靠烧杯内壁；（3）得到的滤液浑浊的可能原因有：滤液高于滤纸的边缘；滤纸破损；承接滤液的烧杯不干净等；（4）欲证明滤液是混合物，可以加热蒸发水分，检验是否含有未蒸发的剩余物。故正确答案为：（1）过滤；玻璃棒；引流；（2）②

漏斗下端尖口未靠烧杯内壁；（3）滤液高于滤纸的边缘；滤纸破损；承接滤液的烧杯不干净等；（4）蒸发，看是否有残留物。

4. 【答案】(1)混合物

(2)C 为了加快明矾的溶解速率

(3)过滤

(4)对液体进行引流

漏斗

滤纸被玻璃棒捅破了、漏斗中的液面超过滤纸的边缘、接收的烧杯本来就不干净等(任选一个填入,合理即可) (5)D (6)活性炭

吸附

没有

不能喝

因为水中可能还溶解有对人体有害的物质

将上下层物质隔离开

(7)区分硬水还是软水

得到的是硬水

(8)石棉网

降低水的硬度、杀菌、减少有挥发性的物质

蒸馏

(9)防止暴沸

冷水

冷凝

纯净物

可以

不合适,因为长期饮用会失去补充钙、镁等人体必需元素的机会

(10)①及时关好水龙头;②洗衣服的水用来拖地、冲厕所等(答案不唯一)。

5. 【答案】实验步骤:分别取样,尝味道,鉴别出食盐水和蔗糖水;余下两种水,再分别取样,加入等量肥皂水,振荡

现象:一种水是甜的,一种水是咸的,另外两种无味。余下两种水加入等量肥皂水后,振荡,一种产生较多泡沫,另外一种产生较少泡沫

结论:甜的是蔗糖水,咸的是食盐水,能和肥皂水产生较多泡沫的是自来水,较少泡沫的是井水

6. 【解析】

据题信息知:大部分碳酸氢钙加热碳酸钙+水+二氧化碳,碳酸氢镁加热碳酸镁+水+二氧化碳。可知属于化学变化,分解反应。肥皂+碳酸氢钙(镁) 浮渣,这浮渣不同于肥皂和碳酸氢钙(镁),是一种新物质,是化学变化。煮沸的水,溶有很少的钙、镁化合物,所以很少发生上述反应,很少生成浮渣。故正确答案为：(1)化学变化;分解反应。

(2)因溶有的钙、镁化合物沉淀下来了;化学变化。