第四单元课题1水资源及其利用第二课时水的净化-2025-2026学年解决化学人教版（2024）上册

平果高级中学 黄永权 第四单元 自然界的水 课题1 水资源及其利用 课时2 水的净化 此为教化学的花花老师原创 学 习 目 标 Learning objectives 1. 知道自来水厂的净水流程 2. 3. 掌握吸附的作用 初步掌握过滤的操作方法 《鲁滨逊漂流记》的故事相信大家都很熟悉，俗话说：“人可一日无餐，不可一日无水”。 同学们有没有想过鲁滨逊流落杳无人烟的荒岛，他生活时只能从池塘中取得一些泥水？这些泥水可饮用吗？他能否从中提取洁净的饮用水？让我们来帮帮他吧 荒岛难题 鲁滨逊怎么判断这水不能喝？ 从外观就能看出来！水很浑浊，含有树叶、泥沙等明显异物，不是干净的水。 一、静置沉淀 鲁滨逊把一碗浑水放在一边，静静等待（静置沉淀） 原理：利用重力，让密度较大的不溶性杂质自然沉降到水底。 1.沉降——静置沉降 沉淀物 不能去除悬浮在水中及浮于水面的固体物质。 让部分不溶性杂质沉到水底。 探究新知 一、静置沉淀 静置沉淀后，水里还有少量能看到的微小杂质，这时候水可以喝吗？ 不能！虽然上层水变清了，但还有微小杂质，喝了还是有风险。 鲁滨逊想起生活中净水的方法——加入明矾。 二、明矾 吸附沉淀 向静置后的水中加入少量明矾，搅拌均匀，等待一段时间 明矾（块状/粉末状），明矾是常用的净水剂 明矾 二、明矾 吸附沉淀 对比加明矾前后的水，说说杂质的变化？ 原理：明矾溶于水生成胶状物，吸附小颗粒聚成大颗粒而加速沉降。 沉降后的水变清了，但沉淀物还在碗底，一碰又会变浑。 三、过滤 过滤——将固体和液体分开。 【鲁滨逊的智慧】他用衣服布、沙子制作了一个简易过滤装置。 【化学实验室方法】 铁架台 烧杯 漏斗 滤纸 玻璃棒 三、过滤 固体与液体分离的一种操作 过滤： 漏勺捞饺子 纱网过滤豆浆 过滤器 生活中的过滤 漏勺 纱网 放大100倍后的照片 滤纸孔径：30-50微米 实验室 滤纸 孔径越小， 净化效果越好。 三、过滤 （1）仪器 （2）滤纸折叠 铁架台 烧杯 漏斗 滤纸 玻璃棒 滤纸紧贴漏斗内壁 （加快过滤速率） 滤纸边缘略低于漏斗口 液面低于滤纸边缘 （防止液体从滤纸与漏斗的间隙流下） 烧杯嘴紧靠玻璃棒（引流） 玻璃棒轻靠滤纸三层处 漏斗下端紧靠烧杯内壁 （防止滤液溅出） 一贴 二 低 三 靠 （防止液体从漏斗外流出） （防止戳破滤纸） （防止液体溅到漏斗外） 三、过滤 （3）操作要领： 一贴、二低、三靠 若有气泡过滤速度会慢 【讨论】如果过滤后液体仍然是浑浊，可能是哪些原因导致的？ 1.滤纸破损 2.漏斗内液面高于滤纸边缘 3.仪器不干净 【问题1】过滤后液体还是浑浊，怎么处理？ 答：更换滤纸，重新过滤 【问题2】过滤后的水 （是/不是）纯水。 不是 过滤不能除去可溶性杂质，如色素，异味 过滤后的水清澈透明，鲁滨逊尝了一口，却发现有异味。他把烧过的木炭（活性炭） 砸碎，放入水中。 木炭/活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附水中的色素和异味。 疏松多孔的结构 活性炭 四、吸附 结构：疏松多孔 性质：吸附性 决定 资料：活性炭具有疏松多孔结构，总表面积可达500～1000 m2/g，它有强大的吸附本领，活性炭不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，如:颜色,异味。 疏松孔隙、吸附留存颗粒 活性炭包 物理性质 四、吸附 净水器滤芯 四、吸附 简易净水器 （1）吸附色素和异味 （2）有过滤作用 注意：小卵石、石英砂、活性炭顺序不能调换。可以重复使用的是小卵石和石英砂，不能重复使用的是活性炭。 除去较小不溶性杂质 除去较大不溶性杂质 除去部分可溶性杂质，如色素 四、吸附 鲁滨逊喝了过滤，木炭处理后的水，过了一段时间，开始肚子疼！ 为什么水看起来干净了，喝了还会生病？ 因为水里还有看不见的细菌、病毒等微生物，以及可能存在的可溶性有害物质。 【方法】煮沸！ 五、煮沸 煮沸 作用1： 高温杀菌消毒，消灭微生物。 作用2： 降低水的硬度（除去部分可溶性钙镁化合物）。 六、软水和硬水 含有较多可溶性钙、镁化合物的水。 不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。 软水 硬水 实验：在两支试管中分别倒入等量的硬水和软水，再分别滴加等量的肥皂水，振荡，观察两支试管中产生泡沫或浮渣的情况。 六、软水和硬水 硬水和软水的检验： 肥皂水法： 硬水： 泡沫少，浮渣多 软水： 泡沫多，浮渣少 结论： 可用肥皂水来区别硬水和软水 蒸馏获取淡水 故事结局：鲁滨逊喝了煮沸后的水，肚子疼的症状慢慢消失了，终于能安全喝水生存了！ 又过了一段时间，鲁滨逊看到了远处的大海，可海水是咸的，不能喝，怎么把海水变成淡水呢？ 蒸馏——利用液体沸点不同，将水蒸发再冷凝，从而除去所有可溶性杂质，得到几乎纯净的蒸馏水。 对比学习 从荒岛到城市：化学原理的大规模应用 鲁滨逊的方法只能解决一个人的饮水问题。城市中成千上万人的饮用水，是如何保障的呢？让我们走进现代化自来水厂看一看！ 【对比学习】鲁滨逊的方法 vs 自来水厂的工艺 一、纯水和天然水 对抗“杂质三兄弟”的武器： 一、纯水和天然水 纯水 天然水 举例 蒸馏水 江、河、湖、海、井水 分类 纯净物 混合物 特点 无色、无臭、澄清透明、不含杂质 含有可溶性或不溶性杂质、微生物 蒸馏水 天然河水 二、自来水厂的净水流程 明矾，吸附水中悬浮的杂质，使其沉降 沉降不溶性杂质 除去不溶性杂质 主要除去部分可溶性杂质，如色素、异味 漂白粉、氯气、二氧化氯、臭氧等（化学变化） （1）自来水厂净水主要包括_______ 、_______、_______和_______四个流程。其中包含化学变化的是 。 （2）经水厂净化得到的自来水是否为纯净物？为什么？ 消毒 不是纯净物，自来水中含有其它可溶性杂质 沉降（静置沉降和吸附沉降） 过滤 吸附 消毒 沉降、过滤、吸附是工业生产和化学实验中分离混合物的常用方法。 一、静置沉淀 鲁滨逊的荒岛方法 自来水厂的核心工艺 目的与原理 取水（池塘泥水） 取水（从河流、湖泊、水库取水） 获取水源 静置沉降 絮凝沉淀（加入聚合氯化铝等絮凝剂，代替明矾） 加速小颗粒杂质凝聚成大颗粒而沉降 （简易）过滤（用沙石、布） 过滤（通过V型滤池、虹吸滤池等，内含石英砂、活性炭等多层滤料） 截留水中剩余的悬浮杂质 吸附（木炭） 活性炭吸附池（大型池体，大量活性炭深度吸附） 去除水中的有机物、异味、色素 煮沸 消毒（通入氯气Cl₂或次氯酸钠，而非煮沸） 杀菌消毒，确保水在管道输送过程中的安全 （无） 清水库 储存处理好的洁净水 （无） 供水泵站 通过管道输送到千家万户 一、静置沉淀 核心 原理相同： 自来水厂的净化流程和我们探索的化学原理完全一致，都是“沉降→过滤→吸附→消毒”的过程。 规模与效率： 水厂使用更高效的试剂和大型自动化设备，来处理巨量的水。 安全保障： 消毒是自来水厂至关重要且不可省略的一步，保证了饮用水的生物安全性。 沉降、过滤、吸附是工业生产和化学实验中分离混合物的常用方法。 一、静置沉淀 “为什么自来水厂不采用‘煮沸’来杀菌？” 答案：成本极高、能耗巨大、无法实现连续大规模生产。加氯是更经济、高效、可持续的工业化方法。 1、下列各组混合物可用过滤法进行分离的是( ) A. 酒精和水 B. 二氧化锰和水 C. 食盐和白糖 D. 铁粉和铜粉 B 2、过滤实验中，不需要使用的仪器是（ ） A.烧杯 B.漏斗 C.玻璃棒 D.酒精灯 D 1、某同学自制的简易净水器如图所示，下列说法错误的是（ 　） A. 活性炭可吸附水中的色素和异味 B. 该装置可除去泥沙等难溶性杂质 C. 该装置能对水进行杀菌消毒 D. 河水经该装置净化后仍是混合物 C 自来水厂净水流程 沉降：静置沉降、吸附沉降 吸附：除去部分可溶性杂质，如色素、异味 一贴、二低、三靠 过滤：把液体与不溶于该液体的固体物质分离 杀菌消毒（化学变化） 1、下列各种“水”中属于纯净物的是（ ） A.矿泉水 B.自来水 C.湖泊水 D.蒸馏水 D 2、下列净化水的操作中，属于化学变化的是（ ） A.沉降 B. 消毒 C. 过滤 D. 吸附 B 3.将黄河水处理成饮用水可通过：①煮沸；②消毒；③过滤；④沉淀。较合理的顺序为（ ） A.③①②④ B.④①③② C.④③②① D.③①④② C 4.下列过滤操作不正确的是（ ） A.玻璃棒下端要靠在三层滤纸处 B.滤纸边缘应低于漏斗边缘，并用水湿润紧贴，不留气泡 C.过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤器，并使液面高于滤纸边缘 D.漏斗下端紧靠烧杯内壁 C 5.下列图示实验操作中，正确的是（ ） A.移走蒸发皿 B.过滤 D.闻气味 C.量取45mL液体 C Have a rest $