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第5节 水资源的利用和保护
考点一、水资源的利用
（一）水资源的重要性
人类社会对水的需求主要表现为生活用水、工业用水和农业用水等方面。水资源的开发利用直接关系到人类的生存和国民经济的发展。
（二）水资源现状
据专家估计，到2025年，全世界35亿人将处于缺水状态，水资源危机将带来生态系统恶化和生物多样性破坏，人类生存也将受到威胁。因此，保护水资源、合理利用和开发水资源已刻不容缓。
（三）人类可以利用的淡水资源
主要是河水、淡水湖泊水和埋藏比较浅的地下淡水。
（四）我国水资源的调配
我国华北西北地区严重缺水，要解决这些地区的缺水问题，除了充分利用当地的水资源，节约用水，还可以通过改变水循环路径的方式，进行跨流域调水。如南水北调工程，以解决华北、西北地区严重缺水问题。南水北调工程有三条建设路线，东线工程是在江苏扬州，将长江水抽进京杭运河，借运河水道将水送到天津;中线工程是利用长江三峡水库高峡平湖的地形将长江水引至位于汉江上游的丹江口水库，再穿越秦岭将水送到华北;西线工程是将金沙江、雅砻江、大渡河等长江上游干支流的水引到黄河上游，补充西北地区的水源。
典例1：“水是生命之源，生命之基”是曾经“中国水周”的宣传口号之一，下列关于水的认识不正确的是（　　）
A．我国人均可利用淡水资源十分短缺
B．经过自来水厂处理的水是纯净水
C．地球上最多的水体为海洋水
D．通过水的“三态”变化实现在自然界中的循环
变式1：下列关于资源的叙述不正确的是 （　　）
A．自然界中水是循环的， 可利用的淡水资源不会减少
B．石油分馏可得到汽油、煤油等多种产品， 属于物理变化
C．地壳中含量最高的金属元素是铝元素
D．更多地利用太阳能可减少环境污染
变式2：第十七届西博会“舞动的水滴展”在西湖水面上举行。展览主角五个“大水滴"代表浙江五水共治，呼吁珍惜水资源，热爱自然。
（1）大水滴漂浮在水面上时，它受到浮力　 　(选填“大于”“等于”小于")它的重力。五水共治的一项重要工作是“保供水”，虽然杭州是江南水乡代表城市之米，但是杭州也缺水。你觉得杭州缺水的原因可能是　 　 (请写出一点)。
（2）”治污水”是五水共治的另一项重要工作。为了防止水体污染，你认为下列措施中可行的是 。
A．不任意排放生活污水 B．禁止使用农药和化肥
C．及时拧紧水龙头 D．牲畜粪便适当处理后再施用
（3）水的循环利用是“抓节水”的一个重要举措。下列几个步骤可将河水转化为饮用水：
①化学沉降(用明矾) ②消毒杀菌(用漂白粉) ③自然沉降 ④加热煮沸。
以上处理过程最合理的顺序是　 　。
变式3：科学课上，同学们围绕 “水的污染与防治” 的主题展开热烈的讨论。
（1）请将引起水污染的原因补充完整。
①　 　
②生活污水任意排放；
③工厂废水未经处理而排放。
（2）氮和磷含量超标是导致水体富营养化的因素之一。下列化学肥料的使用与水体富营养化没有直接联系的是　 　。(填标号，下同)
a．尿素 b．磷酸钙 c．碳酸钾 d．硝酸钾
（3）下面是同学们设计 “家庭用水问卷调查”的部分内容， 其中需要通过做实验才能回答的是　 　
a．家庭用水是井水还是自来水 b．家庭用水是硬水还是软水
c．家庭采用哪些节水措施 d．生活污水如何处理
（4） 科学家发明了一种在厌氧微生物作用下处理水中有机物的新技术，利用该技术的一个负面影响是会增加空气中的二氧化碳含量。由于空气中的二氧化碳含量过高会加剧　 　
a．酸雨 b．温室效应 c．白色污染
考点二、水的净化
1.水的几种净化方法
(1)沉淀：使水中杂质沉淀到水底的方法称为沉淀法。
①利用明矾使水中较小的悬浮物凝聚成较大的固体颗粒而沉底。
明矾是常用的混凝剂，明矾溶于水产生的胶状物吸附水中的悬浮杂质，使杂质沉降。
②探索活动：探究明矾的净水作用
实验步骤 取一杯泥浆水、静置5min,观察有没有杂质沉在杯底 在泥浆水中加一点明矾，静置5min,观察泥浆水发生的变化以及沉入杯底的固体颗粒大小的变化
现象 较大颗粒沉降下来，仍有较小颗粒悬浮在水面上 加入明矾的泥浆水较澄清
结论 明矾能吸附水中的悬浮物，使其凝聚成较大的固体颗粒而沉底
(2)过滤：通过过滤器过滤上述已经处理过的水，不溶于水的固体杂质就会被分离出来。过滤得到的水还含有可溶性质，属于混合物。
①过滤可以把不溶于液体的固体与液体分离，是分离混合物的一种方法。
②过滤前要制作过滤器。制作过程如图所示，取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形(一边为一层滤纸，另一边为三层滤纸),放入漏斗内，使滤纸紧贴漏斗内壁，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内壁之间没有气泡。
③过滤用到的仪器
仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)。
④过滤操作的注意事项；
一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘；漏斗内的液面低于滤纸边缘。
三靠：盛待过滤液体的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠三层滤纸的一边，防止戳破滤纸；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，防止过滤时滤液溅出。
①玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，防止液滴溅落到外面。
②一次过滤所得的滤液仍浑浊时，应再过滤一次。如果两次过滤后滤液仍然浑浊，则应检查实验装置并分析原因，例如滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。
③造成滤纸破损的原因有：没有用玻璃棒引流直接将待过滤液体倒入过滤器冲破滤纸；玻璃棒放在单层滤纸一边，戳破滤纸；用玻璃棒在过滤器内搅拌了。
用具有吸附作用的固体过滤液体，不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去异味。市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭吸附、过滤水中的杂质。
(3)吸附：利用活性炭等具有吸附作用的物质除去水中不溶性杂质、部分可溶性杂质、色素和异味等。
(4)蒸馏：通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水的过程，蒸馏可以除去所有可溶性杂质和不溶性杂质，得到的水是纯净的水。
①蒸馏时，蒸馏烧瓶中应放入几片碎瓷片，以防止液体暴沸。操作时，将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处，以便于观察温度的变化，确定所接收液体的种类。
②蒸馏时，冷凝管中要下端进水上端出水，是因为冷凝时，冷水需充满冷凝器，防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
沉淀、过滤、吸附和蒸馏是几种常用的净水方法，其净化程度由低到高，即净化程度最高的是蒸馏。一般的净水过程，通常都是几种净水方法综合运用，这样净化水的效果更好。
2.自来水厂的水净化过程
自来水厂从水源地取水后，一般要经历如下的净化处理过程。
(1)加混凝剂后沉淀。
(2)将沉淀后的水通入过滤池中，滤去不溶性杂质。
(3)再将水引入活性炭吸附池，除去水中臭味和残留的小颗粒不溶性杂质。
(4)杀菌消毒。常用通入氯气的方法，发生化学变化。
最后经过检测，证明水质达标后，才能输送到千家万户。
典例1：如图是自来水的生产过程。据图回答：
（1） 由图可知，自来水生产过程中使用的净水方法有____(填字母) 。
A．沉淀 B．过滤 C．蒸馏
（2） 在物质分类上，杀菌后输送给用户的水属于　 　(填“混合物”或“纯净物”) 。
变式1：小西同学去乡下旅游时，用矿泉水瓶装了一些山泉水带回实验室，在老师的指导下，按下列流程进行净化实验。请回答下列问题：
（1）取水样后加入絮凝剂，可以吸附水中的悬浮杂质，使其形成较大的固体颗粒沉到水底，你认为合适的絮凝剂可以是　 　。
（2）山泉水经过沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等净化过程后得到净化水，下列分析正确的是____(填字母)。
A．沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等过程发生的都是物理变化
B．沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等过程改变了水的化学性质
C．净化后得到的净化水属于纯净物
D．可以通过蒸馏的方式，从净化水中分离出纯净水
变式2：人类的日常生活和工农业生产都离不开水。自然界中的水一般要净化后才能使用，净水方法通常有沉降、过滤、吸附、蒸馏四种。目前许多学校安装了直饮水机，其主要工作流程如图所示。直饮水机使用方便，只要将它与自来水管网对接，截留清除水中的有害物质(如细菌等)，便可得到直饮水。请回答下列问题：
（1）四种净水方法中，净化程度最高的是　 　。
（2）直饮水属于　 　(选填“混合物”或“纯净物”)。图中②的作用是　 　，③的作用是　 　。
变式3：如图是某同学用来除去水中难溶性杂质时所采用的过滤装置图。试回答：
（1）写出标号仪器的名称：b　 　。
（2）图中还缺少的一种仪器是　 　。
（3）在过滤时，若经过两次过滤后滤液仍然浑浊，其原因可能是　 　（要求写出一条）。
（4）按溶解、过滤、蒸发的操作顺序，可将下列各组物质分离的一组是_________。
A．铜粉和铁粉 B．食盐和泥沙 C．水和酒精 D．水和牛奶
考点三、水资源的保护
（一）节约用水
水资源保护的重要内容之一就是节约用水。
该图示是国家节水标志，同时也是节水型器具的标识。它由水滴、人手和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母JS的变形，寓意节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动手节约每一滴水;手又像条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。
(1)节约用水既要防止水的浪费，又要提高水的利用率。通过新技术，改革工艺和改变习惯来减少工农业用水和生活用水，提高水的利用率。
(2)水的再循环、减少水的使用及水的回收利用是保护和节约用水的三种主要方法。
（二）防止水污染
水资源保护的另一个重要内容是防止水污染。
(1)水污染：当水中含有对水或水生生物产生不良影响的任何物质时，就造成了水污染。
(2)水污染的危害：污染河流和湖泊，使得生活在河流、湖泊中的水生动物难以生存。工业废水中含有有毒物质，农业废水中含有化肥农药等，严重时它们会使江河中的水生植物和动物灭绝，还会污染地下水源。
(3)水体污染的来源
工业：废水、废渣、废气的任意排放
农业：过量使用农药和化肥
生活：生活污水和垃圾的任意排放
(4)防治水污染的措施：采取各种措施预防和治理水污染。
①工业上：采用新技术、新工艺减少污染，提高原料的利用率，同时把产生的废水、废渣、废气综合处理达标后再排放。
②农业上：合理使用化肥和农药，提倡使用农家肥。
③生活中：污水集中处理后排放，少用含磷洗涤剂。
④医疗中：医疗污水应集中处理达标后再排放。
典例1：水资源的保护刻不容缓，下列做法中，不利于保护水资源的是（　　）
A．使用节水型马桶 B．建立水资源保护区
C．工业废水引入地下 D．生活污水净化后排放
变式1：节约用水是保护水资源有效途径。适合张贴在学校水龙头旁的标识（　　）
A． B． C． D．
变式2：核电站污染近岸水域，主要是因为排放（　　）
A．含重金属的污水 B．热水
C．含核废料的污水 D．生活污水
变式3：地球上的水哺育了一切生物，也为人类文明的发展提供了物质基础， 水是一种最宝贵的自然资源。以下关于水的说法不正确的是（　　）
A．水的天然循环主要是通过化学变化而实现的
B．科学、合理地使用化肥和农药， 对水源地的水体进行严格保护
C．天然淡水经过沉降、过滤、杀菌消毒等净化过程，可变成生活用水
D．生活污水中含有较多的氮、磷等植物营养成分，能导致水体污染
1.今年秋季出现了持续干旱，居民用水紧张。下列做法不利于保护水资源的是（　　）
A．生活污水直接排放 B．提倡使用节水器具
C．工业冷却水重复利用 D．园林浇灌用滴灌、喷灌
2．下列关于淡水危机的说法错误的是（　　）
A．盛产石油的中东地区“水比油贵”
B．建立大型海水淡化工厂是解决淡水危机的一种途径
C．用巨轮把南极洲的冰山拖到中东是目前解决淡水危机的良策
D．进入 21 世纪后， 全球的淡水资源短缺更加严重
3.某学生为了使过滤操作能自动添加液体，设计了“自动加液过滤器”，如图所示。在倒置的烧瓶中盛放待过滤的液体，液体从“液体流出管”流入漏斗。为使液体顺利流下，还需插入“空气导入管”与大气相通。
（1）“空气导入管”的下口和上口应分别在____(填字母)。
A．滤纸边沿下方 B．滤纸边沿上方 C．待过滤液液面上
D．待过滤液中 E．A和B项均可 F．C和D项均可
（2）试简要说明自动加液过滤的原理：　 　
4.如图甲为某同学过滤学校附近某河水的操作示意图。
（1）过滤时，玻璃棒起的作用是　 　。
（2）同学过滤后，发现滤液仍很浑浊，其原因可能是　 　（写一条）。
（3）该同学根据过滤的原理，改进了过滤器如图乙，其中　 　起吸附的作用。经过过滤得到清澈的水，得到的水是　 　（填“纯净物”或“混合物”）。
5.由于不重视环境保护， 某市一条长约150km的作为饮用水源的河水受到严重污染， 被污染的河水pH在2~6 之间， 河水中的氮、磷、铅的含量都超过可作为饮用水源的 Ⅰ类、Ⅱ 类地表水的标准。国家环境保护总局发布的《地表水环境质量标准》， 对地
表水质量做了明确规定， 部分指标如下 (除pH外，各项目的单位：mol/L）
水质分类项目及标准 Ⅰ 类 Ⅱ 类 Ⅲ 类 Ⅳ类 V 类
磷 0.02 0.1 0.2 0.3 0.4
氮 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0
铅 0.01 0.01 0.05 0.05 0.1
pH 6~9 6~9 6~9 6~9 6~9
(提示： 紫色石蕊试液遇酸变红， 遇碱变蓝； 无色酚酞试液遇碱变红，遇酸不变色)
（1） 针对上表中的指标， 如果要防止自然界中的 Ⅱ 类水质变为 Ⅲ 类水质， 在我们的生活中应采取的主要针对措施是　 　(写出两点即可)。
（2）某科技兴趣小组要研究该段被污染的河水对植物生长的影响， 他们设计了以下实验。在相邻的两块土质、周边环境、大小一样的土地上同时种植同品种、同数量、同样生长状况的向日葵，一块浇被污染的河水，一块浇没被污染的河水， 其余的栽培条件都一样， 对照观察两块地上的向日葵的生长情况 ， 你认为他们的实验设计合理吗？　 　， 理由：　 　
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第5节 水资源的利用和保护
考点一、水资源的利用
（一）水资源的重要性
人类社会对水的需求主要表现为生活用水、工业用水和农业用水等方面。水资源的开发利用直接关系到人类的生存和国民经济的发展。
（二）水资源现状
据专家估计，到2025年，全世界35亿人将处于缺水状态，水资源危机将带来生态系统恶化和生物多样性破坏，人类生存也将受到威胁。因此，保护水资源、合理利用和开发水资源已刻不容缓。
（三）人类可以利用的淡水资源
主要是河水、淡水湖泊水和埋藏比较浅的地下淡水。
（四）我国水资源的调配
我国华北西北地区严重缺水，要解决这些地区的缺水问题，除了充分利用当地的水资源，节约用水，还可以通过改变水循环路径的方式，进行跨流域调水。如南水北调工程，以解决华北、西北地区严重缺水问题。南水北调工程有三条建设路线，东线工程是在江苏扬州，将长江水抽进京杭运河，借运河水道将水送到天津;中线工程是利用长江三峡水库高峡平湖的地形将长江水引至位于汉江上游的丹江口水库，再穿越秦岭将水送到华北;西线工程是将金沙江、雅砻江、大渡河等长江上游干支流的水引到黄河上游，补充西北地区的水源。
典例1：“水是生命之源，生命之基”是曾经“中国水周”的宣传口号之一，下列关于水的认识不正确的是（　　）
A．我国人均可利用淡水资源十分短缺
B．经过自来水厂处理的水是纯净水
C．地球上最多的水体为海洋水
D．通过水的“三态”变化实现在自然界中的循环
【答案】B
【解析】纯净物是只有一种物质的组成；有多种物质组成的是混合物；地球上的水占地球面积的71%，其中海洋水最多，但是淡水资源非常的有限。水循环的内因是水的三态变化，外因是地心引力和太阳辐射；
【解答】A. 我国人均可利用淡水资源十分短缺，是正确的；
B.经过自来水厂处理的水不是纯净水，里面有多种物种；
C. 地球上最多的水体为海洋水，正确；
D. 通过水的“三态”变化实现在自然界中的循环是正确的。
变式1：下列关于资源的叙述不正确的是 （　　）
A．自然界中水是循环的， 可利用的淡水资源不会减少
B．石油分馏可得到汽油、煤油等多种产品， 属于物理变化
C．地壳中含量最高的金属元素是铝元素
D．更多地利用太阳能可减少环境污染
【答案】A
【解析】A、根据水资源中淡水资源的知识分析。
B、根据石油属于混合物分析。
C、地壳中含量最多的元素由多到少依次是：氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、镁(Mg)、氢(H)等。
D、根据太阳能的优点分析。
【解答】A.自然界中水是循环的， 但是环境的污染，水资源的污染，可利用的淡水资源会减少 ，故错误，符合题意；
B.石油分馏可得到汽油、煤油等多种产品，没有新物质生成， 属于物理变化，故正确，不符合题意；
C.地壳中含量最高的金属元素是铝元素 ，故正确，不符合题意；
D.更多地利用太阳能可减少环境污染，故正确，不符合题意； 故答案为：A。
变式2：第十七届西博会“舞动的水滴展”在西湖水面上举行。展览主角五个“大水滴"代表浙江五水共治，呼吁珍惜水资源，热爱自然。
（1）大水滴漂浮在水面上时，它受到浮力　 　(选填“大于”“等于”小于")它的重力。五水共治的一项重要工作是“保供水”，虽然杭州是江南水乡代表城市之米，但是杭州也缺水。你觉得杭州缺水的原因可能是　 　 (请写出一点)。
（2）”治污水”是五水共治的另一项重要工作。为了防止水体污染，你认为下列措施中可行的是 。
A．不任意排放生活污水 B．禁止使用农药和化肥
C．及时拧紧水龙头 D．牲畜粪便适当处理后再施用
（3）水的循环利用是“抓节水”的一个重要举措。下列几个步骤可将河水转化为饮用水：
①化学沉降(用明矾) ②消毒杀菌(用漂白粉) ③自然沉降 ④加热煮沸。
以上处理过程最合理的顺序是　 　。
【答案】（1）等于；人口多，水资源少(浪费严重等合理即可) （2）A；D （3）③①②④
【解析】（1）大水滴漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，它受到的浮力等于重力。缺水的原因可能是：人口多，水资源少(浪费严重等合理即可)。
（2）A.不任意排放生活污水，可以防止对水体造成污染，故A符合题意；
B.禁止使用农药和化肥，虽然能够减小对土壤和水体的污染，但是会严重影响农作物的产量，故B不合题意；
C.及时拧紧水龙头，可以防止水的浪费，但是与防止水体污染无关，故C不合题意；
D. 牲畜粪便适当处理后再施用，可以减小对水体的污染，故D符合题意。故选AD。
（3）将河水转化为饮用水的方法：
③自然沉降，将不溶于水的大颗粒杂质去除；
①化学沉降(用明矾)，将不溶于水的小颗粒杂质去除；
②消毒杀菌(用漂白粉)，除去水中的细菌和微生物；
④加热煮沸，去除溶解于水中的钙镁离子。
则合理的顺序为：③①②④。
变式3：科学课上，同学们围绕 “水的污染与防治” 的主题展开热烈的讨论。
（1）请将引起水污染的原因补充完整。
①　 　
②生活污水任意排放；
③工厂废水未经处理而排放。
（2）氮和磷含量超标是导致水体富营养化的因素之一。下列化学肥料的使用与水体富营养化没有直接联系的是　 　。(填标号，下同)
a．尿素 b．磷酸钙 c．碳酸钾 d．硝酸钾
（3）下面是同学们设计 “家庭用水问卷调查”的部分内容， 其中需要通过做实验才能回答的是　 　
a．家庭用水是井水还是自来水 b．家庭用水是硬水还是软水
c．家庭采用哪些节水措施 d．生活污水如何处理
（4） 科学家发明了一种在厌氧微生物作用下处理水中有机物的新技术，利用该技术的一个负面影响是会增加空气中的二氧化碳含量。由于空气中的二氧化碳含量过高会加剧　 　
a．酸雨 b．温室效应 c．白色污染
【答案】（1）农药、化肥的不合理施用（2）c（3）b（4）b
【解析】（1）根据引起水污染的原因分析。
（2）根据题意，氮和磷含量超标是导致水体富营养化的因素之一分析。
（3）根据“家庭用水问卷调查”的部分内容确定是否需要做实验。
（4）根据二氧化碳对环境的影响分析。
（5）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。
【解答】（1）农业生产中的农药、化肥的不合理施用是造成水污染的主要原因之一。
（2）氮和磷含量超标是导致水体富营养化的因素之一，a、b、d中分别含有氮元素、磷元素、氮元素，与水体富营养化有直接联系；c中不含有氮元素和磷元素，与水体富营养化没有直接联系，
故答案为：c。
（3）a、家庭用水是井水还是自来水，询问了解便知，不需实验，故不符合题意；
b、家使用水是硬水还是软水，加肥皂水后，产生泡沫较多的是软水，较少的是硬水，需要通过实验再能回答，故符合题意；
c、家庭采用哪些节水措施，询问了解便知，不需实验，故不符合题意；
d、生活污水如何处理，询问了解便知，不需实验，故不符合题意；故答案为：b。
（4）二氧化碳排放过多会造成温室效应；故答案为：b。
考点二、水的净化
1.水的几种净化方法
(1)沉淀：使水中杂质沉淀到水底的方法称为沉淀法。
①利用明矾使水中较小的悬浮物凝聚成较大的固体颗粒而沉底。
明矾是常用的混凝剂，明矾溶于水产生的胶状物吸附水中的悬浮杂质，使杂质沉降。
②探索活动：探究明矾的净水作用
实验步骤 取一杯泥浆水、静置5min,观察有没有杂质沉在杯底 在泥浆水中加一点明矾，静置5min,观察泥浆水发生的变化以及沉入杯底的固体颗粒大小的变化
现象 较大颗粒沉降下来，仍有较小颗粒悬浮在水面上 加入明矾的泥浆水较澄清
结论 明矾能吸附水中的悬浮物，使其凝聚成较大的固体颗粒而沉底
(2)过滤：通过过滤器过滤上述已经处理过的水，不溶于水的固体杂质就会被分离出来。过滤得到的水还含有可溶性质，属于混合物。
①过滤可以把不溶于液体的固体与液体分离，是分离混合物的一种方法。
②过滤前要制作过滤器。制作过程如图所示，取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形(一边为一层滤纸，另一边为三层滤纸),放入漏斗内，使滤纸紧贴漏斗内壁，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内壁之间没有气泡。
③过滤用到的仪器
仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)。
④过滤操作的注意事项；
一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘；漏斗内的液面低于滤纸边缘。
三靠：盛待过滤液体的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠三层滤纸的一边，防止戳破滤纸；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，防止过滤时滤液溅出。
①玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，防止液滴溅落到外面。
②一次过滤所得的滤液仍浑浊时，应再过滤一次。如果两次过滤后滤液仍然浑浊，则应检查实验装置并分析原因，例如滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。
③造成滤纸破损的原因有：没有用玻璃棒引流直接将待过滤液体倒入过滤器冲破滤纸；玻璃棒放在单层滤纸一边，戳破滤纸；用玻璃棒在过滤器内搅拌了。
用具有吸附作用的固体过滤液体，不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去异味。市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭吸附、过滤水中的杂质。
(3)吸附：利用活性炭等具有吸附作用的物质除去水中不溶性杂质、部分可溶性杂质、色素和异味等。
(4)蒸馏：通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水的过程，蒸馏可以除去所有可溶性杂质和不溶性杂质，得到的水是纯净的水。
①蒸馏时，蒸馏烧瓶中应放入几片碎瓷片，以防止液体暴沸。操作时，将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处，以便于观察温度的变化，确定所接收液体的种类。
②蒸馏时，冷凝管中要下端进水上端出水，是因为冷凝时，冷水需充满冷凝器，防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
沉淀、过滤、吸附和蒸馏是几种常用的净水方法，其净化程度由低到高，即净化程度最高的是蒸馏。一般的净水过程，通常都是几种净水方法综合运用，这样净化水的效果更好。
2.自来水厂的水净化过程
自来水厂从水源地取水后，一般要经历如下的净化处理过程。
(1)加混凝剂后沉淀。
(2)将沉淀后的水通入过滤池中，滤去不溶性杂质。
(3)再将水引入活性炭吸附池，除去水中臭味和残留的小颗粒不溶性杂质。
(4)杀菌消毒。常用通入氯气的方法，发生化学变化。
最后经过检测，证明水质达标后，才能输送到千家万户。
典例1：如图是自来水的生产过程。据图回答：
（1） 由图可知，自来水生产过程中使用的净水方法有____(填字母) 。
A．沉淀 B．过滤 C．蒸馏
（2） 在物质分类上，杀菌后输送给用户的水属于　 　(填“混合物”或“纯净物”) 。
【答案】（1）A；B
（2）混合物
【解析】 （1）根据自来水的净水方法分析；
（2）根据由多种物质组成的物质是混合物分析。
【解答】 （1）自来水生产过程中有沉淀、过滤、吸附、投药消毒等，没有用到蒸馏，因此选AB；
（2）自来水中还含有可溶性杂质，因此属于混合物。
变式1：小西同学去乡下旅游时，用矿泉水瓶装了一些山泉水带回实验室，在老师的指导下，按下列流程进行净化实验。请回答下列问题：
（1）取水样后加入絮凝剂，可以吸附水中的悬浮杂质，使其形成较大的固体颗粒沉到水底，你认为合适的絮凝剂可以是　 　。
（2）山泉水经过沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等净化过程后得到净化水，下列分析正确的是____(填字母)。
A．沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等过程发生的都是物理变化
B．沉淀、过滤、吸附、杀菌消毒等过程改变了水的化学性质
C．净化后得到的净化水属于纯净物
D．可以通过蒸馏的方式，从净化水中分离出纯净水
【答案】（1）明矾（2）D
【解析】（1）明矾可以吸附水中悬浮的颗粒，但不能吸附溶解在水中的微粒。
（2）只有经过蒸馏才能获得纯净水。
【解答】（1）明矾具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，所以合适的絮凝剂可以是明矾。
（2）A、杀菌过程属于化学变化的过程，故A错误；
B、沉淀、过滤、吸附属于物理变化过程，没有改变水额化学性质，故B错误；
C、净化后得到的水中含有很多溶解在水中的物质，所以净化水属于混合物，故C错误；
D、采用蒸馏方式得到的是蒸馏水，属于纯净物，故D正确。
故答案为：D。
变式2：人类的日常生活和工农业生产都离不开水。自然界中的水一般要净化后才能使用，净水方法通常有沉降、过滤、吸附、蒸馏四种。目前许多学校安装了直饮水机，其主要工作流程如图所示。直饮水机使用方便，只要将它与自来水管网对接，截留清除水中的有害物质(如细菌等)，便可得到直饮水。请回答下列问题：
（1）四种净水方法中，净化程度最高的是　 　。
（2）直饮水属于　 　(选填“混合物”或“纯净物”)。图中②的作用是　 　，③的作用是　 　。
【答案】（1）蒸馏
（2）混合物；过滤；杀菌
【解析】（1）各种净水方法中，只有蒸馏可以获得纯净水。
（2）混合物中含有多种物质，纯净物中只含有一种物质。
【解答】（1） 四种净水方法中，净化程度最高的是蒸馏，通过蒸馏可以获得纯净水。
（2）直饮水中含有多种物质，可知属于混合物。
图中②使用了超滤膜，相当于过滤。
③用紫外线灯管照射，可以起到杀菌消毒的作用。
变式3：如图是某同学用来除去水中难溶性杂质时所采用的过滤装置图。试回答：
（1）写出标号仪器的名称：b　 　。
（2）图中还缺少的一种仪器是　 　。
（3）在过滤时，若经过两次过滤后滤液仍然浑浊，其原因可能是　 　（要求写出一条）。
（4）按溶解、过滤、蒸发的操作顺序，可将下列各组物质分离的一组是_________。
A．铜粉和铁粉 B．食盐和泥沙 C．水和酒精 D．水和牛奶
【答案】（1）漏斗 （2）玻璃棒 （3）滤纸破损 （4）B
考点三、水资源的保护
（一）节约用水
水资源保护的重要内容之一就是节约用水。
该图示是国家节水标志，同时也是节水型器具的标识。它由水滴、人手和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母JS的变形，寓意节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动手节约每一滴水;手又像条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。
(1)节约用水既要防止水的浪费，又要提高水的利用率。通过新技术，改革工艺和改变习惯来减少工农业用水和生活用水，提高水的利用率。
(2)水的再循环、减少水的使用及水的回收利用是保护和节约用水的三种主要方法。
（二）防止水污染
水资源保护的另一个重要内容是防止水污染。
(1)水污染：当水中含有对水或水生生物产生不良影响的任何物质时，就造成了水污染。
(2)水污染的危害：污染河流和湖泊，使得生活在河流、湖泊中的水生动物难以生存。工业废水中含有有毒物质，农业废水中含有化肥农药等，严重时它们会使江河中的水生植物和动物灭绝，还会污染地下水源。
(3)水体污染的来源
工业：废水、废渣、废气的任意排放
农业：过量使用农药和化肥
生活：生活污水和垃圾的任意排放
(4)防治水污染的措施：采取各种措施预防和治理水污染。
①工业上：采用新技术、新工艺减少污染，提高原料的利用率，同时把产生的废水、废渣、废气综合处理达标后再排放。
②农业上：合理使用化肥和农药，提倡使用农家肥。
③生活中：污水集中处理后排放，少用含磷洗涤剂。
④医疗中：医疗污水应集中处理达标后再排放。
典例1：水资源的保护刻不容缓，下列做法中，不利于保护水资源的是（　　）
A．使用节水型马桶 B．建立水资源保护区
C．工业废水引入地下 D．生活污水净化后排放
【答案】C
【解析】A.使用节水型马桶，利于保护水资源，故A正确，但不符合题意；
B.建立水资源保护区，利于保护水资源，故B正确，但不符合题意；
C.工业废水引入地下，会污染水，不利于保护水资源，故C错误，但符合题意；
D.生活污水净化后排放，利于保护水资源，故D正确，但不符合题意。
变式1：节约用水是保护水资源有效途径。适合张贴在学校水龙头旁的标识（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】根据各个标志的含义分析判断。
【解答】根据图片可知，A为循环利用标志，B为节约用水标志，C为绿色标志，D为禁止携带火种标志。因此学校水龙头旁的标识应该是B。
变式2：核电站污染近岸水域，主要是因为排放（　　）
A．含重金属的污水 B．热水
C．含核废料的污水 D．生活污水
【答案】C
【解析】工业污染通常指工业三废，废气、废水、废渣；农业污染通常指化肥、农药的不合理使用；生活污染通常指生活污水像含磷洗衣粉洗衣后直接排放的水；放射性污染指含有放射性物质的废料或核废物投入深海中形成的污染。
【解答】核电站污染近岸水域，主要是因为排放含核废料的污水。故答案为：C。
变式3：地球上的水哺育了一切生物，也为人类文明的发展提供了物质基础， 水是一种最宝贵的自然资源。以下关于水的说法不正确的是（　　）
A．水的天然循环主要是通过化学变化而实现的
B．科学、合理地使用化肥和农药， 对水源地的水体进行严格保护
C．天然淡水经过沉降、过滤、杀菌消毒等净化过程，可变成生活用水
D．生活污水中含有较多的氮、磷等植物营养成分，能导致水体污染
【答案】A
【解析】A、水的天然循环主要是通过物理变化而实现的。
B、根据保护水资源的措施分析。
C、根据天然水的净化过程分析。
D、根据水体的富营养化的原理分析。
【解答】A.水的天然循环中，水的蒸发、下雨、下雪等，主要是通过物理变化而实现的，化学变化而实现的错误，故错误，符合题意；
B.科学、合理地使用化肥和农药，对水源地的水体进行严格保护，故正确，不符合题意；
C.天然淡水经过沉降、过滤、杀菌消毒等净化过程，可变成生活用水，故正确，不符合题意；
D.生活污水中含有较多的氮、磷等植物营养成分，能导致水体污染，故正确，不符合题意；
故答案为：A。
1.今年秋季出现了持续干旱，居民用水紧张。下列做法不利于保护水资源的是（　　）
A．生活污水直接排放 B．提倡使用节水器具
C．工业冷却水重复利用 D．园林浇灌用滴灌、喷灌
【答案】A
【解析】保护水资源可以从节水、避免水体污染等方面施行。
【解答】A、直接排放污水会污染水源，A符合题意；
BCD、是从节水方面保护水资源，BCD不符合题意；故答案选A。
2．下列关于淡水危机的说法错误的是（　　）
A．盛产石油的中东地区“水比油贵”
B．建立大型海水淡化工厂是解决淡水危机的一种途径
C．用巨轮把南极洲的冰山拖到中东是目前解决淡水危机的良策
D．进入 21 世纪后， 全球的淡水资源短缺更加严重
【答案】C
【解析】根据水资源知识分析。
【解答】A.盛产石油的中东地区，气候干燥，水资源贫乏，“水比油贵”，故正确，不符合题意；
B.建立大型海水淡化工厂是解决淡水危机的一种途径，故正确，不符合题意；
C.用巨轮把南极洲的冰山拖到中东，不是目前解决淡水危机的良策，方案不容易实现，故错误，符合题意；
D.进入21世纪后，全球的淡水资源短缺更加严重，故正确，不符合题意；
故答案为：C。
3.某学生为了使过滤操作能自动添加液体，设计了“自动加液过滤器”，如图所示。在倒置的烧瓶中盛放待过滤的液体，液体从“液体流出管”流入漏斗。为使液体顺利流下，还需插入“空气导入管”与大气相通。
（1）“空气导入管”的下口和上口应分别在____(填字母)。
A．滤纸边沿下方 B．滤纸边沿上方 C．待过滤液液面上
D．待过滤液中 E．A和B项均可 F．C和D项均可
（2）试简要说明自动加液过滤的原理：　 　
【答案】（1）A；C
（2）待过滤的液体沿液体流出管流入漏斗， 当漏斗里的液一面封住空气导入管的管口， 空气停止进大娆瓶， 液体停止流入漏斗， 随着过僁的进行， 当漏斗里的腋面降到空气导入管的下口以不时，空祃进入烧瓶， 液体又流入漏斗
【解析】 与大气相通的“空气导入管”下端要在滤纸边沿下方，符合过滤装置的“一贴二低三靠”的原则，上端在待过滤液液面上。 为保证过滤的效果和正常进行，组装时应控制“空气导入管”的下端低于滤纸边缘，上端在待过滤液液面以上，利用封液的方法达到自动过滤的目的。
【解答】（1） 过滤时，当液体由液体流出管进入漏斗且达到一定高度时，形成液封，液体将停止进入漏斗，随着过滤的进行漏斗内的液面下降，在大气压强的作用下液体继续进入漏斗，如此反复，能达到“自动过滤”的目的，所以“空气导入管”下口应在滤纸边沿下方，上口应在待过滤液液面上；
故答案为：AC。
（2） 过滤的原理是：待过滤的液体沿液体流出管流入漏斗，当漏斗里的液面封住“空气导入管”的管口，空气停止进入烧瓶，液体停止流入漏斗，随着过滤的进行，当漏斗里的液面降到空气导入管的下口以下时，空气又进入烧瓶，液体又流入漏斗。 为保证过滤的效果和正常进行，组装时应控制“空气导入管”的下端低于滤纸边缘，上端在待过滤液液面以上，利用封液的方法达到自动过滤的目的。
4.如图甲为某同学过滤学校附近某河水的操作示意图。
（1）过滤时，玻璃棒起的作用是　 　。
（2）同学过滤后，发现滤液仍很浑浊，其原因可能是　 　（写一条）。
（3）该同学根据过滤的原理，改进了过滤器如图乙，其中　 　起吸附的作用。经过过滤得到清澈的水，得到的水是　 　（填“纯净物”或“混合物”）。
【答案】（1）引流
（2）滤纸破损
（3）活性炭；混合物
【解析】（1）根据仪器的作用来分析；
（2）根据过滤操作的注意事项来分析；
（3）根据简易净水器的组成及其作用来分析。只由一种物质组成纯净物，由多种物质组成混合物。
【解答】（1）过滤时，玻璃棒起的作用是引流；
（2）同学过滤后，发现滤液仍很浑浊，其原因可能是滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净；
（3）活性炭具有吸附性，经过过滤得到清澈的水，得到的水中仍含有可溶性杂质，因此属于混合物。
5.由于不重视环境保护， 某市一条长约150km的作为饮用水源的河水受到严重污染， 被污染的河水pH在2~6 之间， 河水中的氮、磷、铅的含量都超过可作为饮用水源的 Ⅰ类、Ⅱ 类地表水的标准。国家环境保护总局发布的《地表水环境质量标准》， 对地
表水质量做了明确规定， 部分指标如下 (除pH外，各项目的单位：mol/L）
水质分类项目及标准 Ⅰ 类 Ⅱ 类 Ⅲ 类 Ⅳ类 V 类
磷 0.02 0.1 0.2 0.3 0.4
氮 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0
铅 0.01 0.01 0.05 0.05 0.1
pH 6~9 6~9 6~9 6~9 6~9
(提示： 紫色石蕊试液遇酸变红， 遇碱变蓝； 无色酚酞试液遇碱变红，遇酸不变色)
（1） 针对上表中的指标， 如果要防止自然界中的 Ⅱ 类水质变为 Ⅲ 类水质， 在我们的生活中应采取的主要针对措施是　 　(写出两点即可)。
（2）某科技兴趣小组要研究该段被污染的河水对植物生长的影响， 他们设计了以下实验。在相邻的两块土质、周边环境、大小一样的土地上同时种植同品种、同数量、同样生长状况的向日葵，一块浇被污染的河水，一块浇没被污染的河水， 其余的栽培条件都一样， 对照观察两块地上的向日葵的生长情况 ， 你认为他们的实验设计合理吗？　 　， 理由：　 　
【答案】（1）不用含磷洗衣粉(或不将生活污水直接排入河中等)禁用含铅汽油
（2）合理；除了所浇的水不一样外，其余条件均一样
【解析】（1）根据Ⅱ类水质和Ⅲ类水质的差别主要是所含P、N、Pb不同分析。
（2）根据对照实验的设计方法考虑，只允许一个变量，其它条件都相同。
【解答】（1）水质恶化从上表中可知是由于N、Pb、P元素的增多造成的。采取的主要针对措施是不用含磷洗衣粉，或不将生活污水直接排入河中，禁用含铅汽油等。
（2）根据控制变量法，由于其他条件一样，向日葵生长的差异当然应当是水质的不同造成的。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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