内容正文:
第三单元 维持生命的物质——氧气、水
3.5 跨学科实践活动:水的净化与自制净水器
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YIXIAN KETANG
新方法 新题型 新方向
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知识回顾
1.人类离不开水
生物种类 成年人 鱼类 水母
水的百分含量 60% 70% 95%
成人每天需要2.5千克(2500mL)水,若水分不足,会口渴,严重的皮肤起皱,意识模糊和死亡。水中的生物体,水占体重的比重更大。
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2.珍惜水资源
工业上:用水循环使用
节约用水的具体措施
农业上:采用喷灌和滴灌代替漫灌来灌溉作物
生活上:注意水的二次利用
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造成水污染的三个源头:①工业生产的废渣、废液、废气任意排放;②生活污水的任意排放,城镇垃圾的随处堆积;③农业上农药、化肥的过量施用。
3.水污染及防治
针对这三类污染源分别采取相应合理的措施加以治理,如工业上运用新技术、新工艺减少污染物的产生,同时对被污染的水体进行处理,使其达标后排放;农业上合理施用农药和化肥;生活污水要经过处理后再排放。
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想一想:天然淡水可以直接饮用吗?
天然淡水中往往含有泥沙、矿物质和细菌,是不可以直接饮用的,需要净化处理。
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水中杂质的种类:
自然的水中都含有杂质,属于混合物,直接饮用会对人体有害,因此我们需要经过净化才能饮用或做其他用处。
可溶的杂质
(例如:盐类)
微生物
(例如:细菌)
不可溶的杂质
(例如:泥沙)
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思考:人们的生活需要干净的水,如果水质混浊,该如何净化呢?
项目任务 制作简易的净水器并完成水的净化。
项目指南
(1)学会水的净化方法:探究净化水的常用方法,形成混合物分离的一般思路与方法。
(2)自制净水器:设计、制作、测试、优化简易净水器,完成水的净化。
(3)展示交流:展示自制净水器及其净水效果,小组评价。
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项目活动1 认识水的净化方法
观察浑浊的天然水
浑浊的天然水
1.取约100mL浑浊的天然水止于烧杯中,用肉眼观察水中存在的杂质。
观察活动
2.取几滴烧杯中的天然水,制作临时装片并用光学显微镜观察天然水中海油哪些杂质。
天然淡水中往往含有泥沙、腐殖质、藻类、浮渣等难溶物,海油对人体有害的离子、色素等可溶性杂质以及细菌微等微生物。
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项目活动1 认识水的净化方法
目的 学习水的净化方法
观察活动
1.沉淀法
天然淡水中往往含有泥沙、腐殖质、藻类、浮渣等难溶物,海油对人体有害的离子、色素等可溶性杂质以及细菌微等微生物。
(2) 吸附沉淀:把硫酸铝或明矾加入到烧杯中,搅拌后继续观察,记录现象。
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(2) 吸附沉淀:把硫酸铝或明矾加入到烧杯中,搅拌后继续观察,记录现象。
明矾
明矾
现象:烧杯中出现絮状沉淀,静置后,烧杯下层沉降物更多,上部水更澄清。
解释:明矾可作絮凝剂,因为明矾溶于水生成胶状物,对杂质有吸附作用,使悬浮颗粒物沉降。
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【实验3-9】过滤法
操作:
(1)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。
(2)把[实验3-8]中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。
现象:烧杯中得到的滤液较为澄清。
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过滤操作的要点:
一贴:滤纸紧贴在漏斗内壁上。
二低:滤纸边缘低于漏斗口,液面低于滤纸边缘。
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。
过滤利用溶解性差异,将难固态和液态混合物分离的方法。
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1.静置沉淀和吸附沉淀,沉淀的是什么物质?这两种方法哪个效果更好?
除去的难溶性的杂质,吸附沉淀效果更好。
思考:
2.过滤后的水是纯净物吗?
经过上述实验净化的水只是干净的水,还不是纯水,其中常常含有许多可溶性杂质,不可以直接饮用。我们可以用实验证明水中的可溶性杂质。
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【实验3-10】吸附法
操作:取[实验3-9]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。
现象:滤液颜色逐渐变浅。
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 ,吸附法除去 ,剩余 杂质未去除。
难溶性固态物质
色素和异味
可溶性
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自来水厂的净水方法
原水(未经处理的水)
①沉淀(明矾:除去悬浮物)
②过滤(砂滤:除不溶性杂质)
③吸附(活性炭:除色素和异味)
物
理
变
化
④消毒(通氯气或臭氧或二氧化氯:杀菌消毒)
化学变化(把有毒物质反应掉,生成无毒物质)
用户
净
化
程
度
由
低
到
高
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吸附水中悬浮物并沉降杂质
除去不溶性杂质
杀死残存的细菌
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项目活动2 设计与制作净水器
自制净水器
1.方案设计
实践活动
实验用品:实验用品:20mL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。
净化后的水澄清、无色、无味。
净水效果:
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(1)方案改进:
请你思考,改变哪一种因素(如填料的厚度、顺序等)可以提升方案一的净水效果。完成方案二的设计,测试并记录净水效果。
(2)方案对比讨论
(3)画出方案图
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2.作品制作
根据方案图,小组合作制作净水器。制作前,请洗净所用材料;制作时,根据进水口的方向选择填料先后顺序,同时注意节约环保、安全使用刀具;制作后,注意桌面与周边环境卫生,及时清理垃圾。
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项目活动3 测试并优化净水器
取100 mL有颜色的浑浊的天然水,慢慢注入自己小组制作的净水器
中,注意不要让水溢出,记录净水效果。
实践活动
净化100mL水用时 回收水的体积 浑浊度 颜色 气味
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混合物分离的一般思路与方法
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。
思路与方法引导
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项目活动4 展示与评价净水器
几种自制净水器示例
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随堂小结
天然水
自来水厂净水方法
沉淀法:
过滤法:
吸附法:
4
自制净水器
设计—制作—评价—展示
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典型例题
【例1】某自来水广生产自来水的主要步骤如图所示。下列说法正确的是( )
A.经过滤池,水中杂质离子都已经除去
B.吸附池中的活性炭可长期使用,无需更换
C.净水过程中X和Y的作用相同
D.经该净水过程,用户得到的是仍然有杂质的水
考点一:自来水厂的净水流程
D
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典型例题
考点二:水的净化与自制净水器
【例2】在跨学科实践活动中,某化学兴趣小组同学利用自制的简易净水器处理黄河水样(如图)。下列对其的说法中,不合理的是( )
A.能除去水样中可溶性杂质
B.能除去水样中的部分颜色和异味
C.能除去水样中部分难溶性杂质
D.该过程中发生的是物理变化
A
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