内容正文:
课题2 水的净化
第四单元 自然界的水
PART
01
PART
02
了解纯水与天然水、软水、硬水的区别,知道硬水的危害及软化的方法
掌握过滤的基本操作及注意事项
学习目标
PART
03
了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法
自然界中,有波涛汹涌的海洋、奔流不息的江河、平静迷人的湖泊,有地下涌动的暗流、喷涌不止的甘泉,有润物细无声的雨,这些都是水。这些水都是混合物。
一、纯水与天然水
1.纯水:是无色、无臭、清澈透明的液体,
是纯净物。
2.天然水:自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多杂质,是混合物。
(1)不溶性杂质使水浑浊;
(2)可溶性杂质则可能使水有气味或者颜色。
二、水的净化
沉淀
(1)自然沉淀:将大颗粒物质沉淀在杯子底部。
(2)吸附沉淀:利用明矾除去小颗粒悬浮物。
明矾是一种常用的净水剂,它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉淀,以达到净水的目的。
吸附悬浮物浑水变澄清
2.过滤
【实验器材】
【过滤器的制作】
带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯。
取一张圆形滤纸,对折两次、打
开使之成为圆锥形,放入漏斗中
润湿滤纸、用玻璃棒擀平。
【注意事项】
“一贴”:滤纸紧贴漏斗内壁,用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没有气泡(有气泡过滤变慢)。
“二低”:滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘(否则被过滤的液体会直接从滤纸与漏斗之间的间隙流到漏斗下的接受器中,使滤液浑浊)。
“三靠”:烧杯紧靠玻璃棒(玻璃棒的作用:引流,使液体沿玻璃棒流进过滤器)、玻璃棒紧靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁(使滤液沿烧杯壁流下,防止滴下的液滴四处迸溅)。
【问题思考】
1.过滤后,滤液仍然浑浊可能的原因有那些?
(1)滤纸破损;
(2)滤液边缘高于滤纸边缘;
(3)盛滤液的烧杯不干净等。
对仍浑浊的滤液应再过滤一次,直到澄清为止。
2.河水过滤后,滤液可以直接饮用吗?
不能,因为过滤不能去除可溶性杂质及微生物。
3.吸附
活性炭具有疏松多孔,具有吸附性。但活性炭不能吸附钙、镁化合物,活性炭不能降低水的硬度。
用具有吸附作用的固体(活性炭)过滤液体,不仅可以滤去其中的不溶性物质,还可以吸附掉一些可溶性的杂质,除去臭味、色素。
疏松多孔结构
活性炭净水器的入水口在净水器的下面,可以使净水效果更好。
自制简易净水器
自来水厂净化过程示意图
吸附水中悬浮杂质
沉降杂质
除去不溶性杂质
除去部分可溶性杂质,如色素、异味
杀菌消毒
自来水厂净化过程—杀菌消毒
杀菌消毒:在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒。如漂白粉、氯气(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等。
过程分析:自来水厂净水时,需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤,但是没有蒸馏和煮沸的步骤。在净化水的方法中,只有投药消毒属于化学变化,其余都属于物理变化。
4.蒸馏
通过上述沉淀、过滤、吸附等净化处理后,浑浊的水变澄清了,但所得水仍然不是纯水。
上述净化后除去的主要是水中的
不溶性杂质,水中还有许多溶解
的杂质,主要是可溶性钙和镁的
化合物。
(1)硬水与软水
硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
(2)硬水的危害
①用硬水洗涤衣物,既浪费肥皂也洗不干净衣物,时间长还会使衣物变硬;
②形成水垢,浪费燃料,
管道变形引起爆炸。
水中游离的钙、镁离子与肥皂结合,生成钙镁皂粘附在毛巾上而造成的。
(3)区分硬水与软水
区分方法:把等量的肥皂水分别滴加到等量的软水和硬水中,振荡,观察两试管中产生泡沫的情况。
实验现象:有较多泡沫产生的水是软水;泡沫很少,产生浮渣的水是硬水。
(4)硬水软化
①生活中通过煮沸的方法降低水的硬度。
原理:煮沸的硬水
中的可溶性钙镁化
合物会形成沉淀,
附着在容器内壁,
形成水垢。
(4)硬水软化
②实验室通过蒸馏的方法得到蒸馏水。
实验室常用的蒸馏装置
制取蒸馏水的简易装置
温度计
蒸馏烧瓶
冷凝管
牛角管
锥形瓶
冷水
蒸馏是根据物质的沸点不同而分离混合物的方法。
蒸馏是水净化程度最高的净化方法。
水加热后沸腾,
变为水蒸气,
从蒸馏烧瓶中导出经过冷凝管,
凝结成液态水。
(物理变化)
原理
蒸馏注意事项:
2. 温度计水银球的位置应在哪里?
1. 蒸馏烧瓶中为什么要加几粒沸石或碎瓷片?
防止加热时液体暴沸,导致得到的蒸馏水不纯净。
应在蒸馏烧瓶的支管口处,测量蒸气的温度,即液体的沸点。
3. 冷却水的进口和出口的方向能否颠倒?
不能。冷凝管的下端进水,上端出水,可使冷凝管中充满冷水。
4. 开始馏出的液体为什么要弃去?
开始馏出的液体为低沸点的杂质。
水的净化方法比较
净化方法 除不溶性杂质 除可溶性杂质 杀菌消毒 降低硬度 净化程度
沉淀
过滤
吸附
蒸馏
部分
部分