资源简介

/ 让教学更有效 高效备课 | 化学学科
第一节 运动的水分子
第2课时 天然水的人工净化
一、知识目标
1.描述水的天然循环路径，理解其通过水分子的三态变化实现，明确太阳能量对水循环的驱动作用。
2.掌握天然水人工净化的主要方法（沉降、过滤、吸附、蒸馏），能说出每种方法的作用及原理，区分纯净物与混合物。
3. 解释自来水厂的净水流程，说明蒸馏操作在获取纯水时的作用，知晓爱护水资源的重要性及具体措施。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：通过分析水的天然循环中水分子的运动与能量变化，建立 “宏观水循环 — 微观分子运动” 的关联，理解水循环的微观本质。
2.证据推理与模型认知：通过过滤、蒸馏等实验操作，规范实验技能，能分析实验误差（如滤液浑浊的原因）并提出改进方案，培养严谨的探究态度。
3.科学探究与创新意识：通过全球水资源现状的数据认知，树立节水意识，关注水资源保护的社会意义，形成可持续发展的观念。
教学重点
1.水的天然循环原理（水分子运动与能量变化的关系）。
2.天然水人工净化的关键方法（过滤操作的 “一贴二低三靠”、活性炭的吸附作用）。
3.纯净物与混合物的区分及自来水厂的净水流程。
二、教学难点
1.过滤实验操作的规范性（一贴二低三靠）。
2.蒸馏的原理（利用沸点差异分离混合物）及与其他净化方法的净化程度对比。
一、水的天然循环
1.水的天然循环的动力与本质是什么？
动力：太阳提供能量。
本质：通过水的三态变化实现，是水分子运动的结果。
2.结合课本中的图片，了解天然水的循环过程
液态水→气态水蒸气：水分子获得能量运动加快，间隔变大。
气态水蒸气→液态水 / 固态冰：水分子失去能量运动减慢，间隔变小。
3.水的天然循环有何意义？全球水资源现状又是怎样的？阅读课本寻找答案。
意义：实现水的自身净化和重新分配。
现状：地球淡水仅占总水量的2.5%，可直接利用的淡水资源有限。
二、天然水的人工净化
1.天然水中的杂质都有哪些？你能给它们分分类么？
（1）不溶性杂质（如泥沙）
（2）可溶性杂质（如矿物质）
（3）微生物（如细菌病毒）
2.天然水的人工净化要经过哪些步骤？每一步的原理是什么？
步骤 原理 关键操作 / 特点
沉降 除去大颗粒不溶性杂质 加明矾可加速沉降
过滤 分离不溶性杂质与液体 遵循 “一贴二低三靠”： 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁； 二低：滤纸边缘、液面低于漏斗边缘； 三靠：烧杯靠玻璃棒、玻璃棒靠三层滤纸处、漏斗末端靠烧杯内壁
吸附 除去颜色和异味 用活性炭，利用其疏松多孔结构
杀菌 杀灭微生物 自来水厂用二氧化氯，家庭常用煮沸
蒸馏 除去可溶性杂质，得到纯水 净化程度最高
3.物质分类
纯净物：由一种物质组成（如蒸馏水）
混合物：由多种物质组成（如天然水 / 自来水）
一、新课引入
活动一：新课导入
问题探究：水从云层落到河流，流经工厂变成污水，又蒸发回到云层，水经历了怎样的旅程？污水无法直接饮用，结合生活经验，你认为可以用什么方法帮助村民将其转化成洁净的能饮用的水？
答案：生活中可能用到的方法有“用布过滤”“煮沸”等。
问题探究：上述这些方法能完全净化水吗？自然界的水是如何自我净化的？
答案：这些方法不能完全净化水。自然界的水通过水的天然循环实现自我净化，太阳为水分子提供能量，使其运动加快，变成水蒸气扩散到空气里，在高空中遇冷凝结成云，再遇冷又转变成雨或雪降落到地面，汇入江河湖海，渗进山川土地。
二、水的天然循环
活动一：水的天然循环过程
问题探究：下雨了，掬一把雨水，想一想这些水分子是从哪里来的？
答案：雨水可能来自头顶的乌云、长江、黄河源头的冰川等。
问题探究：观察水循环示意图（包含蒸发、冷凝、降雨、地表径流等环节），水在循环中经历了哪些状态变化？每个环节中水分子的能量如何变化？
答案：水在循环中经历了液态变为气态（蒸发）、气态变为液态（冷凝、降雨）等状态变化。蒸发时水分子能量增加，运动加快；冷凝时能量减少，运动减慢。
归纳总结：请用自己的语言描述水的天然循环路径，并强调 “三态变化”“能量变化” 等关键词。
答案：太阳为水分子提供能量，使液态水的水分子运动加快，达到一定程度后，一些水分子克服分子之间的相互作用，变成水蒸气（气态）扩散到空气里，这是水从液态到气态的变化，且能量增加。在高空中水蒸气遇冷，能量减少，运动减慢，冷凝结成云，云随风飘移，再遇冷又转变成雨或雪（液态或固态）降落到地面，汇入江河湖海，渗进山川土地，完成了水的三态变化和水资源的重新分配，实现了水的自身净化。
活动二：分析水资源现状
问题探究：地球上水的储量很大，分布范围也很广，水资源是使用不完、无穷无尽的么？海水能直接饮用么？
答案：水资源不是无穷无尽的。地球表面约被水覆盖，但为咸水，淡水仅占，且淡水资源分布极不均匀，人类可直接利用的淡水资源有限。海水不能直接饮用，因为含有大量盐分等杂质。
问题探究：如何有效的利用淡水资源的同时，节约用水？
答案：要通过合理用水、防治水污染、提高水的利用效率等方式节约用水，如采用喷灌和滴灌取代大水漫灌、工业废水处理达标后再利用等。
问题探究：展示长江、黄河水污染等数据资料，了解到工业废水、生活污水导致水质恶化，进一步减少可利用水源。每年 3 月 22 日世界水日就是为了唤起节水意识。在生活中我们能为保护水资源做些什么？请列举生活中浪费水的现象，并提出一条节水建议。
答案：生活中浪费水的现象有未关紧的水龙头、洗澡时长时间不间断放水等。节水建议如用淘米水浇花。
典例1：每年的3月22日是“世界水日”，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源的保护。下列做法与之不相符的是
A．工业废水处理达标后再利用 B．农业上用喷灌和滴灌取代大水浸灌
C．生活中洗菜和淘米的水直接倒掉 D．实验完清洗仪器后及时关闭水龙头
【答案】C
【详解】A. 工业废水含有污染物，直接排放会污染水源。处理后达标再利用，既能减少污染，又能节约水资源。符合节水理念，正确。
B. 传统的大水漫灌浪费严重，喷灌和滴灌能精准控制水量，减少浪费。符合节水理念，正确。
C. 洗菜、淘米的水可二次利用（如浇花、冲厕所），直接倒掉属于浪费。不符合节水理念，错误。
D. 及时关闭水龙头能避免不必要的流水，节约用水。符合节水理念，正确。
故选C。
典例2：2025年“世界水日”的主题为“冰川保护”。冰川被称为“地球的固态水库”，储存了约69%的淡水资源。下列说法正确的是
A．低碳行动利于冰川保护 B．冰川水经过滤得到纯水
C．冰川取之不尽用之不竭 D．大力开发冰川旅游资源
【答案】A
【详解】A. 低碳行动减少二氧化碳等温室气体排放，缓解全球变暖，从而减缓冰川融化，利于冰川保护，故说法正确；
B. 冰川水含有可溶性矿物质和杂质，过滤仅能去除不溶性杂质，无法得到纯水，故说法错误；
C. 冰川是有限的淡水资源，全球变暖导致其加速消融，并非取之不尽，故说法错误；
D. 开发冰川旅游可能破坏生态环境，加剧冰川消融，与保护主题相悖，故说法错误。
故选A。
三、天然水的人工净化
活动三：提出人工净化问题
问题探究：我们知道水的天然循环给我们带来了淡水，但是天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等，为满足生活和生产的需要，人们需要对天然水进行净化处理。现在有一个问题，污水无法直接饮用，如何帮助村民将其转化成洁净的能饮用的水？
答案：对水进行煮沸杀菌等处理。
问题探究：被污染的水中有哪些杂质需要除去？如果你是一名自来水厂的净水工程师，想要将水净化需要哪些步骤？
答案：被污染的水中需要除去泥沙、颜色、异味、细菌等杂质。净化步骤可能有沉淀、过滤等。
活动四：学习沉降除杂方法
问题探究：如何除去颗粒较大的不溶性杂质呢？
答案：可以将浑浊的水静置，让泥沙沉降。
问题探究：如果泥沙较多，会导致静置的时间过长，有没有什么办法能加快这个过程？
答案：可以加入明矾，明矾溶于水后会形成的物质可吸附水中的悬浮颗粒，形成较大颗粒从而加速沉降。
问题探究：明矾在沉降除杂过程中的作用是什么？其化学名称是什么？有什么弊端？
答案：明矾溶于水后会形成的物质可吸附水中的悬浮颗粒，形成较大颗粒从而加速沉降。明矾的化学名称是十二水合硫酸铝钾，它水解生成氢氧化铝，氢氧化铝带有正电荷，能使带有负电荷的颗粒聚集沉淀。弊端是水中残留的铝元素会对人体有害，不建议大家采取这种方法用于日常净水。
活动五：学习过滤除杂方法
问题探究：未沉降的小颗粒的不溶性杂质应如何除去呢？展示晾衣网罩、茶叶过滤器、漏勺、豆浆滤网等生活用品，这些生活用品有什么作用？
答案：这些生活用品可以分离不同大小的物质，由此引出过滤的概念，过滤是分离颗粒大小不同的物质。
问题探究：过滤实验需要用到哪些仪器？
答案：过滤实验仪器有漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、铁架台（带铁圈）。
问题探究：过滤操作的注意事项“一贴、二低、三靠”分别指什么？玻璃棒的作用是什么？
答案：“一贴”是滤纸紧贴漏斗内壁；“二低”是滤纸边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘；“三靠”是烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒末端紧靠三层滤纸处，漏斗末端管口紧靠烧杯内壁。玻璃棒的作用是引流。
问题探究：如果过滤后滤液仍浑浊，可能是什么原因？
答案：可能是滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器本身不干净等原因。
活动六：学习吸附、杀菌消毒和蒸馏方法
问题探究：沉降、过滤后的天然水虽然变得澄清，但是还会溶有一些有颜色或气味的杂质，无法饮用，如何除去这些杂质呢？
答案：可以用活性炭等，活性炭具有疏松多孔的结构，有较强的吸附性，可使某些有色液体脱色、吸收各种气体或有异味的物质。
问题探究：阅读课本，同桌之间交流并总结自来水厂是如何将河水等水源净化为我们的饮用水，输送到千家万户的？
答案：自来水厂通常对天然水进行沉降、过滤、灭菌等净化操作，使之达到饮用水标准，再输送到千家万户。自来水在输送过程中还可能受到二次污染，所以要煮沸杀菌后再饮用。
问题探究：煮沸杀菌后的水是纯水么？是否还含有杂质？同学们都见过家里烧开水后锅盖上有小水珠的情景，小水珠是如何产生的？
答案：煮沸杀菌后的水不是纯水，还含有杂质。小水珠是水蒸气遇冷液化形成的。
问题探究：什么是蒸馏？蒸馏实验的目的是什么？
答案：给水加热使之变为水蒸气，再将水蒸气冷凝得到液态水的过程叫作水的蒸馏。蒸馏实验的目的是蒸馏并验证蒸馏水不含可溶性物质。蒸馏的原理是各成分沸点不同。
问题探究：蒸馏的原理是什么？蒸馏得到的水属于纯净物还是混合物？
答案：蒸馏的原理是各成分沸点不同。蒸馏得到的水称为蒸馏水，蒸馏水中只含有一种物质，属于纯净物，而天然水中含有多种物质，由两种或两种以上物质组成的属于混合物，蒸馏是水的净化中净化程度最高的一步。
活动七：爱护水资源
问题探究：请阅读课本，了解国家节水标志及水资源现状。
答案：全球淡水资源仅占总水量的，且分布极不均匀，许多地区面临严重缺水问题。气候变化导致极端天气频发，干旱和洪水交替出现，进一步加剧了水资源的短缺。工业废水、农业化肥和生活污水未经处理直接排放，严重污染了河流、湖泊和地下水。随着全球人口增长，人类对水资源的需求不断上升，供需矛盾日益突出。
问题探究：结合全球水资源现状，以小组为单位，为村民设计几种节约用水的可实施的方案。
答案：节约用水的方案可以有雨水收集与利用、智能水表安装、在公园街道等公共区域安装节水型喷头和水龙头，减少水资源浪费、制定节水法规与政策等。
典例1：生活中饮用水的净化与人们的健康息息相关。下列说法正确的是
A．明矾能把浑浊的河水变成纯净水
B．自来水厂净水的流程包含沉降、过滤、吸附、煮沸
C．只要工厂污水无色无味就可以直接排放
D．海水经过必要的净化处理后也可以饮用
【答案】D
【详解】A、明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，不能除去水中的可溶性杂质，不能得到纯净水，不符合题意；
B、自来水厂净水的流程包含沉降、过滤、吸附、消毒，流程中不包含煮沸，不符合题意；
C、工厂污水中可能含有重金属离子等有毒有害的化学物质，这些物质即使无色无味，也会对环境和人体健康造成严重危害，因此工厂污水必须经过处理，达到国家规定的排放标准后才能排放，不符合题意；
D、海水经过必要的净化处理后也可以饮用，如淡化海水得到的淡水，符合题意。
故选D。
典例2：某实验小组收集浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。下列说法不正确的是
A．加入明矾的作用是使悬浮性杂质沉降
B．操作①和操作③使用的仪器一样
C．若经操作①后得到的水依然浑浊，可能的原因是滤纸破损
D．操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，C可能是活性炭
【答案】B
【详解】A、明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质，使其沉降，说法正确，不符合题意；
B、操作①是分离固液的过滤操作，需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台；操作③是蒸馏，需要的仪器有铁架台、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶、温度计、酒精灯、陶土网等，说法错误，符合题意；
C、操作①是分离固液的过滤操作，若经过滤后得到的水依然浑浊，可能的原因是滤纸破损，说法正确，不符合题意；
D、操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，则C可能是活性炭，说法正确，不符合题意。
故选B。
一、水的天然循环
1.水的天然循环动力与本质
动力：太阳提供能量。
本质：通过水的三态变化实现，是水分子运动的结果。
2.天然水的循环过程
液态水→气态水蒸气：水分子获得能量运动加快，间隔变大。
气态水蒸气→液态水 / 固态冰：水分子失去能量运动减慢，间隔变小。
3.水的天然循环的意义
意义：实现水的自身净化和重新分配。
二、天然水的人工净化
1.天然水的人工净化的步骤
步骤 原理 关键操作 / 特点
沉降 除去大颗粒不溶性杂质 加明矾可加速沉降
过滤 分离不溶性杂质与液体 遵循 “一贴二低三靠”： 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁； 二低：滤纸边缘、液面低于漏斗边缘； 三靠：烧杯靠玻璃棒、玻璃棒靠三层滤纸处、漏斗末端靠烧杯内壁
吸附 除去颜色和异味 用活性炭，利用其疏松多孔结构
杀菌 杀灭微生物 自来水厂用二氧化氯，家庭常用煮沸
蒸馏 除去可溶性杂质，得到纯水 净化程度最高
2.物质分类
纯净物：由一种物质组成（如蒸馏水）
混合物：由多种物质组成（如天然水 / 自来水）
1.用如图所示装置进行过滤，以下分析错误的是
A．图中没有用玻璃棒引流，可使滤液浑浊
B．改进实验方法后过滤，滤液仍然是浑浊的原因可能是滤纸破损
C．澄清的滤液是混合物
D．漏斗下端紧靠烧杯内壁为了使过滤更快
【答案】D
【详解】A.没用玻璃棒引流，可能会在倾倒液体时引起液体漫过滤纸，从滤纸和漏斗内壁间隙留下，导致滤液浑浊，解释合理；
B.滤纸破损，滤纸将起不到过滤作用，可造成滤液浑浊，解释合理；
C.澄清的滤液还含有可溶性杂志，是混合物，解释合理；
D.漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，为避免造成滤液溅出烧杯，与过滤更快无关系，解释错误。
故选：D。
2．化学项目研究小组的同学对某地水质状况进行调查研究，将取得的水样进行过滤，据图回答下列问题：
(1)在此操作中缺少的玻璃仪器是 ，它的作用是 。
(2)过滤时，漏斗中的液面必须 (选“高于”或“低于”)滤纸边缘。
(3)过滤后的水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 (答出一点即可)。
【答案】(1) 玻璃棒 引流（或引流，防止液体洒出等）
(2)低于
(3)混合物
(4)滤纸破损或液面高于滤纸边缘或盛接滤液的烧杯不干净
【详解】（1）过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，故缺少的玻璃仪器是：玻璃棒，过滤时，玻璃棒的作用是：引流；
（2）过滤时，漏斗中的液面必须低于滤纸边缘，防止部分滤液未经过滤直接流下；
（3）过滤后的水中还含有可溶性杂质，属于混合物；
（4）过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等。
考点1水的天然循环
1.下列有关水的说法不正确的是
A．为实施农业节水领跑，可大力推广喷灌、滴灌等高效节水技术
B．生活中常用蒸馏的方法降低水的硬度
C．地球上的水储量是丰富的，但可利用的淡水资源是有限的
D．应加快工业污水、生活污水再处理利用，推广再生水“冬储夏用”，推动污水资源化利用
【答案】B
【详解】A、喷灌、滴灌等高效节水技术，能精准供水，减少水在灌溉过程中的浪费，有利于农业节水，该说法正确；
B、生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，因为煮沸能使水中的钙、镁离子转化为沉淀除去。而蒸馏虽然能降低水的硬度，但操作复杂，成本高，不适合在生活中广泛使用，该说法错误；
C、地球上水的总量丰富，但大部分是海水，淡水资源仅占约 2.53%，且可利用的淡水资源存在分布不均等问题，实际可利用的淡水资源有限，该说法正确；
D、加快工业污水、生活污水再处理利用，推广再生水 “冬储夏用” ，能提高水资源的利用率，推动污水资源化，缓解水资源短缺问题，该说法正确。
故选B。
2．今年，“中国水周”主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。以下做法正确的是
A．地球上的总水储量很少，所以要节约用水 B．用活性炭吸附可除去水中的所有杂质
C．水体有自净能力，生活污染可任意排放 D．农业上对农作物采用滴灌供水
【答案】D
【详解】A、地球总水储量丰富，但可利用的淡水极少（不足1%），因此要节约用水，故A错误；
B、活性炭具有吸附性，可除去水中的色素和异味，不能除去可溶性杂质，故B错误；
C、水有自净能力但生活污水任意排放会超过水的自净能力造成水污染，故C错误；
D、农业上对农作物采用滴灌供水，可节约水资源，故D正确。
故选D。
3．每年的3月22日至28日是中国水周，其目的在于唤起公众的节水意识。下列叙述正确的是
A．地球上的淡水资源取之不尽，用之不竭
B．大量开采地下水，以满足社会对水的需求
C．水体有一定的自净能力，因此工业废水可直接排放
D．用喷灌、滴灌方法给农作物浇水可以节约水
【答案】D
【详解】A、地球表面约71%被水覆盖，但其中97.5%是咸水，淡水仅占2.5%，且大部分以冰川或深层地下水形式存在，可直接利用的淡水极少，因此，淡水资源是有限的，并非“取之不尽”，故选项说法错误；
B、过度开采地下水会导致地下水位下降、地面沉降、水源枯竭等问题，破坏生态平衡，属于不可持续的做法，故选项说法错误；
C、虽然水体可通过物理、化学和生物作用净化少量污染物，但工业废水含重金属、有毒物质等，远超水体自净能力，直接排放会严重污染环境，必须处理达标后排放，故选项说法错误；
D、喷灌和滴灌能精准控制水量，减少蒸发和流失，相比传统漫灌可大幅提高水资源利用率，是节水的有效措施，故选项说法正确；
故选：D。
考点2 天然水的人工净化
4.“生命吸管”可以解决野外生存极限环境中的饮水问题。该物品没有用到的净水方法是
A．蒸馏 B．吸附 C．过滤 D．消毒
【答案】A
【详解】A、生命吸管不能起到蒸馏的作用，符合题意；
B、生命吸管中的活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不符合题意；
C、生命吸管中的超滤膜和PP棉均可起到过滤的作用，除去难溶性杂质，不符合题意；
D、生命吸管中的抗菌球可以起到消毒的作用，可除去细菌和病毒等，不符合题意。
故选：A。
5.水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图。下列说法错误的是
A．通过沉淀池、过滤池除去水中的难溶性杂质
B．自来水厂投入明矾进行消毒
C．吸附池内常用活性炭吸附色素和异味，是物理变化
D．自来水厂在净化水的过程中，投药消毒是化学变化
【答案】B
【详解】A、沉淀池使水中难溶性杂质沉降，过滤池进一步除去难溶性杂质，该选项说法正确；
B、自来水厂投入明矾，是利用明矾溶于水生成的胶状物吸附悬浮杂质，加速其沉降，并非进行消毒，该选项说法错误；
C、吸附池内活性炭吸附色素和异味，没有新物质生成，属于物理变化，该选项说法正确；
D、投药消毒过程中，消毒剂与水中微生物等发生反应，有新物质生成，是化学变化，该选项说法正确。
故选：B。
6．天然水中往往含有泥沙、可溶性矿物质和细菌等，需要根据人们的需要进行净化处理。小秦同学周末游玩时带回来一瓶黄河水，按照下列步骤进行净化处理，请根据学过的知识完成下列任务：
步骤Ⅰ：
(1)黄河水中较大的泥沙颗粒，会在重力的作用下沉降下来，小秦同学向其中加入 ，可以促进水中悬浮杂质的沉降，从而起到一定的净水作用。
步骤Ⅱ：
(2)将所得的黄河水经过 操作后，可以将泥沙和水进行分离。
①如图为小秦同学进行该操作的图示，请回答下列问题：
①该操作的图示中，缺少了一种必须的玻璃仪器是 。
②将上述玻璃仪器补充完整后，小秦同学发现该装置还存在一处明显的错误是： 。
③小秦同学通过上述操作后，得到的水样仍然浑浊，请分析其可能的一种原因 (写出一条即可)。
步骤Ⅲ：
(3)若所得水中略带颜色的，加入 ，可将水中的颜色除去。
【答案】(1)明矾
(2) 过滤 ①玻璃棒 ②漏斗的最下端没有紧贴烧杯内壁 ③滤纸破损等
(3)活性炭
【详解】（1）明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，故可加入明矾；
（2）过滤可实现固液分离，故将所得的山泉水经过过滤后，才能将泥沙和水分离；
①过滤所需的玻璃仪器是：烧杯、漏斗、玻璃棒，故缺少的玻璃仪器是：玻璃棒；过滤时，玻璃棒的作用是引流；
②将玻璃仪器补充完整后，该装置还存在的错误是：漏斗下端未紧贴烧杯内壁，会导致滤液飞溅；
③过滤后滤液仍然浑浊，可能的原因是：滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等；
（3）活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，能将水中的颜色除去。
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第一节 运动的水分子
第2课时 天然水的人工净化
一、知识目标
1.描述水的天然循环路径，理解其通过水分子的三态变化实现，明确太阳能量对水循环的驱动作用。
2.掌握天然水人工净化的主要方法（沉降、过滤、吸附、蒸馏），能说出每种方法的作用及原理，区分纯净物与混合物。
3. 解释自来水厂的净水流程，说明蒸馏操作在获取纯水时的作用，知晓爱护水资源的重要性及具体措施。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：通过分析水的天然循环中水分子的运动与能量变化，建立 “宏观水循环 — 微观分子运动” 的关联，理解水循环的微观本质。
2.证据推理与模型认知：通过过滤、蒸馏等实验操作，规范实验技能，能分析实验误差（如滤液浑浊的原因）并提出改进方案，培养严谨的探究态度。
3.科学探究与创新意识：通过全球水资源现状的数据认知，树立节水意识，关注水资源保护的社会意义，形成可持续发展的观念。
教学重点
1.水的天然循环原理（水分子运动与能量变化的关系）。
2.天然水人工净化的关键方法（过滤操作的 “一贴二低三靠”、活性炭的吸附作用）。
3.纯净物与混合物的区分及自来水厂的净水流程。
二、教学难点
1.过滤实验操作的规范性（一贴二低三靠）。
2.蒸馏的原理（利用沸点差异分离混合物）及与其他净化方法的净化程度对比。
一、水的天然循环
1.水的天然循环的动力与本质是什么？
动力： 提供能量。
本质：通过水的 实现，是水分子 的结果。
2.结合课本中的图片，了解天然水的循环过程
液态水→气态水蒸气：水分子 ，间隔 。
气态水蒸气→液态水 / 固态冰：水分子 ，间隔 。
3.水的天然循环有何意义？全球水资源现状又是怎样的？阅读课本寻找答案。
意义：实现水的 和 。
现状：地球淡水仅占总水量的 ，可直接利用的淡水资源 。
二、天然水的人工净化
1.天然水中的杂质都有哪些？你能给它们分分类么？
（1）不溶性杂质（如 ）
（2）可溶性杂质（如 ）
（3）微生物（如 ）
2.天然水的人工净化要经过哪些步骤？每一步的原理是什么？
步骤 原理 关键操作 / 特点
沉降 除去 . 加明矾可 .
. 分离 与液体 遵循 “一贴二低三靠”： 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁； 二低：滤纸边缘、液面 漏斗边缘； 三靠：烧杯靠玻璃棒、玻璃棒靠 、漏斗末端靠烧杯内壁
吸附 除去 和 . 用 ，利用其 结构
杀菌 杀灭微生物 自来水厂用 ，家庭常用 .
. 除去可溶性杂质，得到纯水 净化程度 .
3.物质分类
纯净物：由 物质组成（如 ）
混合物：由 物质组成（如 ）
一、新课引入
活动一：新课导入
问题探究：水从云层落到河流，流经工厂变成污水，又蒸发回到云层，水经历了怎样的旅程？污水无法直接饮用，结合生活经验，你认为可以用什么方法帮助村民将其转化成洁净的能饮用的水？
问题探究：上述这些方法能完全净化水吗？自然界的水是如何自我净化的？
二、水的天然循环
活动一：水的天然循环过程
问题探究：下雨了，掬一把雨水，想一想这些水分子是从哪里来的？
问题探究：观察水循环示意图（包含蒸发、冷凝、降雨、地表径流等环节），水在循环中经历了哪些状态变化？每个环节中水分子的能量如何变化？
归纳总结：请用自己的语言描述水的天然循环路径，并强调 “三态变化”“能量变化” 等关键词。
活动二：分析水资源现状
问题探究：地球上水的储量很大，分布范围也很广，水资源是使用不完、无穷无尽的么？海水能直接饮用么？
问题探究：如何有效的利用淡水资源的同时，节约用水？
问题探究：展示长江、黄河水污染等数据资料，了解到工业废水、生活污水导致水质恶化，进一步减少可利用水源。每年 3 月 22 日世界水日就是为了唤起节水意识。在生活中我们能为保护水资源做些什么？请列举生活中浪费水的现象，并提出一条节水建议。
典例1：每年的3月22日是“世界水日”，旨在唤起公众的节水意识，加强水资源的保护。下列做法与之不相符的是
A．工业废水处理达标后再利用 B．农业上用喷灌和滴灌取代大水浸灌
C．生活中洗菜和淘米的水直接倒掉 D．实验完清洗仪器后及时关闭水龙头
典例2：2025年“世界水日”的主题为“冰川保护”。冰川被称为“地球的固态水库”，储存了约69%的淡水资源。下列说法正确的是
A．低碳行动利于冰川保护 B．冰川水经过滤得到纯水
C．冰川取之不尽用之不竭 D．大力开发冰川旅游资源
三、天然水的人工净化
活动三：提出人工净化问题
问题探究：我们知道水的天然循环给我们带来了淡水，但是天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等，为满足生活和生产的需要，人们需要对天然水进行净化处理。现在有一个问题，污水无法直接饮用，如何帮助村民将其转化成洁净的能饮用的水？
问题探究：被污染的水中有哪些杂质需要除去？如果你是一名自来水厂的净水工程师，想要将水净化需要哪些步骤？
活动四：学习沉降除杂方法
问题探究：如何除去颗粒较大的不溶性杂质呢？
问题探究：如果泥沙较多，会导致静置的时间过长，有没有什么办法能加快这个过程？
问题探究：明矾在沉降除杂过程中的作用是什么？其化学名称是什么？有什么弊端？
活动五：学习过滤除杂方法
问题探究：未沉降的小颗粒的不溶性杂质应如何除去呢？展示晾衣网罩、茶叶过滤器、漏勺、豆浆滤网等生活用品，这些生活用品有什么作用？
问题探究：过滤实验需要用到哪些仪器？
问题探究：过滤操作的注意事项“一贴、二低、三靠”分别指什么？玻璃棒的作用是什么？
问题探究：如果过滤后滤液仍浑浊，可能是什么原因？
活动六：学习吸附、杀菌消毒和蒸馏方法
问题探究：沉降、过滤后的天然水虽然变得澄清，但是还会溶有一些有颜色或气味的杂质，无法饮用，如何除去这些杂质呢？
问题探究：阅读课本，同桌之间交流并总结自来水厂是如何将河水等水源净化为我们的饮用水，输送到千家万户的？
问题探究：煮沸杀菌后的水是纯水么？是否还含有杂质？同学们都见过家里烧开水后锅盖上有小水珠的情景，小水珠是如何产生的？
问题探究：什么是蒸馏？蒸馏实验的目的是什么？
问题探究：蒸馏的原理是什么？蒸馏得到的水属于纯净物还是混合物？
活动七：爱护水资源
问题探究：请阅读课本，了解国家节水标志及水资源现状。
问题探究：结合全球水资源现状，以小组为单位，为村民设计几种节约用水的可实施的方案。
典例1：生活中饮用水的净化与人们的健康息息相关。下列说法正确的是
A．明矾能把浑浊的河水变成纯净水
B．自来水厂净水的流程包含沉降、过滤、吸附、煮沸
C．只要工厂污水无色无味就可以直接排放
D．海水经过必要的净化处理后也可以饮用
典例2：某实验小组收集浑浊的河水，模拟自来水厂的净水过程，最终得到蒸馏水。净水过程如下图所示。下列说法不正确的是
A．加入明矾的作用是使悬浮性杂质沉降
B．操作①和操作③使用的仪器一样
C．若经操作①后得到的水依然浑浊，可能的原因是滤纸破损
D．操作②中利用物质C的吸附性去除异味和一些可溶性杂质，C可能是活性炭
一、水的天然循环
1.水的天然循环动力与本质
动力： 提供能量。
本质：通过水的 实现，是水分子 的结果。
2.天然水的循环过程
液态水→气态水蒸气：水分子 ，间隔 。
气态水蒸气→液态水 / 固态冰：水分子 ，间隔 。
3.水的天然循环的意义
意义：实现水的 和 。
二、天然水的人工净化
1.天然水的人工净化的步骤
步骤 原理 关键操作 / 特点
沉降 除去 . 加明矾可 .
. 分离 与液体 遵循 “一贴二低三靠”： 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁； 二低：滤纸边缘、液面 漏斗边缘； 三靠：烧杯靠玻璃棒、玻璃棒靠 、漏斗末端靠烧杯内壁
吸附 除去 和 . 用 ，利用其 结构
杀菌 杀灭微生物 自来水厂用 ，家庭常用 .
. 除去可溶性杂质，得到纯水 净化程度 .
2.物质分类
纯净物：由 物质组成（如 ）
混合物：由 物质组成（如 ）
1.用如图所示装置进行过滤，以下分析错误的是
A．图中没有用玻璃棒引流，可使滤液浑浊
B．改进实验方法后过滤，滤液仍然是浑浊的原因可能是滤纸破损
C．澄清的滤液是混合物
D．漏斗下端紧靠烧杯内壁为了使过滤更快
2．化学项目研究小组的同学对某地水质状况进行调查研究，将取得的水样进行过滤，据图回答下列问题：
(1)在此操作中缺少的玻璃仪器是 ，它的作用是 。
(2)过滤时，漏斗中的液面必须 (选“高于”或“低于”)滤纸边缘。
(3)过滤后的水属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因是 (答出一点即可)。
考点1水的天然循环
1.下列有关水的说法不正确的是
A．为实施农业节水领跑，可大力推广喷灌、滴灌等高效节水技术
B．生活中常用蒸馏的方法降低水的硬度
C．地球上的水储量是丰富的，但可利用的淡水资源是有限的
D．应加快工业污水、生活污水再处理利用，推广再生水“冬储夏用”，推动污水资源化利用
2．今年，“中国水周”主题为“推动水利高质量发展，保障我国水安全”。以下做法正确的是
A．地球上的总水储量很少，所以要节约用水 B．用活性炭吸附可除去水中的所有杂质
C．水体有自净能力，生活污染可任意排放 D．农业上对农作物采用滴灌供水
3．每年的3月22日至28日是中国水周，其目的在于唤起公众的节水意识。下列叙述正确的是
A．地球上的淡水资源取之不尽，用之不竭
B．大量开采地下水，以满足社会对水的需求
C．水体有一定的自净能力，因此工业废水可直接排放
D．用喷灌、滴灌方法给农作物浇水可以节约水
考点2 天然水的人工净化
4.“生命吸管”可以解决野外生存极限环境中的饮水问题。该物品没有用到的净水方法是
A．蒸馏 B．吸附 C．过滤 D．消毒
5.水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图。下列说法错误的是
A．通过沉淀池、过滤池除去水中的难溶性杂质
B．自来水厂投入明矾进行消毒
C．吸附池内常用活性炭吸附色素和异味，是物理变化
D．自来水厂在净化水的过程中，投药消毒是化学变化
6．天然水中往往含有泥沙、可溶性矿物质和细菌等，需要根据人们的需要进行净化处理。小秦同学周末游玩时带回来一瓶黄河水，按照下列步骤进行净化处理，请根据学过的知识完成下列任务：
步骤Ⅰ：
(1)黄河水中较大的泥沙颗粒，会在重力的作用下沉降下来，小秦同学向其中加入 ，可以促进水中悬浮杂质的沉降，从而起到一定的净水作用。
步骤Ⅱ：
(2)将所得的黄河水经过 操作后，可以将泥沙和水进行分离。
①如图为小秦同学进行该操作的图示，请回答下列问题：
①该操作的图示中，缺少了一种必须的玻璃仪器是 。
②将上述玻璃仪器补充完整后，小秦同学发现该装置还存在一处明显的错误是： 。
③小秦同学通过上述操作后，得到的水样仍然浑浊，请分析其可能的一种原因 (写出一条即可)。
步骤Ⅲ：
(3)若所得水中略带颜色的，加入 ，可将水中的颜色除去。
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