3.5跨学科实践活动：水的净化与自制净水器---2025-2026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 知识点1 水的净化 1．水的净化方法 (1)沉淀法：静置或加入明矾使悬浮颗粒物沉淀，以除去难溶 性杂质。 (2)过滤法 ①适用范围：用于将_____________________与_____分离。 不溶于液体的固体物质 液体 ②装置 ③操作要点(“一贴、二低、三靠”) Ⅰ.一贴：滤纸要紧贴_________。 Ⅱ.二低：_________要低于漏斗口；待过滤液体的_____要低于 滤纸的边缘。 Ⅲ.三靠：盛液烧杯口紧靠___________；玻璃棒的下端要轻轻 地斜靠在_______________；漏斗的下端要紧靠_____________。 ④玻璃棒的作用是_____。 (3)吸附法：加入少量活性炭(或木炭)以除去悬浮杂质。 漏斗内壁 滤纸边缘 液面 玻璃棒中部 三层滤纸的一边 接液烧杯内壁 引流 【名师点拨】蒸馏 ①概念：根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离的方法。 ②适用范围：蒸馏能除去可溶于水的物质。 ③实验装置(如图) ④注意事项 Ⅰ.烧瓶中加沸石(或碎瓷片)的目的是防止液体出现暴沸。 Ⅱ.冷凝水应从下口进水，上口出水，与水蒸气的流向相反。 2．水的净化方法中，净水程度由低到高的顺序为沉淀、过滤、 吸附、蒸馏，只有蒸馏得到的是纯水(纯净物)。 3．自来水的净化 (1)净化过程(如图) (2)净水过程分析 ①加絮凝剂(如明矾)的作用：_____________________________ ___________。 ②过滤：除去水中_______杂质。 ③活性炭吸附：吸附水中___________。 ④投药、消毒：杀死水中的细菌、病毒。 溶于水形成胶状物，吸附杂质， 使杂质沉降 不溶性 色素和异味 【名师点拨】硬水和软化 (1)概念：含有较多可溶性钙、镁矿物质的天然水称为硬水，不 含或含较少可溶性钙、镁矿物质的水称为软水。 (2)鉴别：用两支试管各取等量两种水，分别滴加等量的肥皂水， 振荡，泡沫丰富、浮渣少为软水，泡沫少、浮渣多为硬水。 (3)硬水的软化：常用的方法有煮沸和蒸馏。 知识点2 自制净水器 1．设计与制作净水器 (1)实验用品：20 mL浑浊的天然水、可组装的实验盒、石英砂、小卵石、活性炭、纱布、蓬松棉、导管。 (2)自制净水器 2．测试并优化净水器 (1)测试净水器：通过测量净化100 mL用时、回收水的体积、 _______、_____、_____等指标评价。 (2)根据净水效果，不断优化净水器，美化其外观。 3．展示与评价净水器 (1)展示净水器：展示前设计产品的_____、_____，撰写说明书。 (2)评价净水器：从净水效果、过滤效果、制作工艺等方面进行。 浑浊度 颜色 气味 名字 商标 考点 水的净化 典例 [2024·牡丹江]“生命吸管”可以解决野外极限环境中的饮水问题。“生命吸管”中没有用到的净水方法是( ) A．过滤 B．吸附 C．消毒 D．蒸馏 思路导析 根据自制简易净水器的组成及其净化水的方法与原理来分析。 变式1 [2024·德州]如图是同学们自制的简易净水器，下列有关说法正确的是( ) A．小卵石能除去可溶性杂质 B．活性炭能除去色素和异味 C．简易净水器可使硬水软化 D．通过净化后的水为纯净物 变式2 [2025·石河子期末]目前有些学校和家庭安装了直饮水 机。直饮水机的内部结构如图所示，下列说法错误的是( ) A．活性炭可以吸附水中的异味和色素 B．滤膜可除去水中难溶性杂质 C．电热水器煮沸的过程降低了水的硬度 D．最终得到的开水就是蒸馏水 变式3 水是生活中常见的物质，如图为自来水厂的生产流程。下列说法不正确的是( ) A．絮凝剂可使水中的悬浮杂质沉降下来 B．活性炭可吸附除去水中的部分杂质 C．投药消毒可杀灭水中的有害细菌或病毒 D．从配水泵中出来的水是纯净物 1．[2024·呼伦贝尔]水是一种宝贵的自然资源。下列有关水的说法不正确的是( ) A．在净水过程中明矾起消毒杀菌作用 B．天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是混合物 C．工业废水经处理符合排放标准后排放 D．硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 2．净化水的操作有多种，综合运用这些操作净水效果更好。下面先后顺序合理的是( ) A．过滤、沉淀、蒸馏、吸附 B．吸附、沉淀、蒸馏、过滤 C．蒸馏、吸附、过滤、沉淀 D．沉淀、过滤、吸附、蒸馏 3．[2025·鄂尔多斯一模]某小组同学自制简易净水器净化河水，设计图如下。下列说法正确的是( ) A．活性炭和石英砂的净水作用相同 B．从①或②处进水的净水效果相同 C．该装置净化后得到的水是混合物 D．该装置净化后可得直接饮用的水 4．[2024·枣庄]实验室中对某河水的水样进行净化处理，设计流程如图所示。 回答下列问题： (1)明矾的作用是_______________________________。 (2)操作1用到的玻璃仪器有_____________________(填一种即 可)。 (3)加活性炭是利用其_____性除去水样中的异味等。 (4)净化水属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。 对悬浮杂质进行吸附，使杂质沉降 漏斗(或玻璃棒或烧杯) 吸附 混合物 5．[2024·青海]为了饮水便利，许多公共场所安装了直饮水机，处理步骤如图所示： (1)步骤①中PP棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质，与实验室 常用的_____操作相同；步骤②中用_______吸附色素和异味。 (2)水是生命之源，守好“中华水塔”，筑牢国家生态安全屏障， 青海义不容辞。下列有关水资源保护的做法正确的是__(填序号)。 A．河流源头建化工厂 B．用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化 C．随意向河道丢弃生活垃圾 D．将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流 活性炭 B 过滤 课后强化 1．下列有关水的说法错误的是( ) A．为保护水资源，生活污水处理后再排放 B．澄清的天然水安全无害，可以直接引用 C．向浑浊的江水中加入明矾，能加速悬浮杂质的沉降 D．南水北调工程改善了我国水资源分布不均的局面 2．下列有关过滤操作的描述正确的是( ) ①滤纸紧贴漏斗内壁 ②滤纸边缘低于漏斗边缘 ③滤液高于滤纸的边缘 ④倾倒液体的烧杯紧靠引流的玻璃棒 ⑤玻璃棒的一端紧靠三层滤纸处 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③⑤ D．①②④⑤ 3．中国空间站里，宇航员产生的汗液、尿液和生活废水等可通过水处理系统进行回收，包括预处理、低压(10 kPa左右)蒸馏和分离净化等步骤。回收得到的水可达到饮用水标准，供宇航员日常生活及电解制氧等使用。一种获得饮用水的简易装置如图所示。下列说法错误的是( ) A．过程①利用过滤原理除去水中的泥沙等不溶物 B．过程②通过吸附作用除去颜色和异味 C．过程③起到杀菌消毒的作用 D．经过程①②③后所获得的饮用水是纯水 4．海洋是巨大的资源宝库，如图是从海水中获取淡水的简易装置，下列说法错误的是( ) A．水杯中的水分子不断运动 B．该过程中水分子间间隔不变 C．获取淡水的快慢与太阳光强弱有关 D．该过程中获得的淡水属于纯净物 5．[福建中考]自来水厂将天然水净化为饮用水，无需进行的操作是( ) A．降温结晶 B．絮凝沉降 C．杀菌消毒 D．细沙滤水 6．某同学自制了简易净水器(如图所示)，下列说法不正确的是( ) A．紫外灯的作用是消毒杀菌 B．净水时水最后流经小卵石 C．活性炭的作用是吸附色素和异味 D．该装置能使天然水变得无色澄清 7．[2025·泉州期末]“生命吸管”是一种户外净水装置(如图)，下列说法不正确的是( ) A．超滤膜可以过滤部分颗粒杂质，降低浑浊度 B．抗菌球可以去除细菌 C．通过“生命吸管”得到的水为纯净物 D．活性炭消除异味和色素，是利用了它的吸附性 8．[2025·成都期末]某学校组织开展了水质检测及自制净水器的跨学科实践活动。 【任务一】调查了解 (1)某小组了解到岷江自来水厂净水的流程如图1所示，其中 “天然水”是_____(填“海水”“淡水”或“陆地咸水”)， “N池”是_______。 【任务二】水质检测 (2)自来水厂在多个环节要对水质进行检测，检测指标包括浑 浊度、_______________(写1种)等，对出厂的自来水进行水质 检测的目的是_________________。 淡水 过滤池 颜色(合理即可) 确定水质是否达标 【任务三】设计与制作 (3)除去水中杂质应遵循的原则：①先除难溶性杂质，再除可溶 性杂质；②___________。 (4)若将下列材料填充在图2中制作净水器，从上到下最合理的 顺序是(每种材料之间用纱布隔开)_________(填序号)。 ①活性炭　②小卵石　③石英砂　④蓬松棉 再杀菌消毒 ②③①④ 【任务四】展示评价 (5)在作品展示时，可以从净水效果和___________________(写 1种)等方面对各组作品进行评价。 (6)该小组在试验自制净水器的净水效果时，发现液体流速过慢， 其原因可能是___________________。 是否环保(合理即可) 从上到下的顺序颠倒 9．关于如图几种净水方法的叙述不正确的是( ) A．图③中玻璃棒所起的作用是引流 B．图④中粒状活性炭层的作用是吸附 C．上述净水方法中，能降低水中可溶性杂质的方法有①②③ D．图①中的烧瓶中加入碎瓷片的目的是防止加热时出现暴沸 10．[2025·厦门期末]研究小组开展“水的净化”项目式学习活动。 活动一　参观中水处理厂 中水是国际公认的“第二水源”，是指将污水处理达标后，可在一定范围内使用的水。中水处理要满足卫生、感观等要求。该厂的中水处理流程如图1。 (1)一级处理时，“调节池”需不断搅拌。实验室常用于搅拌的 玻璃仪器是_______。 (2)二级处理时，“砂滤”的作用是除去污水中的___________。 (3)三级处理时，常用臭氧(O3)杀菌消毒。写出由氧气在放电条 件下生成臭氧的符号表达式：__________。 玻璃棒 不溶性杂质 O2 O3 活动二　制作简易净水器 制作简易净水器一般经历以下过程： (4)选择材料。学习小组用饮用水瓶做容器，用PP棉、小鹅卵石、 活性炭、细沙做滤芯材料，其中活性炭的作用是_______________ _______。 除去水中的颜色 和异味 (5)设计装置。根据净水器的工作原理和构成，设计净水器如图2。 ①确定滤芯材料顺序 为了获得较优的净水效果，自进水口起，滤芯材料的填充顺序： _________→_____→_______(均填“小鹅卵石”“活性炭”或 “细沙”)。 ②确定进出水口位置 进水口设置在净水器下方比设置在上方效果更好，理由是_____ _____________________(写一个)。 小鹅卵石 细沙 活性炭 防止 堵塞导致净水速度减慢 (6)优化升级。学习小组还可以从_______________(写一种)角 度来进一步提高净水效果。 杀菌(合理即可) 11．某兴趣小组在实验室模拟自来水厂将浑浊的江水净化成自来水，并最终制成蒸馏水，其实验流程如图1所示： 请回答下列问题： (1)加入明矾的作用是___________________；操作1的名称是 _____。 (2)利用如图2所示的装置进行操作2，此操作的 作用是___________________，待处理的水应该 从__(填“a”或“b”)端通入，理由是_______ _______。 吸附杂质，加速沉降 过滤 除去水中色素和异味 b 净化效 果更好 (3)生活中常用_____的方法杀菌消毒。 (4)通过操作3可以得到净化程度较高的蒸馏水，操作3的名称 是_____。 煮沸 蒸馏 eq \o(――→,\s\up16(放电)) $$