3.5跨学科实践活动：水的净化与自制净水器---2024-2025学年九年级化学科粤版（2024）上册

3.5 跨学科实践活动：水的净化与自制净水器 第三单元 维持生命的物质——氧气、水 项目活动 01 认识水的 净化方法 02 设计与制作 净水器 03 检测并优化 净水器 02 展示与评价 净水器 PART ONE 认识水的净化方法 01 天然水要净化的原因 天然水为什么要净化呢？天然水中含有哪些杂质？ 天然水要净化的原因 天然水中含有泥沙、腐殖质、藻类、浮渣等难溶物,还有对人体有害的离子、色素等可溶性杂质以及细菌等微生物，需要净化处理后才能 饮用和使用。 水的净化方法 无色、无臭、清澈透明的液体，属于纯净物 纯水 (化学式：H2O) 在实验室，我们如何除去天然水中的杂质呢？ 水的净化方法 常用的净水方法有: 沉淀法、过滤法和吸附法。 实验室中也常用这三种方法实现混合物的分离。 水的净化方法 沉淀法 静置沉淀 实验操作:取一个100ml的烧杯，加入约70ml浑浊天然 水静置数分钟后观察烧杯上层和底层的水。 实验现象: 作用： 固体颗粒慢慢聚集沉淀，上层的水比底层的清澈。 除去不溶性杂质。 水的净化方法 沉淀法 吸附沉淀 实验操作:把少量硫酸铝或明矾加入烧杯中，搅拌后， 继续观察变化。 实验现象: 作用： 上层的水更清澈，下层有大量沉淀。 除去不溶性杂质。 资料卡片 （1）所用的明矾要先磨成小块，并均匀地撒入水中。 （2）硫酸铝[Al2(SO4)]或明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后产生的胶状物对悬浮的较小颗粒杂质 进行吸附，使杂质沉降。 明矾 资料卡片 （1）静置沉淀 （2）吸附沉淀 沉淀 利用重力作用使密度较大的不溶性固体沉于水底。 明矾、硫酸铝是常用的净水剂，它溶于水后生成的胶状物可以 吸附悬浮杂质加速沉降，以 达到净水的目的。 沉淀下来的浑浊物如何除去呢？ 水的净化方法 过滤法 实验操作: (1)制过滤器:取一张圆形滤纸对折两次，打开成圆锥形放入漏斗内，滤纸边缘略低于漏斗口，用手压紧，并用水润湿，组装实验仪器。 水的净化方法 过滤法 实验操作:(2)把经硫酸铝或明矾沉淀后的水沿玻璃 棒缓慢倒进漏斗中, 用烧杯收集滤液。 实验现象: 作用： 浑浊的水经过过滤后，变得澄清。 除去不溶性杂质。 资料卡片 难溶性和可溶性固体混合物的分离法 固体 混合物 ①溶解 ②过滤 滤渣(难溶固体) （可溶于水的物质形成） 滤液 资料卡片 过滤操作可概括为“一贴、二低、三靠” 一贴：滤纸紧贴在漏斗内壁。 中间不要留有气泡,否则会影响过滤 速度。 过滤操作 资料卡片 二低：滤纸边缘低于漏斗口， 液面低于滤纸边缘。 防止液体由滤纸和漏斗之间的 缝隙流下去，使滤液浑浊。 过滤操作 资料卡片 三靠：盛液烧杯口紧靠在倾斜的玻璃 棒中部，玻璃棒斜靠在三层滤纸一边，漏斗下端紧靠接液烧杯内壁。 过滤操作 水的净化方法 过滤法 ①烧杯中得到的滤液与过滤前的水相比，有何不同？ ②过滤是利用________差异将____态和____态的 混合物分离。 ③打开滤纸，滤纸上留下了什么东西？ 浑浊的水经过过滤后，变得澄清。 溶解性 固 液 滤渣 水的净化方法 过滤后的水还有颜色，如何 去这些溶于水的有色物质呢？ 资料卡片 用具有吸附作用的固体过滤液体(例如活性炭)，不仅可以滤去不溶性杂质，还可以吸附一些可溶性 杂质，除去臭味和色素。活性炭具有多孔的结构，能吸附色素、异味等。 活性炭 物理变化 吸附是物理变化还是化学变化？ 水的净化方法 吸附法 实验操作:(1)取上述实验中滤液约50mL置于烧杯中,再加入少量活性炭(或木炭)振荡，静置数分钟。 实验现象: 作用： 液体无色无味 除去不溶性杂质，部分可溶性杂质、色素和异味等。 水的净化方法 吸附法 实验操作:(2)用显微镜分别观察经沉淀法、过滤法和吸附法净化后的水。 实验现象: 作用： 经吸附法净化后的水中杂质更少。 除去不溶性杂质，部分可溶性杂质、色素和异味等。 水的净化方法 实验结论: 通过以上实验可知,沉淀法使水中密度较大的颗粒物质沉降,过滤法除去不溶性杂质, 吸附法除去部分可溶性杂质、异味和色素,剩余可溶性杂质未去除。 以上不同的净化方法，分别 除去哪些杂质呢？ 自来水生产过程 涉及到的变化 是________。 化学变化 生产过程： 取水→格栅→加絮凝剂→反应沉淀池→ 过滤池→活性炭吸附池→清水池→消毒→ 配水泵→ 用户 自来水生产过程 PART TWO 设计与制作净水器 02 复习回顾 1)添加絮凝剂的目的是什么? 2)过滤的作用是什么? 3)吸附除去什么物质? 4)投药的作用是什么? 自来水厂可实现由天然水到自来水的转化，那么自来水厂是怎么除去杂质的，净水原理是 什么呢? 说明 先除去大一些的杂质，再除去小的杂质， 即先粗后细，先易后难。混合物分离，要分析 混合物的成分根据成分的性质差异，寻找分离 方法。  自来水厂出来的水能够 直接饮用吗？ 课程导入 应急情况下，我们可以利用生活中常见的 物品，使用学过的净水方法,制作简易的净水器，对自然界中的水进行初步净化，满足生活需要。 实践活动 实验用品 20 mL浑浊的天然水、可进行组装的 不同规格的实验盒、石英砂、小卵石、活性炭、纱布、蓬松棉、导管 说明 自制净水器的净化过程本着先简单后复杂，先除大后除小,先除不溶性杂质后除可溶性杂质的原则,每一步要减轻下一步的净化压力。  1. 方案设计 方案一 方案一 净水效果 净化20mL水用时:_____ 回收水的体积:_____mL 浑浊度 : _____ 颜色 : _____ 气味 : _____ 60s 18 澄清 无色 无味 1. 方案设计 方案一 方案二 净水效果 净化20mL水用时:_____ 回收水的体积:_____mL 浑浊度 : _____ 颜色 : _____ 气味 : _____ 30s 18 澄清 无色 无味 讨论与交流 >>> (1)方案一与方案二_____相同，但________不同。 (2)对比方案一与方案二的净水效果的数据或描述 (如时间、回收水量、浑浊度、颜色、气味等 )， 你能得出什么结论？ (3)你认为还有哪些措施(如串联装置)可以提升净水 效果？ 材料 填料顺序 思路与方法导引 混合物分离是利用混合物中不同组分的性质差异，选择合适的方法将杂质分离。其主要步骤有：分析 混合物成分、比较物质性质差异、明确分离方法。 利用物质溶解性的不同进行物质分离是常用的分离 思路，过滤是其中常用的分离方法。 混合物分离的一般思路与方法 分析混合物成分 比较物质性质差异 明确分离方法 小结 $$