内容正文:
第15课 水的净化
01
目标任务
课程标准
学习目标
1.认识水是宝贵的自然资源,形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。
2.了解吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。
3.探究活性炭和明矾等净水剂的净水作用;
1.了解沉淀、吸附、过滤、消毒等净化水的常用方法。
2.掌握过滤、蒸馏的基本操作及注意事项。
3.了解什么是硬水和软水、硬水的危害,掌握鉴别硬水和软水的方法。
02
预习导学
自主梳理
一、自来水厂净水过程
1.纯水是无色、无臭、清澈透明的液体,属于 纯净物 (填“纯净物”或“混合物”)。而天然水中由于含有 难溶性 或 可溶性 杂质,属于 混合物 (填“纯净物”或“混合物”)。
2.自来水厂的净化过程
天然水→ 加 絮凝剂 → 沉淀 → 过滤 → 活性炭 吸附 → 投药消毒 → 自来水。
3.自来水净水过程中用到的方法:
(1)沉淀法:
①静置沉淀:让较大的颗粒 自然沉降 。
②吸附沉降:加絮凝剂 明矾 ,利用其溶于水生成的 胶状物 对杂质的 吸附 ,使杂质沉降下来。
(注:吸附杂质的过程属于物理变化,生成胶状物的过程属于化学变化)
(2)过滤:除去水中的 不溶性 杂质。
(3)活性炭吸附:活性炭可以吸附水中的 色素 和 异味 等,发生的是 物理 (填“物理”或“化学”)变化,活性炭有强的吸附性,是因为活性炭是一种 疏松多孔 结构。
(4)投药消毒:一般用漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等,该过程属于 化学 (填“物理”或“化学”)变化。
二、过滤
1.适用范围: 难溶性固体 与 液体 的分离。
2.实验仪器:
A 玻璃棒 B 铁架台 C 漏斗 D 烧杯 ,其中属于玻璃仪器的是 ACD (填序号)
3.操作要点:
一贴:滤纸要紧贴 漏斗内壁 ,中间不留气泡。
(中间若有气泡就会 减缓过滤速度 )
二低:滤纸的边缘要低于 漏斗 的边缘;
(防止液体溢出)
液面要低于 滤纸 的边缘。
(防止滤液从滤纸和漏斗之间流下,影响过滤效果)
三靠:倾倒液体的烧杯口要紧靠 玻璃棒 ;(防止滤液洒出)
玻璃棒的下端要轻靠在 三层滤纸 的一边;(防止 损坏滤纸 )
漏斗的下端管口要紧靠 烧杯内壁 。(可以使滤液沿烧杯内壁流下,以免滤液从烧杯内溅出来)
(4)玻璃棒的作用: 引流 。
【思考】
(1)如果过滤后滤液仍然浑浊,原因可能是 滤纸破损、液面高于滤纸边缘、接液烧杯不干净 。接下来应如何操作? 更换滤纸并清洗仪器,重新过滤,直到滤液澄清为止 。
(2)过滤后所得的水是 混合物 (填“纯净物”或“混合物”),原因是 过滤只是除去了水中的难溶性杂质,还有可溶性杂质没有除去 。
三、硬水和软水
1.概念:
(1)硬水:含有 较多 可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。
(2)软水: 不含或含较少 可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。
2.鉴别方法:
(1)试剂: 肥皂水 。
(2)操作:把等量的 肥皂水 分别滴加到盛有等量的软水、硬水中,振荡,若产生的 泡沫多,浮渣少 ,则是软水;若产生的 泡沫少,浮渣多 ,则是硬水。
3.危害:
(1)用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不净衣物,时间长了还会使衣物 变硬 。
(2)锅炉用硬水,会在锅炉内结成 水垢 ,浪费燃料,且会使锅炉内管道局部过热,易引起管道变形或损坏,严重时还可能引起 爆炸 。
4.软化方法:
生活中通过 煮沸 可以降低水的硬度,实验室常用 蒸馏 的方法得到净化程度最高的 蒸馏 水。
【思考】水垢的主要成分是碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁[Mg(OH)2]等。在家里,常用 食醋 除去水垢。
四、蒸馏
1.原理:根据液态混合物中各成分的 沸点 不同进行分离的一种方法。
2.实验注意事项:
(1)烧瓶需垫 石棉网 。
(2)烧瓶中液体体积约为其容积的1/3~ 2/3 。
(3)烧瓶内应加入沸石(或碎瓷片)的目的是 防止液体暴沸 。
(4)冷凝水下进上出的目的是 便于液体充满冷凝管,利用水蒸气的冷却 。
(5)弃去开始馏出的部分液体的原因是 开始馏出的液体中含有杂质 。
(6)温度计的水银球应与 支管口处齐平 ,便于测量蒸气的温度,从而知道该蒸气是否为水蒸气。
预习检测
1.自来水厂净水过程如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.经该净水过程得到的不是纯水 B.投药消毒可以用熟石灰
C.过滤可以除去水中的所有杂质离子 D.活性炭可以长期使用无需更换
2.生活中区分硬水和软水的常用的试剂是( )
A.食盐水 B.食醋 C.肥皂水 D.酒精
3.2023年“世界水日”“中国水周”活动主题为“强化依法治水、携手共护母亲河”。下列说法正确的是( )
A.自然界中的水都是纯水 B.生活污水应集中处理后再排放
C.肥皂遇到硬水易起泡沫 D.水由氧原子