资源简介

3.5　跨学科实践活动：水的净化与自制净水器
知识点一　认识水的净化方法
净化水的常见方法。
净水方法 原理 发生的变化 净化程度
沉淀法 加入明矾等絮凝剂，使悬浮的不溶性杂质凝集沉淀下来 物理变化
过滤法 分离水和水中不溶性固体物质 物理变化
吸附法 利用活性炭的吸附性除去水中的色素和异味 物理变化
知识点二　过滤
过滤：是将不溶于液体的固体与液体分离的一种方法。
知识点三　自来水的生产过程
天然水―→格栅反应沉淀池―→过滤池―→活性炭吸附池―→清水池配水泵―→千家万户
注意：经自来水厂净化的水还有对人体有害的离子、色素等可溶性杂质以及细菌等微生物，不宜直接饮用自来水，应将自来水煮沸后再饮用，或使用市售家用净水器进行二次滤水。
知识点四　设计与制作净水器
1．应急情况下，我们可以利用生活中常见的物品，使用学过的净水方法，制作简易的净水器，对自然界中的水进行初步净化，满足需要。
2．混合物分离的一般思路与方法：混合物分离是利用混合物中不同组分的性质差异，选择合适的方法将杂质分离。其主要步骤有：分析混合物成分、比较物质性质差异、明确分离方法。
重难点　简易净水器
活性炭具有吸附性，能除去水中的部分颜色和异味，小卵石、石英砂能除去水中部分难溶性杂质；由上到下依次为小卵石和石英砂，能依次除去大颗粒和小颗粒难溶性杂质；若将小卵石和石英砂的位置调换，则会影响净水效果；该装置不能除去水中的可溶性杂质。
[跟踪训练]化学兴趣小组的同学用洁净的塑料瓶取一定量的河水样品，将浑浊的河水样品倒入烧杯中，加入明矾搅拌，静置后用如图所示装置进行过滤，请回答下列问题。
(1)该图进行的是________操作。
(2)在此操作中玻璃棒的作用是________________，滤纸的边缘要________(填“高于”或“低于”)液面。
(3)该操作用于净水，可除去水中______杂质。
(4)我们在生活中可以用________和________代替滤纸和玻璃棒来完成此操作。
(5)过滤后，滤液仍然浑浊，其原因是
_____________________________________________________
______________________________________________________
_______________________________________________(写出一条即可)。
答案：(1)过滤　(2)引流　高于　(3)难溶性　(4)纱布　筷子　(5)滤纸破损、液面高于滤纸边缘、承接滤液的仪器不干净(任写一条)
基础巩固
1．家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味，其净水方法是(　D　)
A．过滤　　　　　 B．蒸馏
C．沉降 D．吸附
2．下列关于过滤操作的叙述不正确的是(　C　)
A．滤纸边缘要低于漏斗口
B．玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
C．液面可以高于滤纸的边缘
D．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
3．关于简易净水器，下列说法错误的是(　C　)
A．活性炭可吸附水中的色素和异味
B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质
C．该装置净水过程发生了化学变化
D．河水经该装置净化后仍是混合物
4．某自来水厂生产自来水的部分处理过程如图所示。有关说法不正确的是(　A　)
→→→→……→自来水
A．上述处理过程包含“沉淀—过滤—吸附—蒸馏”净水的方法
B．用明矾使水中的杂质“沉降”，达到初步净水的目的
C．用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒
D．经过处理获得的自来水仍是混合物
5．某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的江水或河水净化成自来水。实验流程如图1所示，请回答下列问题。
(1)操作①的名称是________，使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、________，若经过操作①后，所得液体C仍然浑浊，其原因可能是________(多选，填字母)。
a．漏斗内液面高于滤纸的边缘
b．未用玻璃棒引流
c．漏斗末端未紧靠烧杯内壁
d．漏斗内的滤纸有破损
(2)用图2所示装置进行操作②，利用活性炭的________性除去一些异味和色素，待净化的水应该从________(填字母)端通入。
解析：(2)活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，利用活性炭的吸附性除去一些色素和异味，待净化的水最好从b端进入，原因是水从下向上，水能与活性炭充分接触，净化效果好。
答案：(1)过滤　玻璃棒　ad　(2)吸附　b
能力达标
6．某净水装置使用膜处理技术，其原理如图所示。下列说法正确的是(　A　)
A．超滤膜的孔隙直径小于微滤膜
B．超滤膜能滤去所有微粒
C．微滤膜能滤去大分子和蛋白质
D．经膜处理净化后得到的水样是纯净物
7．下图表示某市饮用水的净化过程，请回答下列问题。
(1)地下水中的细菌和颗粒物等杂质比湖水、河水等地表水中的少，请说出一个原因：_______________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)在图中的沉淀池中，除了用静置的方法，还可以用________的方法使水更干净。
(3)水质检验后，如果自来水在传输过程中存在细菌污染，人们在家中饮用该水之前应进行的处理是________________________。
(4)野炊时，如果要初步过滤浑浊的河水用于煮饭，怎样用身边的物品(饮料瓶、手绢、细沙、小卵石等)制作一个简易净水器呢？用图示或文字表示均可。
__________________________________________________________
______________________________________________________________
_________________________________________________________
解析：(2)天然水除静置沉淀外还可以采用吸附沉淀，即加入絮凝剂(如明矾)，使悬浮于水中的固体颗粒物沉降，从而使水变得澄清。
答案：(1)地下水经过了沙石、土壤等的过滤(或地表水易被污染等)
(2)加明矾(合理即可)　(3)加热煮沸
(4)在切去底部、倒置的饮料瓶中，由下至上依次加入手绢、细沙和小卵石(或画图)。
8．水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。絮凝剂常用于水的净化，实验小组探究用絮凝剂净水时影响净化效果的因素。
【进行实验】
Ⅰ.配制水样和絮凝剂溶液
配制水样：向10 L水中加入25 g高岭土，搅拌、静置，取上层液作为水样。
配制絮凝剂溶液：用100 mL水和5 g絮凝剂进行配制。
Ⅱ.探究影响水样净化效果的因素
取水样，向其中加入絮凝剂溶液，搅拌，静置，计算浊度去除率(浊度去除率越高代表净化效果越好)。实验记录如下表所示：
实验序号 水样的体积/mL 加入絮凝剂溶液的体积/mL 静置时间/min 浊度去除率/%
① 200 0 20 12.48
② 200 0.2 20 76.54
③ 200 0.3 20 84.60
④ 200 0.4 5 64.45
⑤ 200 0.4 10 70.85
⑥ 200 0.4 15 81.04
⑦ 200 0.4 20 86.02
⑧ 200 0.5 20 88.15
⑨ 200 0.6 20 86.49
【解释与结论】
(1)实验②中浊度去除率比实验①高的原因是________________。
(2)依据实验④～⑦得出的结论是___________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果影响的实验是____________(填序号)。
【反思与评价】
(4)依据实验数据，不能得出“静置时间相同时，等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大，净化效果越好”的结论，其证据是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
解析：(1)由表中数据可知，实验②中加有絮凝剂，故其浊度去除率比①高。(2)由表中数据可知，实验④～⑦中加有等量絮凝剂，但静置时间不同，故可得出的结论是其他条件相同的情况下，静置时间越长，浊度去除率越高。(3)要想探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果的影响，则变量为加入絮凝剂溶液的体积，其他条件都应相同，故可选择表中实验①②③、②③⑦或⑦⑧⑨等。(4)实验⑧⑨中，水样的体积与静置时间都相同，⑧中加入絮凝剂溶液的体积较少，但浊度去除率较高，则无法得出“静置时间相同时，等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大，净化效果越好”的结论。
答案：(1)加入了絮凝剂
(2)其他条件相同的情况下，静置时间越长，浊度去除率越高
(3)①②③(合理即可)
(4)由实验⑧⑨对比得出，两组实验中水样的体积与静置时间都相同，⑧中加入絮凝剂溶液的体积较少，浊度去除率较高
素养提升
9．小聪同学将浑浊的湖水样品倒入烧杯中，进行净化处理。
(1)他首先在浑浊的湖水中加入明矾粉末，静置一会儿后，他将得到的湖水过滤，过滤过程中，使用到玻璃棒，其作用是________________________________________________________________。
(2)小聪用如图装置进行过滤，其操作规范的是________(多选，填字母)。
a．用玻璃棒引流
b．滤纸边缘高出漏斗
c．漏斗末端颈尖紧靠烧杯内壁
d．将滤纸润湿，使其紧贴漏斗内壁
e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(3)过滤过程中他发现过滤速度太慢，产生的原因可能是
________________________________________________________________
________________________________________________________________
___________________________________________________(两条即可)。
(4)过滤后观察发现，滤液仍然浑浊，可能的原因有________________________________________________________________
________________________________________________________________(两条即可)。
(5)改进后过滤，得到了澄清透明的水，他兴奋地宣布：“我终于制得了纯水！”对此看法你是否同意？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________________________。
若要制取纯水，还要采用的净化方法是________。
答案：(1)引流
(2)acd
(3)滤纸没有紧贴漏斗内壁、杂质太多(合理即可)
(4)滤纸破损、液面高于滤纸边缘
(5)否　水中还含有一些可溶性钙、镁化合物　蒸馏3.5　跨学科实践活动：水的净化与自制净水器
知识点一　认识水的净化方法
净化水的常见方法。
净水方法 原理 发生的变化 净化程度
沉淀法 加入 等絮凝剂，使悬浮的不溶性杂质凝集沉淀下来 物理变化
分离水和水中不溶性固体物质 物理变化
吸附法 利用活性炭的 除去水中的 和 物理变化
知识点二　过滤
过滤：是将不溶于液体的固体与液体分离的一种方法。
知识点三　自来水的生产过程
天然水―→格栅反应沉淀池―→过滤池―→活性炭吸附池―→清水池配水泵―→千家万户
注意：经自来水厂净化的水还有对人体有害的离子、色素等可溶性杂质以及细菌等微生物，不宜直接饮用自来水，应将自来水煮沸后再饮用，或使用市售家用净水器进行二次滤水。
知识点四　设计与制作净水器
1．应急情况下，我们可以利用生活中常见的物品，使用学过的净水方法，制作简易的净水器，对自然界中的水进行初步净化，满足需要。
2．混合物分离的一般思路与方法：混合物分离是利用混合物中不同组分的性质差异，选择合适的方法将杂质分离。其主要步骤有：分析混合物成分、比较物质性质差异、明确分离方法。
重难点　简易净水器
活性炭具有吸附性，能除去水中的部分颜色和异味，小卵石、石英砂能除去水中部分难溶性杂质；由上到下依次为小卵石和石英砂，能依次除去大颗粒和小颗粒难溶性杂质；若将小卵石和石英砂的位置调换，则会影响净水效果；该装置不能除去水中的可溶性杂质。
[跟踪训练]化学兴趣小组的同学用洁净的塑料瓶取一定量的河水样品，将浑浊的河水样品倒入烧杯中，加入明矾搅拌，静置后用如图所示装置进行过滤，请回答下列问题。
(1)该图进行的是________操作。
(2)在此操作中玻璃棒的作用是________________，滤纸的边缘要________(填“高于”或“低于”)液面。
(3)该操作用于净水，可除去水中______杂质。
(4)我们在生活中可以用________和________代替滤纸和玻璃棒来完成此操作。
(5)过滤后，滤液仍然浑浊，其原因是
_____________________________________________________
______________________________________________________
_______________________________________________(写出一条即可)。
基础巩固
1．家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味，其净水方法是(　)
A．过滤　　　　　 B．蒸馏
C．沉降 D．吸附
2．下列关于过滤操作的叙述不正确的是(　)
A．滤纸边缘要低于漏斗口
B．玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
C．液面可以高于滤纸的边缘
D．漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
3．关于简易净水器，下列说法错误的是(　)
A．活性炭可吸附水中的色素和异味
B．该装置可除去泥沙等难溶性杂质
C．该装置净水过程发生了化学变化
D．河水经该装置净化后仍是混合物
4．某自来水厂生产自来水的部分处理过程如图所示。有关说法不正确的是(　)
→→→→……→自来水
A．上述处理过程包含“沉淀—过滤—吸附—蒸馏”净水的方法
B．用明矾使水中的杂质“沉降”，达到初步净水的目的
C．用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒
D．经过处理获得的自来水仍是混合物
5．某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的江水或河水净化成自来水。实验流程如图1所示，请回答下列问题。
(1)操作①的名称是________，使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、________，若经过操作①后，所得液体C仍然浑浊，其原因可能是________(多选，填字母)。
a．漏斗内液面高于滤纸的边缘
b．未用玻璃棒引流
c．漏斗末端未紧靠烧杯内壁
d．漏斗内的滤纸有破损
(2)用图2所示装置进行操作②，利用活性炭的________性除去一些异味和色素，待净化的水应该从________(填字母)端通入。
能力达标
6．某净水装置使用膜处理技术，其原理如图所示。下列说法正确的是(　)
A．超滤膜的孔隙直径小于微滤膜
B．超滤膜能滤去所有微粒
C．微滤膜能滤去大分子和蛋白质
D．经膜处理净化后得到的水样是纯净物
7．下图表示某市饮用水的净化过程，请回答下列问题。
(1)地下水中的细菌和颗粒物等杂质比湖水、河水等地表水中的少，请说出一个原因：_______________________________________________________
_________________________________________________________。
(2)在图中的沉淀池中，除了用静置的方法，还可以用________的方法使水更干净。
(3)水质检验后，如果自来水在传输过程中存在细菌污染，人们在家中饮用该水之前应进行的处理是________________________。
(4)野炊时，如果要初步过滤浑浊的河水用于煮饭，怎样用身边的物品(饮料瓶、手绢、细沙、小卵石等)制作一个简易净水器呢？用图示或文字表示均可。
__________________________________________________________
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8．水是生命之源，是人类宝贵的自然资源。絮凝剂常用于水的净化，实验小组探究用絮凝剂净水时影响净化效果的因素。
【进行实验】
Ⅰ.配制水样和絮凝剂溶液
配制水样：向10 L水中加入25 g高岭土，搅拌、静置，取上层液作为水样。
配制絮凝剂溶液：用100 mL水和5 g絮凝剂进行配制。
Ⅱ.探究影响水样净化效果的因素
取水样，向其中加入絮凝剂溶液，搅拌，静置，计算浊度去除率(浊度去除率越高代表净化效果越好)。实验记录如下表所示：
实验序号 水样的体积/mL 加入絮凝剂溶液的体积/mL 静置时间/min 浊度去除率/%
① 200 0 20 12.48
② 200 0.2 20 76.54
③ 200 0.3 20 84.60
④ 200 0.4 5 64.45
⑤ 200 0.4 10 70.85
⑥ 200 0.4 15 81.04
⑦ 200 0.4 20 86.02
⑧ 200 0.5 20 88.15
⑨ 200 0.6 20 86.49
【解释与结论】
(1)实验②中浊度去除率比实验①高的原因是________________。
(2)依据实验④～⑦得出的结论是___________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)探究等量水样中加入絮凝剂溶液的体积对净化效果影响的实验是____________(填序号)。
【反思与评价】
(4)依据实验数据，不能得出“静置时间相同时，等量水样中加入絮凝剂溶液的体积越大，净化效果越好”的结论，其证据是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
素养提升
9．小聪同学将浑浊的湖水样品倒入烧杯中，进行净化处理。
(1)他首先在浑浊的湖水中加入明矾粉末，静置一会儿后，他将得到的湖水过滤，过滤过程中，使用到玻璃棒，其作用是________________________________________________________________。
(2)小聪用如图装置进行过滤，其操作规范的是________(多选，填字母)。
a．用玻璃棒引流
b．滤纸边缘高出漏斗
c．漏斗末端颈尖紧靠烧杯内壁
d．将滤纸润湿，使其紧贴漏斗内壁
e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(3)过滤过程中他发现过滤速度太慢，产生的原因可能是
________________________________________________________________
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___________________________________________________(两条即可)。
(4)过滤后观察发现，滤液仍然浑浊，可能的原因有________________________________________________________________
________________________________________________________________(两条即可)。
(5)改进后过滤，得到了澄清透明的水，他兴奋地宣布：“我终于制得了纯水！”对此看法你是否同意？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________________________。
若要制取纯水，还要采用的净化方法是________。

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