4.2 水的净化讲义---2023-2024学年九年级化学人教版上册

4.2水的净化 讲义 核心素养 学习目标 通过对水的净化方法的探究，培养学生主动学习、乐于探究、敢于创新的意识和精神。 1.初步了解纯净水和自然水，了解自来水厂净水过程。 2.学会沉淀、过滤、吸附等净化水的常用方法。 3.了解硬水和软水的的区别，学会用肥皂水检验硬水和软水。初步了解硬水的危害及硬水的软化方法。 4.熟练掌握过滤的操作要点和注意事项。 1.静置沉淀 在水中加入明矾，利用明矾溶于水生成的______________对杂质的吸附，使杂质沉降。 2.过滤 过滤可以分离________与_________的混合物。 过滤操作注意事项：“一贴二低三靠”。 “一贴”指________________________________________________。 “二低”：（1）__________________________________________________； （2）_______________________________________________________。 “三靠”：（1）____________________________________________________；[中国教育@出版网&^*%] （2）______________________________________________________； （3）______________________________________________________。 3.吸附 常用_________，因为它具有很强的________，不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些可溶性的杂质，除去气味。 4.蒸馏 不仅可以除去不溶性杂质还可以除去____________杂质，通过蒸馏得到的蒸馏水是净化程度较高的水。 5.自来水厂净水过程 天然水→加_________→ 沉淀→ __________→___________吸附→消毒→自来水 6.定义 （1）硬水：含有较多可溶性__________化合物的水叫硬水。 （2）软水：不含或含较少可溶性______________化合物的水叫软水。 7.区别硬水和软水的试剂是_______，现象是______________________________________________。[www.*zz%step.#~co^m] 8.（1）生活中，采用__________法。（2）实验室，采用_______________法。 9.硬水的危害 （1）洗涤时浪费_______________，且洗不净衣服，长期使用还会使衣物变硬。 （2）烧锅炉或烧水时浪费_______________，甚至会引起锅炉_______________。 知识点1 水的净化 1. 纯水与天然水的比较 纯水 天然水 特征 无色、无臭、不含杂质 含有可溶性和不溶性杂质，常呈浑浊状 分类 纯净物 混合物 举例 蒸馏水 河水、湖水 2. 自来水厂的净水过程： 取：从水库中取水； 加：加絮凝剂(主要是明矾)，使悬浮的颗粒状杂质被吸附凝聚； 沉：在反应沉降池中沉降分离，使水澄清； 滤：将沉降池中流出的较澄清的水通入过滤池中，进一步除去不溶性杂质； 吸：再将水引入活性炭吸附池，除去水中臭味和残留的颗粒较小的不溶性杂质； 投：投药消毒(常用通入氯气的办法，通入氯气消毒时产生了新物质，属于化学变化。)除去病菌，杀菌后的水就是可以饮用的自来水，通过配水泵供给用户，但水中仍然含有可以溶于水的一些杂质，所以还是混合物。 A. 明矾净水原理：明矾与水反应形成胶状物质（胶体），吸附水中悬浮物，加速沉降。 B. 活性炭的净水原理：活性炭具有疏松多孔的结构，具有很强的吸附性，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质，活性炭吸附属于物理变化。 【特别提醒】 经过自来水厂净化处理后的水中仍然含有可溶性的物质，不是纯水，煮沸后方可饮用。 3. 常见的净水方法 净化方法 原理 作用 沉淀 静置，使不溶性大颗粒物质沉淀下来，与水分离 除去大颗粒不溶性物质 过滤 把不溶于水的固体物质与水进行分离 除去难溶性(或不溶性)物质 吸附 利用活性炭的吸附作用除去自然界水中的一些色素和异味 除去色素和异味 杀菌 消毒 利用杀菌剂的强氧化性杀死水中病毒、细菌 杀死水中的病毒、细菌 蒸馏 利用混合物中各成分的沸点不同将其分离 除去各种杂质(净化程度最高) 【特别提醒】 ①在净水的各种方法中，沉淀、吸附、过滤等发生的是物理变化，用氯气或漂白粉对水进行消毒发生的是化学变化； ②过滤只能除去水中的不溶性杂质，所得到的水仍然是混合物； ③净化程度由高到低的顺序依次是蒸馏→吸附→过滤→沉淀。 典型例题1: 自来水厂净水过程示意图如图，下列说法正确的是（ ） A.明矾是一种常用的絮凝剂 B.活性炭可长期使用无需更换 C.过滤可除去水中杂质离子 D.该净水过程可将硬水变为软水 知识点2 过滤和蒸馏 （一）过滤 1.适用范围 用于将不能溶于液体的固体与液体分离。 2.装置及操作要点 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，中间不要留有气泡，若有较多气泡会使过滤速率减慢。 两低：①滤纸边缘比漏斗口稍低，防止液体从漏斗外溢出；②漏斗内液面比滤纸边缘低，防止液体未经过滤，从滤纸和漏斗间隙中流下。 三靠：①玻璃棒斜靠在三层滤纸处，防止玻璃棒捅破润湿的滤纸造成过滤失败；②倾倒液体时，烧杯口紧靠玻璃棒，用玻璃棒引流防止液体溅出；③漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，使滤液沿烧杯壁流下，防止滤液向四周飞溅。 3.常见问题分析 （1）过滤仅除去了水中的不溶性杂质，因此过滤后的水不是纯水。 （2）过滤后，滤液仍然浑浊，可能的原因有：①滤纸破损；②过滤时液面高于滤纸边缘；③仪器不干净等。此时，应重新过滤，直到滤液澄清为止。 （3）过滤速率太慢的原因：滤纸没有紧贴漏斗内壁，残留的气泡减慢了过滤的速率；静置时间不长，大部分大颗粒沉淀物质还未沉降。 （4）玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，防止液体溅出或溅落到桌面上。 归纳总结过滤操作及其注意事项 操作要点 操作原因或可能引起的后果 滤纸紧贴漏斗内壁 加快过滤的速度 滤纸边缘低于漏斗边缘 便于观察和掌握液面的高度 漏斗内液面低于滤纸边缘 防止液体从滤纸与漏斗间隙流下，使过滤不充分 烧杯紧靠引流的玻璃棒 防止液体溅到漏斗外面 玻璃棒下端轻靠三层滤纸 防止戳破滤纸 漏斗下端紧靠烧杯内壁 防止液体溅出 （二）蒸馏 1.定义及装置 （1）蒸馏自来水是将水加热沸腾形成水蒸气，再将水蒸气冷凝成纯净水的过程。 （2）蒸馏是硬水软化的一种方法，是净化程度最高的净水方法，得到的蒸馏水属于纯净物。 2.实验注意事项 （1）蒸馏烧瓶下面需垫上石棉网，不能用酒精灯直接加热，防止蒸馏烧瓶受热不均匀而炸裂。 （2）蒸馏烧瓶中液体体积不能少于其容积的，也不能多于其容积的。 （3）蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片)，使蒸馏平稳进行，以防加热时暴沸。 （4）冷却水的流向应跟蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以收到最大的冷却效果。 典型例题2: 下列关于过滤操作叙述不正确的是（　　） A.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁 B.滤纸的边缘要低于漏斗的边缘 C.为了加快过滤的速度，可用玻璃棒在过滤器中搅拌液体 D.玻璃棒要轻轻地斜靠在三层滤纸的一边 典型例题3:如图所示是某学生设计的过滤操作装置图，并用装置将浑浊的河水进行过滤。 （1）指出图中的错误：①_____；②_____ ；③_____。 （2）该同学首先将浑浊的河水静置一段时间，然后再过滤，原因是_____。 （3）为了加快过滤速度，该同学用玻璃棒轻轻搅动漏斗内的液体，这种做法的后果是_____。 （4）该学生改正了错误操作后进行过滤，他发现过滤后的液体仍有浑浊现象，请你帮他找出造成此现象的可能原因（回答两种）：①_____；②_____。 知识点3 硬水和软水 1.概念 硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水，叫做硬水。 软水：不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水，叫做软水。 2.硬水和软水的检验 （1）用肥皂水来检验硬水和软水。把等量的肥皂水分别滴在盛有等量的软水、硬水的试管中，振荡，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水。 （2）用加热煮沸的方法来检验硬水和软水。水加热煮沸时，有较多沉淀产生的是硬水，不产生沉淀或产生的沉淀较少的是软水。 3.硬水的软化 硬水的软化就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。 生活中常用煮沸法； 实验室常用蒸馏法； 工业上常用离子交换法和药剂软化法。 4.使用硬水造成的危害 （1）用硬水洗涤，不仅浪费肥皂，不容易洗干净，还会使纤维变脆、易断。 （2）硬水有苦涩味，饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱，出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。 （3）锅炉用水硬度太大，会产生水垢，这会大大降低锅炉的导热能力，造成燃料的浪费。另外，当水垢爆裂脱落时，造成炉壁局部受热不均，易引起锅炉爆炸。 【特别提醒】 煮沸和蒸馏都能使硬水转化，但有区别，煮沸只能去除部分钙、镁离子，在日常生活中适用，而蒸馏能将水中钙、镁离子去除干净，在实验室适用，在日常生活中不适用。 典型例题4: 下列有关水的说法中，不正确的是（ ） A. 煮沸可以降低水的硬度 B. 用肥皂水可鉴别硬水和软水 C. 在净水过程中明矾作消毒杀菌剂 D. 在净水过程中用活性炭吸附色素和异味 1.下列对河水的净化操作中，净化程度最高的是（ ） A.蒸馏 B.过滤 C.加入活性炭 D.静置沉淀 2.关于水的净化的知识，说法正确的是（ ） A.采用过滤的方法，可以将硬水转变成软水 B.可以往自来水中加入胆矾作为絮凝剂 C.用过滤的方法可以从食盐水中获得食盐 D.滤纸要紧贴漏斗的内壁，是为了防止过滤时液体流速过慢 3.水是生命之。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.通过反应沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质 B.吸附池内常用活性炭吸附色素和异味 C.自来水厂投入明矾进行消毒 D.硬度较高的自来水，用户可用煮沸的方法来降低其硬度 4.泾河和渭河都是黄河的支流，也是城市饮用水的重要来。泾河水清，渭河水浊，两河交汇，成天下奇观，这也是“泾渭分明”的由来。泾河水的物质类别是 ，将渭河水净化为生活用水时，加入絮凝剂明矾的作用是 ，加入活性炭的作用是 。 5.水在生活、生产中应用非常广泛。请回答下列问题： （1）净水时利用活性炭的 　 　性除去臭味。 （2）除去水中不溶性杂质的操作是 　 　。 （3）生活中可用 　 　区分软水和硬水。 学科网（北京）股份有限公司 $$