第四單元

自然界的水——課題2

水的凈化（第一課時）

導學案

【學習目標】

1、了解純水與自然水、硬水和軟水的區別

2、知道自來水的凈化原理。

3、初步理解吸附、沉淀、過濾等常用凈化水的方法。

【問題思考】魯濱遜流落在荒島上，他只能從池塘中取得一些泥水。這些泥水可飲用嗎？你能否從中提取潔凈的飲用水？

【分析交流】自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里由于含有許多

性和

性的雜質，因此常呈渾濁。而純水是無色、無臭、清澈透明的液體。

一、純水與天然水

類別

純水

天然水（河水、湖水、井水、海水等）

外觀

色、臭、清澈

；（渾濁/透明）

常呈

狀態；（渾濁/透明）

所含物質

含

含、不溶性和可溶性雜質；

物質類別

（純凈物/混合物）

（純凈物/混合物）

【情境導入】生活離不開水，但是每天使用的自來水從水龍頭流出時，泡沫許多，而且夾雜氣味。這是因為我們使用的自來水是經過水廠凈化處理過，自來水中含有少量漂白粉。我們城市中的自來水是天然水經過凈化，達到生活用水標準，才能飲用。

天然水

自來水

純凈水

（物）

（物）

（物）

【含有

性和

性雜質】

【含有

性雜質】

【不含雜質】

【思考討論】如何把河水、井水、湖水等含有雜質的天然水變成澄清的供我們飲用呢？自來水廠主要經過哪些步驟凈水？

【分析講解】自然界的水大多是成分復雜的混合物，除了含有許多可溶性和不溶性雜質以外還可能含有毒物質和病原微生物等。不宜直接飲用。針對水質的不同，需對水進行凈化處理。

【點撥分析】自來水廠的凈水過程：

①?。簭乃畮熘腥∷?。

②加：加絮凝劑（主要是明礬），使懸浮的狀雜質被吸附凝聚。

③沉：在反應沉淀池中

分離，使水澄清

④濾：將沉淀池中流出較澄清的水通過過濾池，進一步除去

（可溶/不溶）性雜質。

⑤吸：從過濾池出來的水進入活性炭吸附池，利用活性炭吸附除去水中的臭味或有顏色的（可溶/不溶）性雜質和殘留的少量

（可溶/不溶）性雜質。

⑥投：進入清水池后投藥消毒（氯氣、二氧化氯等）殺滅水中的細菌、病毒，它是一個

（物理/化學）變化的過程，得到較純凈的自來水，供給用戶。

【歸納小結】自來水廠的凈化流程：

取水----（加絮凝劑）_________-----

-----（活性炭）

----投藥消毒----配水

【點撥歸納】自來水廠用到的主要的凈水方法：沉淀→

→吸附→

【強調說明】1、消毒屬于

變化，其余屬于

變化。

2、、、分離混合物常用的方法。

【思考討論】通過對凈水過程的學習，已經知道水中的雜質可以分為可溶性和不溶性兩大類。除去這兩類雜質要分別用到不同的方法，除去不溶性雜質可以用哪些方法呢？

知識點1

水的凈化

二、水的凈化

沉淀物

1、除不溶性雜質的方法

（1）沉淀

【講述分析】靜置沉淀是生活中最常用的一種方法。大家知道，當暖壺里只剩下少量水，倒進杯里有些渾濁，若靜置一段時間，則雜質就會沉到水杯的底部，而上部的水比較澄清。

①靜置沉淀：可以讓部分大顆粒的不溶性雜質沉到容器的底部

【點撥分析】靜置沉淀是不能去除去懸浮在水中的小顆粒及浮于水面的固體物質。說明沉淀物的密度和大小限制靜置沉淀法的凈水效果。

【知識引導】如果解決靜置沉淀法無法沉降“小”顆粒不溶性雜質的弊端，可以用吸附沉淀的方法。

②吸附沉淀

【實驗探究】絮凝劑明礬的凈水作用

【實驗操作】分別取2個燒杯，各盛大半杯渾濁的天然水，向其中1個燒杯中加入3藥匙明礬粉末，攪拌溶解后，靜置，觀察現象。

【實驗現象】添加明礬的濁液比未添加的要

（澄清/渾濁）

【實驗結論】說明明礬具有一定的能力。

【歸納小結】明礬的作用（凈水原理）：溶于水形成狀物吸附雜質，使雜質

（沉降/上?。?。即把細小的懸浮雜質集結為大的沉淀物而沉降。（集

為

而沉）

【情境導入】歇后語：竹籃打水一場空！我們知道黃河水是一碗水半碗沙，用竹籃打黃河水還會一場空嗎？用同樣的竹籃打黃河水，想沙更多留在竹籃，可以在竹籃里鋪上一層紗布，這類似于過濾的方法。如果要想比較徹底除掉不溶性雜質過濾是最常用的一種方法。

知識點2

過濾

(2)過濾

①過濾是混合物分離的方法之一，適用于

體與

體的混合物的分離。也可以兩種

體的混合物（一種固體易溶于水，另一種固體難溶于水）常用加水溶解再過濾的方法分離。

②所需儀器和用品：鐵架臺（帶鐵圈）、、、、濾紙

③濾紙的折疊。

【強調注意】一張圓形濾紙，如圖所示折好并放入漏斗，使之緊貼漏斗壁，用少量水潤濕濾紙并使濾紙與漏斗壁之間不要有氣泡。

【思考討論】濾紙為什么要先用水潤濕后，再放入漏斗內，且中間不能留有氣泡？如漏斗內壁與濾紙中間有氣泡，應怎樣處理？

【點撥分析】濾紙不用水潤濕無法緊貼漏斗內壁，使濾紙與漏斗之間有氣泡，會影響過濾

。如果發現有氣泡，應使用

輕輕地趕走氣泡。

【圖形展示】

④過濾操作要點：一貼、二低、三靠

▲“一貼”：濾紙要緊貼

內壁

。(原因：加快過濾速度)

▲“二低”：a.濾紙要低于的邊緣；(原因：防止液體從漏斗外流出)

b.漏斗里的液面要低于的邊緣。(原因：防止液體過濾不充分)

▲“三靠”：a.過濾時玻璃棒要緊靠在有

層的一邊；(原因：防止戳破濾紙，并使過濾充分)

b.盛過濾液體的燒杯口緊靠在上；(原因：防止液體濺出)

c.漏斗的下端緊靠在的內壁。(原因：防止液體濺出)

【思考討論】日常生活里，你可以利用什么物品代替實驗室中的濾紙和漏斗來過濾液體？

【分析交流】在日常生活中可用脫脂棉、紗布等代替濾紙；可用各種飲料瓶代替漏斗來過濾液體。

【問題討論】①過濾時玻璃棒起什么作用？

▲玻璃棒起的作用。

②過濾后，濾液仍然渾濁可能的原因有那些？如何處理？

▲原因：(1)

；(2)

；(3)

等。

▲處理方法：。

③河水過濾后，濾液可以喝嗎？

▲

（能/不能），因為。

【思考交流】上面討論的是除去不溶性雜質的方法。那么，對于可溶性的雜質應怎樣除去呢？

2、除可溶性雜質的方法

【分析討論】前面我們講自來水廠凈化水的過程時，曾說到“活性炭吸附池”，大家明白這個“活性炭吸附池”也起除雜質的作用，活性炭具有

性。

▲常用吸附劑：木炭、活性炭；（活性炭：它具有較強的性，不僅能除去水中的雜質，還能除去水中的雜質。）

【知識拓展】活性炭的凈化作用：

①活性炭具有的結構，因此具有很強的能力。

②活性炭可以吸附一些有顏色的體或

體，除去水中的，同時對水起到過濾作用。

③活性炭凈化水，既可以除去

性的雜質，也可以除去部分

性的雜質。

④凈水器中入水口在下面，出水口在上面，是有利于。

【小結歸納】活性炭具有吸附性，所以常被作為凈水劑。市場上出售的凈水器，有些就是利用活性炭吸附性能而過濾水中的雜質。可見，吸附是常見的除去

（可溶/不溶）性雜質的一種方法。

(1)

吸附：

①可以除去液體中的某些不溶性雜質和可溶性雜質，還可以除去液體中

和。

②這個變化是屬于

（化學/物理）變化

【即學即練】

1、自來水廠凈化水的處理過程可表示為：取水沉降過濾吸附消毒送水。發生化學變化的是

（）

A．沉降

B．過濾

C．吸附

D．消毒

2、下列混合物可用過濾方法來分離的是（）

A．水和二氧化錳

B．鐵粉和銅粉

C．酒精和水

D．食鹽水

3、過濾操作的下列步驟中錯誤的是

（）

A．取一張圓形濾紙，對折兩次，打開成圓錐形，放入漏斗

B．如果濾紙高于漏斗邊緣，用剪刀剪去多余部分，使濾紙的邊緣比漏斗口稍低

C．用少量水潤濕濾紙，使濾紙緊貼漏斗，濾紙層與漏斗壁間不留氣泡

D．用玻璃棒輕輕攪動漏斗中液體，以加快過濾

4、下列實驗操作符合操作規范的是（）

A．為了便于觀察，給試管加熱時，試管口應對著自己

B．為了證明一瓶藥品是蔗糖還是食鹽，可品嘗一下其味道

C．實驗室用剩的藥品，不能放回原瓶，但可丟入垃圾堆中

D．過濾時，漏斗中的液面應低于濾紙的邊緣

5、下列關于過濾操作的敘述不正確的是（）

A．濾紙的邊緣要低于漏斗口

B．液面不要低于濾紙的邊緣

C．玻璃棒要靠在三層濾紙的一邊

D．漏斗下端的管口要緊靠燒杯內壁

6、老師提供漏斗、燒杯、濾紙、鐵架臺，讓小超做過濾泥沙水實驗，他認為還缺少一種．他認為缺少的儀器或用品是（）

A．小燒杯

B．玻璃棒

C．藥匙

D．長頸漏斗

7、活性炭具有吸附作用，經過活性炭凈水器過濾的天然水不能達到的是（）

A．除去原有的不溶性物質

B．除去原有的臭味

C．除去一些溶解的雜質

D．除去所有的雜質，得到純凈水

8、某化學興趣小組的同學用潔凈的塑料瓶從河中取回一定量的水樣，然后進行如下研究分析：

（1）將渾濁的河水樣品倒入燒杯中，加入明礬粉末（吸附雜質，使雜質沉降）攪拌，靜置一會兒；

（2）將靜置后的河水采用如圖所示的裝置進行過濾，請問：圖中還缺少的一種儀器是，其作用是

圖中實驗裝置還存在的兩處錯誤是：。

（3）某同學用如圖的裝置進行過濾操作，實驗后發現濾液仍渾濁，請你寫出可能的兩點原因：

①

；②。

第四單元

自然界的水——課題2

水的凈化（第二課時）

導學案

【學習目標】

1、了解硬水和軟水的區別。初步了解硬水的危害及硬水的軟化方法。

2、了解蒸餾凈化水的方法。

【設疑引入】經過靜置、過濾、吸附等凈化處理后的水變得相當澄清，所得的水就是純水了嗎？

【分析交流】經過這些手段只除去水中的不溶性雜質、小部分可溶性雜質和異味，但水中還有許多溶解的雜質。

【思考討論】用什么方法能將水中的可溶性雜質除去？

知識點3

蒸餾

(2)蒸餾：給液體加熱，使它變為

氣，再使

氣冷卻，凝聚成體，這種方法叫做蒸餾。

【狀態變化】液——氣——液

【實驗原理】根據

態混合物中各成分的點不同進行分離。

例如：工業制取氧氣、蒸餾水就是用蒸餾的方法得到的。

蒸餾也可以把揮發性液體與溶解在液體中的不揮發性雜質分離開來。

【目的作用】除去

性雜質和

性雜質。

【比較小結】我們學習了沉淀、過濾、吸附、蒸餾四種水的凈化方法，現在來小結一下它們凈水的效果。

三、幾種凈水方法的比較：

方法

原

理

作

用

沉淀

靜置沉淀，使不溶性的雜質沉降下來并與水分層

除去不溶性雜質

吸附沉淀，利用明礬溶于水后生成的膠狀物對雜質的吸附

除去水中懸浮的雜質

過濾

讓液體通過具有細微孔隙的材料，將不溶性固體雜質截留而除去

除去不溶性固體雜質

吸附

利用活性炭或木炭的吸附作用把水中一些不溶性雜質和一些溶解性雜質吸附在表面

除去部分不溶性和可溶性雜質，臭味、顏色等

蒸餾

通過加熱的方法使水變成水蒸氣后冷凝成水

除去可溶性雜質和不溶性雜質

【歸納小結】沉淀、吸附、過濾、蒸餾幾種凈化水的方法都是物理方法，而凈化程度最高的是。

【思考討論】如何綜合利用吸附、沉淀、過濾和蒸餾等方法凈化水？

【分析點撥】凈化水時一般是先通過靜置使水中懸浮的大顆粒固體沉降，再加入絮凝劑使水中懸浮的小顆粒固體凝聚而加快沉降，然后通過過濾能除去水中不溶性固體雜質，但對于可溶性雜質過濾并不能除去，蒸餾除去了水中所有的雜質，所得到的水為純凈物，所以在這四個過程中靜置沉淀的凈化程度最差，其次是吸附沉淀，再次是過濾，凈化程度最高的是蒸餾；綜合運用上述靜置沉淀、吸附沉淀、蒸餾操作凈化水的效果更好。

【思考討論】如果我們在野外只有渾濁的水，如何得到飲用水？

【交流分析】先靜置，后分離，條件可能就制一個臨時凈水器，最后煮沸。

【問題轉入】有些地區的水很容易使水壺或盛水的器具結水垢，這是為什么？用有些地區的水洗衣服，放很多肥皂，衣服仍洗不干凈？

有些地區的水很容易使水壺或盛水的器具上結水垢，就是因為該地區的水中溶有較多的可溶性鈣和鎂的化合物，在水加熱或長久放置時，這些化合物會生成沉淀（水垢）。

知識點4

硬水和軟水

四、硬水和軟水

1、定義：

①硬水：含有較多

（可溶/不溶）性的化合物的水。

②軟水：不含或少含

（可溶/不溶）性的化合物的水。

【思考討論】硬水和軟水怎樣區別？

2、硬水和軟水的檢驗：

法

（水）

（水）

▲鑒別硬水和軟水的操作方法：將待測液體于燒杯(或試管)中，加入適量的肥皂水，用玻璃棒攪拌（或振蕩）。若出現

泡沫，就是

水；若

泡沫或出現，就是

水。

【鑒別步驟】

樣品→

容器→

試劑→

現象→

結論

【知識延伸】硬水和軟水都是

物，只是硬水中含有的可溶性鈣、鎂化合物，而軟水中含有的可溶性鈣、鎂化合物。

【思考討論】硬水有哪些危害呢？

3、硬水的危害：

①用硬水洗衣服，會和肥皂反應，（提高/降低）洗滌效果。時間長了還會使衣服變

（硬/軟）。

②鍋爐用硬水，易使爐內結垢，不僅浪費燃料，且易使爐內管道變形、損壞，嚴重者可能引起。

③長期飲用硬度很高的水，（有/不）利于人體健康。

【思考討論】既然硬水給我們的生活和身體帶來了這么大的危害。所以無論是飲用還是日常使用都不能用硬水。那么我們如何才能降低水的硬度，讓它變成可供我們使用的軟水呢？

知識5

硬水的軟化

【點撥分析】我們可設法除去或減少硬水中的鈣、鎂化合物，這樣可以使硬水變成軟水。使硬水變成軟水這一過程稱為硬水的。

【思考交流】軟化硬水的方法有哪些呢？

【強調注意】當某物質所含的雜質不止一種時，可先考慮物理方法除去(或分離)一種或幾種雜質。

【分析交流】工業上和科學實驗中軟化硬水的方法很多。生活中通過煮沸也可以降低水的硬度，達到軟化硬水的目的。

【轉折引入】煮沸使硬水變為軟水，但得到的水不是純凈物，要想從自來水中得到水這種純凈物，必須通過其他的方法

【思考討論】那有沒有一種方法，既可以除去水中的可溶性雜質，又能夠降低水的硬度呢？

【分析小結】那就是蒸餾。

4、硬水軟化的方法：

(1)生活中：常用的方法

(2)實驗室：常用的方法

【分析概述】實驗室常用的蒸餾水就是一種凈化程度較的水，而且水的硬度又比較。

▲蒸餾的作用：可使硬水中的鈣、鎂留在容器內，降低水的硬度，去除

溶性物質和

物。

【思考討論】1、冷卻管的水應該怎么進出？

答：冷卻管的水應

進

出，有利于水蒸氣的2、蒸餾瓶中為什么要加幾粒沸石或碎瓷片？答：防止加熱時，出現液體

②實驗步驟：

a、用酒精燈

焰給受熱一起預熱后加熱；

b、對蒸餾燒瓶加熱時，(能/不能)直接加熱，一定要墊，蒸餾燒瓶中液體體積在容器容積的1/3

或2/3之間；

c、溫度計

（能/不能）直接插入蒸餾燒瓶的液體之中，應使溫度計水銀球與蒸餾瓶支管口位于同一水平線上；

d、蒸餾燒瓶支管的橡皮塞，必須使管口，以防蒸餾出來的液體接觸橡皮塞而帶入雜質；

f、冷凝管中的冷水的走向應是下口、上口，以使蒸汽充分。

▲簡易裝置

【實驗步驟】

a、在燒瓶中加入約1/3體積的硬水，再加入幾粒沸石（或碎瓷片）以防加熱時出現。

b、連接好裝置，使各連接部位嚴密不漏氣。(實驗前要檢查裝置的性。)

c、間接加熱燒瓶，必須墊上，避免液體沸騰得太劇烈，以防液體通過導管直接流到試管里。

d、棄去開始餾出的部分液體（開始餾出的液體有清洗儀器的作用），收集到10

mL左右蒸餾水后，停止加熱，用肥皂水比較水蒸餾前后的硬度變化。

【實驗結論】通過蒸餾

（能/不能）軟化硬水。

【思考分析】易裝置中導氣管很長，燒杯中也裝有冷水，它們共同起到的作用是什么？

答：這是起到

作用

【規律方法】（1）實驗室制備的蒸餾水是凈化程度較的水，一般由工業生產提供，在實驗室里也可以制取蒸餾水。

（2）蒸餾屬于

變化。

【釋疑解難】過濾和蒸餾的異同點是什么？

【點撥分析】相同點：過濾和蒸餾都是混合物分離常用方法，屬于物理變化；

不同點：過濾只能除去不溶性雜質，不能除去可溶性雜質，所以過濾不能降低水的硬度，所得的水不能看作純水。蒸餾既可以除去不溶性雜質，也可以除去可溶性雜質，所以蒸餾可以降低水的硬度，所得的蒸餾水可以看作純水。

【知識延伸】硬水其實并不是毫無是處，否則不會有那么多人買礦泉水喝。因為鈣和鎂都是生命必需元素中的金屬元素?？茖W家和醫學家們調查發現，人的某些心血管疾病，如高血壓和動脈硬化性心臟病的死亡率，與飲水的硬度成反比，水質硬度低，死亡率反而高。所以，長期飲用過硬或者過軟的水都不利于人體健康。

【即學即練】

1、下列方法中能夠用來區分硬水和軟水的是

（）

A．觀察顏色

B．加入明礬、攪拌

C．溶解食鹽

D．加肥皂水攪拌

2、下列各組混合物可用過濾法進行分離的是

（）

A．酒精和水

B．食鹽和泥沙

C．食鹽水

D．鐵粉和銅粉

3、天然水分別經過下列凈化操作后,一定能得到軟水的是（）

A．沉淀

B．過濾

C．吸附

D．蒸餾

4、下列不屬于凈化水的措施是

（）

A．吸附

B．過濾

C．電解

D．蒸餾

5、利用活性炭吸附、過濾水中的雜質的（）

A．物理變化

B．化學變化

C．化合反應

D．氧化反應

6、進行過濾操作時，起引流作用的儀器是（）

A．玻璃棒

B．漏斗

C．燒杯

D．濾紙

7、能除去河水中的可溶性雜質的方法是（）

A．沉淀

B．蒸餾

C．吸附

D．過濾

8、下列凈化的操作，凈化程度最高的是（）

A．靜置

B．吸附

C．過濾

D．蒸餾

9、過濾時必須使用的一組儀器是（）

A．蒸發皿、量筒、玻璃棒

B．燒杯、漏斗、玻璃棒

C．漏斗、試管、玻璃棒

D．試管、坩堝鉗、燒杯

10、日常生活中有人喜歡蒸餾水。有關蒸餾水的下列說法中，正確的是（）

A．它是純天然飲品，不含任何化學物質

B．它含有人體所需的礦物質和多種微量元素

C．它清潔、純凈，但長期飲用對健康無益

D．它是凈化程度較高的硬水

11、下列物質一定屬于純凈物的是（）

A．經過吸附、沉淀、過濾后而得到的水

B．飲用的井水

C．硬水經過處理后得到的水

D．部分結冰的蒸餾水

12、右圖為同學自制的簡易凈水器：

(1)小卵石、石英沙、膨松棉的作用是，活性炭的作用是。

(2)凈化后是硬水還是軟水？可用

檢驗。

(3)長期飲用硬水對人體健康不利，要降低水的硬度，可采取。

13、自然界的水含有各種雜質，可以用不同的方法進行凈化。

右圖所示是用空塑料飲料瓶、帶導管的單孔膠塞、蓬松棉、紗布、活性炭、小卵石、石英沙等材料自制的一個簡易凈水器。

①根據上述凈化材料的特性，B層放置的材料最好是；

②該凈水器不同位置的紗布所起的主要作用不同，其中第二層紗布的主要作用是；

③你認為上述簡易凈水器（填“可以”或“不可以”）

將硬水變成軟水。

【知識補充】（1）小卵石層：過濾除去水中較大的漂浮物。

（2）石英砂層：過濾除去水中的泥沙等固體小顆粒。

（3）活性炭層：吸附除去異味、顏色等。

（4）膨松棉層：過濾除去上層留在水中細小的碳粉。

（5）紗布：為了分割各個過濾層使得界面明顯清晰。

14、右圖是制取蒸餾水的裝置。（1）在連接好裝置后，應先檢查_______________，再加入水和沸石進行_________，冷凝水從______(“A”或“B”)入。

（2）在燒瓶中加入沸石的目的是__________。

（3）取錐形瓶中的水加入肥皂水，實驗現象為_________________。