内容正文:
第一单元 大家都来学化学
九年级上册 (科粤版)
3.5 水的净化与自制净水器
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目
录
目标导航
新课导入
新课讲授
课堂小结
课堂检测
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2
1、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、设计、制作、测试、优化简易净水器,完成水的净化。
目标导航
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新课导入
如何制作简易净水器?
简易净水器与家用净水器的构造与功能有何不同?
简易净水器
家用净水器
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项目活动1 认识水的净化方法
目的 使用目测法和显微镜法观察浑浊的天然水。
观察活动
浑浊的天然水
显微镜下浑浊的天然水
—思考—
浑浊的天然水中杂质可以分为哪几类?如何除去水中的杂质?
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。
常用的净水方法有:沉淀法、过滤法和吸附法。
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。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。
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目的 学习水的净化方法。
观察活动
1.沉淀法
【实验】取一个100 mL的烧杯,加入约70 mL浑浊的天然水。
(1)静置数分钟后观察烧杯上层和底层的水,记录现象:__________
________________________________
(2)把少量硫酸铝[A12(SO4)3]或明矾加入烧杯中,搅拌后,继续观察变化,记录现象:________________
________________________________
上层水略见澄清,底层出现不溶性泥沙。
上层水变得澄清,底层出现更多的絮状不溶性杂质。
1.沉淀法【实验3-8】取一个100 mL的烧杯,加入约70 mL浑浊的天然水。(1)静置数分钟后观察烧杯上层和底层的水,记录现象:_o
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目的 学习水的净化方法。
观察活动
2.过滤法
【实验】(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。
1.沉淀法【实验3-8】取一个100 mL的烧杯,加入约70 mL浑浊的天然水。(1)静置数分钟后观察烧杯上层和底层的水,记录现象:_o
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操作指引
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。
一贴 二低 三靠
1.沉淀法【实验3-8】取一个100 mL的烧杯,加入约70 mL浑浊的天然水。(1)静置数分钟后观察烧杯上层和底层的水,记录现象:_o
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目的 学习水的净化方法。
观察活动
2.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_______性差异将____态和____态的混合物分离。
滤液
过滤前的水
与过滤前的水相比,滤液变得澄清。
这说明在滤液中基本不含难溶性杂质。
溶解
固
液
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目的 学习水的净化方法。
观察活动
3.吸附法
【实验】取滤液约50mL置于烧杯中,再加入少量活性炭(或木炭)振荡,静置数分钟,记录现象:________________________。
液体变为无色,且无异味
【实验】用显微镜分别观察以上各步实验净化后的水,记录实验现象。
显微镜下各步实验得到的水,杂质逐步减少,起到了较好的净水效果。
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。
不溶性杂质
色素和异味
可溶性
【实验3-11】用显微镜分别观察[实验3-8、3-9、3-10]净化后的水,记录实验现象。
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讨论与交流
1、自来水的生产过程可用下图表示,请完成右侧表格的填写:
流程 作用
格栅
絮凝剂
过滤池
活性炭
消毒剂
阻隔较大的不溶性杂质
使较小的不溶性杂质沉降
除去不溶性杂质
吸附色素和异味
杀菌消毒
2.自来水厂净化处理过的水能够直接饮用吗?自来水厂能除去天然水中大多数杂质,但是水体中对人体有害的离子,以及加氯消毒过程中残留的含氯物质(余氯)是不能被完全除去的,同时输水管道中也难免有些不洁物质和致病细菌,因此不宜直接饮用自来水,应将自来水煮沸后再饮用,或使用市售家用净水器(如图3.5-5)进行二次滤水。大多数国家都有对应的生活饮用水卫生标准,只有通过水质检测,满足生活饮用水卫生标准的水才能饮用。
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讨论与交流
2. 自来水厂净化处理过的水能够直接饮用吗?
自来水厂能除去天然水中大多数杂质,但是水体中对人体有害的离子,以及加氯消毒过程中残留的含氯物质(余氯)是不能被完全除去的,同时输水管道中也难免有些不洁物质和致病细菌,因此不宜直接饮用自来水,应将自来水煮沸后再饮用,或使用市售家用净水器进行二次滤水。大多数国家都有对应的生活饮用水卫生标准,只有通过水质检测,满足生活饮用水卫生标准的水才能饮用。
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生活饮用水卫生标准
2022年3月15日,国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会联合发布了《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2022),以法律形式对97项水质常规指标作出了量值规定,涉及饮用水中与人体健康相关的各种因素,明确规定了我国饮用水的水质标准。水质是水体质量的简称。生活饮用水的卫生要求是:感官性状良好(无色、透明、无异味、无异臭及无肉眼可见物)流行病学上安全(无病原微生物)、化学组成对人无害(无有害的化学物质和放射性物质)。常见的水质常规指标主要有浑浊度、肉眼可见物、pH(酸碱度)、总硬度等。
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项目活动2 设计与制作净水器
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>>>
自制净水器需综合考虑各层材料的种类与厚度、填料顺序、容器规格(大小、形状)等因素,合理设置进水与出水方向,以提高净水效率;同时还需要根据成本调整材料厚度、填料层数、材料种类等。
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1.方案设计
柯柯和悦悦等同学设计了方案一的装置。请你利用该装置,测试并记录净水效果。
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。
方案一 净水效果
净化20 mL水用时:_____s
回收水的体积:_____mL
浑浊度:______________
颜色:_____________
气味:_____________
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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。
方案二 净水效果
净化20 mL水用时:_____s
回收水的体积:_____mL
浑浊度:______________
颜色:_____________
气味:_____________
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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?
实验未做,没法编辑答案,请老师自己修改
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实践活动>>>
请你与小组合作,选择下列合适材料,设计并画出简易净水器方案图。
(要求:可净化100 mL浑浊的天然水)
可选择的材料:塑料瓶、剪刀、棉花、活性炭、细石英砂(粒径: 0.5~1 mm)粗石英砂(粒径:3~4 mm)、小卵石(粒径:4~8 mm)、纱布等。
请注明材料的种类、厚度、进水口、出水口等。
实验未做,没法编辑答案,请老师自己修改
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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。
实验未做,没法编辑答案,请老师自己修改
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项目活动3 测试并优化净水器
实践活动>>>
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。
净化100 mL水用时 回收水的体积 浑浊度 颜色 气味
(1)对比其他小组不同的净水器,分析净水效果差异的原因。
(2)根据以上净水效果,不断优化自己小组的净水器并美化其外观。
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思路与方法导引>>>
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。
分析混合物成分
比较物质性质差异
明确分离方法
分析混合物成分、比较物质性质差异、明确分离方法
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项目活动4 展示与评价净水器
实践活动>>>
1.展示净水器:展示前请给小组净水器
产品设计名字与商标,撰写一份说明书。
展示时每个小组派出一名组员,介绍并展
示净水器,特别说明净水器设计的优点与
特色。
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实践活动>>>
2.评价净水器:请各小组从净水效果、过滤速率、制作工艺等角度进行自评与互评。根据展示的自制净水器、撰写的说明书及展示现场演说的效果,颁发“班级净水器合格认证证书”“班级净水器优秀证书”,同时为表彰创新设计,颁发“班级外观设计专利证书”“班级发明专利证书”。
3.改进净水器:对比其他小组的产品,分析自已小组产品的问题,进一步改进净水器。
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调查与交流>>>
(1)对比自已小组的净水器和常见家用净水器,分析二者构造和净水效果差异,查阅资料了解家用净水器常使用的反渗透(RO)膜的作用,思考如何改进和提高自己小组净水器的净水效果。
(2)调查你所在社区净水器的使用情况,了解居民健康饮水、节约用水的情况,撰写调查报告。
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课堂小结
自制净水器
水的净化方法
沉淀法
过滤法
吸附法
3.5 水的净化与自制净水器
1、下列实验操作中,与生活中“用笊篱捞面条”的目的一致的是( )A.溶解 B.过滤 C.蒸发 D.装瓶
B
随堂练习
生活中“用笊篱捞面条”的目的是将面条与水分离开,属于过滤操作。
A、溶解是将溶质分散在溶剂中;
B、“用笊篱捞面条”的目的是将面条与水分离,属于过滤操作;
C、蒸发是物质从液态转化为气态的过程;
D、装瓶是将溶液等装入瓶中。
2、下列关于过滤操作的叙述中,错误的是( )
A. 滤纸的边缘要低于漏斗口
B. 漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁
C. 玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
D. 液面不要低于滤纸的边缘
D
A、滤纸的边缘要低于漏斗口。故正确;
B、漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁。故正确;
C、玻璃棒要靠在三层滤纸的一边。故正确;
D、过滤时液面要低于滤纸边缘,防止液体从滤纸与漏斗壁之间的缝隙流下,故D错误。
.
3、某同学过滤含有泥沙的水,过滤后仍然浑浊,其原因是( )
A.滤纸与漏斗之间有气泡
B.漏斗的下端未靠在烧杯壁上
C.过滤时玻璃棒靠在三层滤纸的一边
D.倾倒液体时液面高于滤纸边缘
D
A、滤纸与漏斗之间有气泡,气泡减慢过滤速度,与滤液仍浑浊无关;
B、漏斗的下端未靠在烧杯壁上,可造成滤液溅起、过滤速度慢,与滤液仍浑浊无关;
C、过滤时玻璃棒靠在三层滤纸的一边,可以防止滤纸被弄破导致过滤失败;
D、倾倒液体时液面高于滤纸边缘,液体会不经过滤纸而使滤纸作用失效,过滤不净。
4、水与人类的生产生活息息相关,下列有关水的说法不正确的是( )
A. 活性炭可以吸附水中的色素和异味
B. 禁止工业废水直接排入长江
C. 天然淡水生产自来水需要经过沉降、过滤、杀菌消毒、蒸馏等净化过程
D. 经处理后的工业用水可以循环使用
C
A、活性炭因其具有疏松多孔的结构而具有吸附性,可以用来吸附水中的色素和异味,故正确;B、工业废水直接排入长江会污染水资源,所以禁止工业废水直接排入长江,故正确;C、天然淡水生产自来水,需要经过沉降(除去大颗粒杂质)、过滤(除去不溶物)、杀菌消毒(杀灭细菌等)等净化过程,没有蒸馏,故错误;D、工业废水处理后可循环使用,有利于节约用水,保护水资源,故正确。
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