3.5跨学科实践活动：水的净化与自制净水器寒假巩固--2025-2026学年九年级化学科粤版上册

科粤版（2024）九年级上册 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 寒假巩固 【题型1】自来水的生产过程与净化方法 【典型例题】自来水厂净化处理天然水的过程中，没有进行的操作是（　　） A.加热蒸馏 B.杀菌消毒 C.细沙滤水 D.絮凝沉降 【举一反三1】由滆湖水生产自来水的部分处理过程如下。有关说法正确的是（　　） A.用细沙“过滤”可降低水的硬度 B.活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味 C.上述处理过程应包含“蒸馏” D.经处理后获得的自来水是纯净物 【举一反三2】花都区东部自来水厂生产自来水的部分处理过程如图所示。有关说法不正确的是（　　） A.上述处理过程包含“沉淀一过滤一吸附一蒸馏”净水的方法 B.用明矾使水中的杂质“沉降”，达到初步净水的目的 C.用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒 D.经过处理获得的自来水仍是混合物 【举一反三3】自来水是目前主要的生活饮用水，下表是我国颁布的生活饮用水水质标准的部分内容。 （1）自来水属于 　 　（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）实验室用自来水制取蒸馏水的方法是 　 　（填序号）。 A.吸附 B.沉淀 C.过滤 D.蒸馏 （3）长期饮用蒸馏水 　 　（填“利于”或“不利于”）人体健康。 【举一反三4】某同学收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂的净水过程，制成自来水，其实验过程如图所示。请回答以下问题： （1）操作①是过滤，其中用到的玻璃仪器有：烧杯、　 　和玻璃棒，玻璃棒的作用是 　 　，某同学在过滤时发觉速度很慢，则可能的原因是 　 　（答一条），若该同学过滤后，滤液仍然浑浊，则可能原因是　 　。（答一条） （2）操作②过程中除去一些异味和色素，可以加入的物质是　 　（填物质名称），该过程主要发生的是　 　（填“物理”或“化学”）变化。 （3）若所得自来水为硬水，向一定量该自来水中加入适量肥皂水，搅拌后观察到的现象是 　 　。生活中降低水硬度常用的方法是　 　。 【举一反三5】水是生命之源，你对自来水的生产了解多少? 学习了水的净化之后，同学们利用周末的时间去参观了自来水厂，并进行了热烈的讨论。自来水厂的净水过程可表示为 (1)为了加速沉降，步骤①中可以采用的一种方法是 　　　　　　　　　　　　  ，步骤③中常用的物质是  　　　　　　 。 (2)用户家中的自来水饮用之前应当煮沸，其中的一种作用是　　　　　　　　　　 。 (3)水源分为地下水和地表水，地下水比地表水更清澈的主要原因是 　　　　　　　 。 【题型2】过滤 【典型例题】小明在实验室过滤一杯浑浊的河水，除滤纸外，还需要使用的仪器是(　　) A.①②④⑤   B.②④⑤⑦   C.②③⑥⑦   D.④⑤⑥⑦ 分离下列各组混合在一起的物质，需用到过滤方法的是（　　） A.氧气和二氧化碳 B.食盐和沙子 C.食盐和蔗糖 D.二氧化锰和铁粉 【举一反三2】下列可以用过滤的方法进行分离的是(　　) A.浑浊的黄河水   B.混有沙子的小米   C.酒精与水   D.食盐与蔗糖 【举一反三3】小明在实验室观察完品红扩散实验(图甲)后，想把变红的水做一个简单的处理后再排入下水道。请根据图中相关信息，回答问题。 (1)小明采用如图乙所示装置过滤，操作过程中，他发现过滤速度太慢，原因可能是　            　(写一点)，过滤中，玻璃棒的作用是　   　。 (2)过滤后，小明发现滤液中仍然有少量红色固体，可能的原因是　  　(填字母)。 a.漏斗内的滤纸有破损 b.漏斗下端未紧靠烧杯内壁 c.漏斗内的液面高于滤纸的边缘 (3)经过重新过滤后，水中的红色固体已完全除去，但水依旧为红色。看着澄清的红色的水，小明想让它变为无色，应该选择的试剂是　     　。 【举一反三4】某实验操作装置如图所示。 (1)写出装置中玻璃仪器的名称：①___________，②___________。 (2)如图进行的是___________操作。在此操作中玻璃棒的作用是___________；滤纸边缘要___________ (填“高于”或“低于”)液面，主要原因是___________。 (3)该操作用于水的净化，可除去水中的___________杂质。 【题型3】净水装置的创新 【典型例题】目前许多学校安装了直饮水机，只要将它与自来水连接，便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某品牌直饮水机的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A.活性炭的作用是吸附 B.滤膜可除去水中的可溶性杂质 C.紫外光照射的作用是加热 D.直饮水一定是软水 “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 【举一反三2】如图是某校使用的直饮机，同学们利用直饮机说明书中提供的工作流程图进行了探究。下列说法正确的是(　　) A.活性炭的作用是吸附沉降    B.超滤膜可让水分子通过，而大分子无法通过，该过程相当于净水操作中的消毒    C.紫外灯照射是为了加热    D.自来水经过该直饮机得到的开水仍为混合物 “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 【题型4】常见的净水方法综合 【典型例题】水是生命之源，人类生活离不开水。下面关于水的说法不正确的是(　　) A.水在净化过程中，单一操作相对净化程度较高的是蒸馏    B.在日常生活中，可以通过煮沸来降低水的硬度    C.在河水样品中加入明矾可以除去水中所有杂质    D.自来水生产中通入氯气的主要作用是消毒杀菌 【举一反三1】学习完净化水的知识后，小明根据所学知识在家中对隔夜废弃的茶水进行净化，其过程如图所示。下列说法错误的是(　　) A.过滤的目的是除去难溶性杂质   B.活性炭能吸附水中的色素和异味    C.煮沸可起到杀菌消毒的作用   D.水样④一定是纯净物 【举一反三2】某学校开展“古莲花池水质保护”项目，下列净水方法中能除去水中颜色、异味的是(　　) A.活性炭吸附   B.过滤    C.紫外线消毒   D.静置沉降 【举一反三3】任务：寻找先人足迹，展望水的净化。以下是学习小组整理的水净化发展的几个关键阶段： (1)早期探索：古代时期人们让水中的泥土砂砾等沉淀物自然沉降后撇去饮用，后来将水煮沸来净化饮用水。现在人们通常在水中加入　     　(填物质名称)来加速颗粒物沉降。 (2)希波克拉底的贡献：公元前5世纪，希波克拉底提出用水通过布来帮助清除淤泥和其他沉积物的概念。这种固液分离的操作能去除水中的　     　杂质。 (3)第一个净水器专利：18世纪中期，约瑟夫·艾米获得了第一个净水器的专利，他的设计结合了羊毛、海绵和木炭层来净化饮用水，其中木炭的作用是　                             　。 (4)现代技术：海水淡化、基于先进膜分离技术的反渗透、超滤、纳滤，这些技术能够有效去除水中的溶解性盐类、微生物和有机物。如图所示(膜孔径达到纳米级)： 不同过滤膜特征对比表 ①超滤膜的工作原理类似于实验中的　    　(填操作名称，下同)，反渗透膜的工作效果相当于实验中的　　　　，得到纯水。 ②基于上述分析可知：超滤膜的孔径　       　(填“＞”“＝”或“＜”)反渗透膜的孔径。 【举一反三4】某课外兴趣小组的同学从河水中取样，决定对河水进行净化处理，做了如下试验。 请回答下列问题。 (1)向河水样品中加入　   　 使悬浮物沉降，然后进行　   　。 (2)请指出如图所示操作中的错误　                        。 (3)该小组同学向得到的滤液中加入活性炭，利用它的　    　性除去水中的色素和有异味的物质，此过程中发生了___________(填“物理变化”或“化学变化”)。 【举一反三5】在生活中你见过或使用过哪些净化水的方法？与同学交流。 【题型5】项目活动2~4　设计与制作、测试并优化、展示与评价净水器 【典型例题】一种获取饮用水的简易净水装置如图所示。下列错误的是（　　） A.pp棉滤网可以除去难溶性杂质 B.活性炭的作用是除去色素和异味 C.所得到的净化水为纯净物 D.细菌可以通过pp棉滤网 【举一反三1】项目式学习小组制作的简易净水器如图，下列说法正确的是(　　) A.能对水进行杀菌消毒 B.能除去水中可溶性杂质 C.能把硬水转化为软水 D.能除去水中颜色和异味 【举一反三2】重视饮水安全就是重视民生，维护饮水安全就是维护群众利益。近十年来，我国一直致力于促进水资源保护与生态协同发展。 (1)2023 年 4月1 日起，城市供水将全面执行《生活饮用水卫生标准》(GB5749-12022)。以下为标准中的部分内容： ①“指标参数”中的铝、铁、锰指的是________________ (填字母)。 A．分子　　　　　　B．原子     C．单质　　　　　　D．元素 ②自来水厂从水源地取水后，可通过__________(填“过滤”或“吸附”)的方法除去“肉眼可见物”，再向水样中加入__________以降低“色度”和“臭味”。然后用“电渗析”或“离子交换”等方法除去水中硝酸盐等危害物质，再通过__________(填字母)除去总大肠菌群和大肠埃希氏菌等微生物。 A．加肥皂水　　　　　　B．投药消毒　　　　　　C．加入明矾 经过以上处理，所得水为______________(填“纯净物”或“混合物”)。 (2)某种便携式净水器适合长期野外工作人群使用，其内部结构示意图如图所示，请结合示意图回答下列问题。 ①MIR高聚碘杀菌树脂杀菌过程属于___________变化（填“物理”或“化学”）。 ②此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上却不能使用，原因是_________。 【举一反三3】每年，我国部分地区都会出现干旱。 (1)如图活性炭起_________作用，经净化处理后所得的水______________纯水（填“是”或“不是”）。 (2)有些村民取浑浊的坑水作生活用水。有同学利用所学的知识将浑浊的坑水用如图所示的简易净水器进行净化，其中小卵石、石英砂的作用是_____________。如果将石英砂与小卵石的位置颠倒是否可以，为什么？__________________________。 (3)有些科学家预言：“世界上最后一滴水就是人类的眼泪”。这句话警示我们应树立保护水资源的意识：一是节约用水，二是防止水体污染。请你举一例节约用水的做法_______________。 小红同学在学完“水的净化”一课后，完成实践作业，制作的简易净水器如图所示，结合所学知识回答下列问题： 【举一反三4】（1）活性炭的作用是　 　。 （2）可用　 　来检验净化后的水是硬水还是软水。 （3）通过电解净化后的水可得结论：水是由　 　组成的。 为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题，小金开展了水质检测[我国实施《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2022)，部分指标及限值如下表]及便携式野外净水器的设计和制作，设计方案如图所示(其中箭头表示预设的水流方向)。 水质检测： (1)“无臭、无味”属于水的       (填“化学”或“物理”)性质。 设计、制作净水器： (2)为了使水质符合饮用水标准，小金选择了三种滤料去除原水中的杂质，三种滤料的用途如下表所示，则滤料甲、乙、丙分别为        (按顺序填写编号)。 (3)这种便携式野外净水器水由下往上压，优点是                     。 (4)便携式野外净水器海上应急不能使用，原因是                      。 (5)把天然水净化成生活中的自来水常用以下方法：①消毒杀菌，②过滤，③活性炭吸附，④加明矾吸附沉降。以上方法按净化过程的排序是           (填序号)。 (6)自制净水器时，选择材料时应注意                      (写两点即可)。 科粤版（2024）九年级上册 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 寒假巩固（参考答案） 【题型1】自来水的生产过程与净化方法 【典型例题】自来水厂净化处理天然水的过程中，没有进行的操作是（　　） A.加热蒸馏 B.杀菌消毒 C.细沙滤水 D.絮凝沉降 【答案】A 【解析】自来水厂净水过程为：天然水→加絮凝剂→沉降→过滤→活性炭吸附→加消毒剂消毒杀菌→自来水，没有用到蒸馏操作。 【举一反三1】由滆湖水生产自来水的部分处理过程如下。有关说法正确的是（　　） A.用细沙“过滤”可降低水的硬度 B.活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味 C.上述处理过程应包含“蒸馏” D.经处理后获得的自来水是纯净物 【答案】B 【解析】用细沙“过滤”可除去水中的难溶性杂质，不能除去可溶性钙、镁化合物，不能降低水的硬度；活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；自来水的净水过程包括：沉降（使悬浮的杂质沉降）、过滤（除去难溶性杂质）、吸附（吸附水中的色素和异味）、消毒（除去细菌和病毒等），无需蒸馏；经处理后获得的自来水中还含有可溶性杂质，属于混合物。 【举一反三2】花都区东部自来水厂生产自来水的部分处理过程如图所示。有关说法不正确的是（　　） A.上述处理过程包含“沉淀一过滤一吸附一蒸馏”净水的方法 B.用明矾使水中的杂质“沉降”，达到初步净水的目的 C.用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒 D.经过处理获得的自来水仍是混合物 【答案】A 【解析】自来水的生产过程中没有用到蒸馏操作，A不正确；沉降过程加入混凝剂的作用是吸附悬浮的小颗粒使其变成大颗粒沉降，达到初步净水的目的，B正确；用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒，C正确；经过处理获得的自来水还含有可溶性杂质和微生物，是由多种物质组成，属于混合物，D正确。 【举一反三3】自来水是目前主要的生活饮用水，下表是我国颁布的生活饮用水水质标准的部分内容。 （1）自来水属于 　 　（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）实验室用自来水制取蒸馏水的方法是 　 　（填序号）。 A.吸附 B.沉淀 C.过滤 D.蒸馏 （3）长期饮用蒸馏水 　 　（填“利于”或“不利于”）人体健康。 【答案】（1）混合物　（2）D　（3）不利于 【举一反三4】某同学收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂的净水过程，制成自来水，其实验过程如图所示。请回答以下问题： （1）操作①是过滤，其中用到的玻璃仪器有：烧杯、　 　和玻璃棒，玻璃棒的作用是 　 　，某同学在过滤时发觉速度很慢，则可能的原因是 　 　（答一条），若该同学过滤后，滤液仍然浑浊，则可能原因是　 　。（答一条） （2）操作②过程中除去一些异味和色素，可以加入的物质是　 　（填物质名称），该过程主要发生的是　 　（填“物理”或“化学”）变化。 （3）若所得自来水为硬水，向一定量该自来水中加入适量肥皂水，搅拌后观察到的现象是 　 　。生活中降低水硬度常用的方法是　 　。 【答案】（1）漏斗；引流；滤纸没有紧贴漏斗内壁（合理即可）；滤纸破损（合理即可）；（2）活性炭；物理；（3）产生较多浮渣，泡沫较少；煮沸。 【解析】（1）操作①是过滤，其中用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗和玻璃棒，玻璃棒的作用是引流，某同学在过滤时发觉速度很慢，则可能的原因是滤纸没有紧贴漏斗内壁或难溶性杂质过多；若该同学过滤后，滤液仍然浑浊，则可能原因是滤纸破损或漏斗内的液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净；（2）操作②过程中除去一些异味和色素，可以加入的物质是活性炭，因为活性炭具有吸附性，该过程没有新物质生成，发生的主要是物理变化；（3）若所得自来水为硬水，向一定量该自来水中加入适量肥皂水，搅拌后观察到的现象是产生较多浮渣，泡沫较少。生活中降低水硬度常用的方法是煮沸。 【举一反三5】水是生命之源，你对自来水的生产了解多少? 学习了水的净化之后，同学们利用周末的时间去参观了自来水厂，并进行了热烈的讨论。自来水厂的净水过程可表示为 (1)为了加速沉降，步骤①中可以采用的一种方法是 　　　　　　　　　　　　  ，步骤③中常用的物质是  　　　　　　 。 (2)用户家中的自来水饮用之前应当煮沸，其中的一种作用是　　　　　　　　　　 。 (3)水源分为地下水和地表水，地下水比地表水更清澈的主要原因是 　　　　　　　 。 【答案】(1)加入明矾，静置沉降     活性炭 (2)杀灭病原微生物（或降低水的硬度） (3)地下水经过了岩石和沙子的过滤（合理即可） 【解析】（1）要将水中的悬浮物杂质加速沉降下来可加入明矾；活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和异味等，是净水的常用物质。 （2）用户家中的自来水饮用之前应当煮沸，目的是杀灭病原微生物、细菌等，并可降低水的硬度。 （3）地下水比地表水干净是因为经过了沙石、土壤等的过滤，过滤掉了水中的一些不溶性物质。 【题型2】过滤 【典型例题】小明在实验室过滤一杯浑浊的河水，除滤纸外，还需要使用的仪器是(　　) A.①②④⑤   B.②④⑤⑦   C.②③⑥⑦   D.④⑤⑥⑦ 【答案】B 【解析】小明在实验室过滤一杯浑浊的河水，除滤纸外，还需要使用漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台等仪器。 分离下列各组混合在一起的物质，需用到过滤方法的是（　　） A.氧气和二氧化碳 B.食盐和沙子 C.食盐和蔗糖 D.二氧化锰和铁粉 【答案】B 【举一反三2】下列可以用过滤的方法进行分离的是(　　) A.浑浊的黄河水   B.混有沙子的小米   C.酒精与水   D.食盐与蔗糖 【答案】A 【解析】浑浊的黄河水属于固液混合物，可通过过滤分离；沙子、小米均难溶于水，不能用过滤分离；酒精是液体，且易溶于水，故酒精和水不能用过滤分离；食盐和蔗糖均易溶于水，不能用过滤分离。 【举一反三3】小明在实验室观察完品红扩散实验(图甲)后，想把变红的水做一个简单的处理后再排入下水道。请根据图中相关信息，回答问题。 (1)小明采用如图乙所示装置过滤，操作过程中，他发现过滤速度太慢，原因可能是　            　(写一点)，过滤中，玻璃棒的作用是　   　。 (2)过滤后，小明发现滤液中仍然有少量红色固体，可能的原因是　  　(填字母)。 a.漏斗内的滤纸有破损 b.漏斗下端未紧靠烧杯内壁 c.漏斗内的液面高于滤纸的边缘 (3)经过重新过滤后，水中的红色固体已完全除去，但水依旧为红色。看着澄清的红色的水，小明想让它变为无色，应该选择的试剂是　     　。 【答案】(1)滤纸没有紧贴漏斗内壁　引流　(2)ac　(3)活性炭 【解析】(1)小明采用如图乙所示装置过滤，操作过程中，他发现过滤速度太慢，原因可能是滤纸没有紧贴漏斗内壁，过滤中，玻璃棒的作用是引流；(2)漏斗内的滤纸有破损、漏斗内的液面高于滤纸的边缘会导致滤液中仍然有少量红色固体；漏斗下端未紧靠烧杯内壁可能导致滤液溅出，但不会导致滤液中仍然有少量红色固体，故选ac；(3)活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，因此想让红色液体变为无色，应该选择活性炭。 【举一反三4】某实验操作装置如图所示。 (1)写出装置中玻璃仪器的名称：①___________，②___________。 (2)如图进行的是___________操作。在此操作中玻璃棒的作用是___________；滤纸边缘要___________ (填“高于”或“低于”)液面，主要原因是___________。 (3)该操作用于水的净化，可除去水中的___________杂质。 【答案】(1)烧杯　漏斗　 (2)过滤　引流　高于　防止液体未经过滤就从滤纸和漏斗之间的缝隙直接流入烧杯　 (3)不溶性 【题型3】净水装置的创新 【典型例题】目前许多学校安装了直饮水机，只要将它与自来水连接，便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某品牌直饮水机的工作原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A.活性炭的作用是吸附 B.滤膜可除去水中的可溶性杂质 C.紫外光照射的作用是加热 D.直饮水一定是软水 【答案】A 【解析】活性炭具有吸附性，能吸附水中的异味和色素；滤膜不能除去水中的可溶性钙、镁化合物等可溶性杂质；紫外光照射的作用是杀菌消毒；直饮水机与自来水连接，经过活性炭、滤膜、紫外光消毒得到直饮水，得到直饮水的过程中没有除去水中的可溶性钙、镁化合物，所以直饮水不一定是软水。 “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 【答案】D 【举一反三2】如图是某校使用的直饮机，同学们利用直饮机说明书中提供的工作流程图进行了探究。下列说法正确的是(　　) A.活性炭的作用是吸附沉降    B.超滤膜可让水分子通过，而大分子无法通过，该过程相当于净水操作中的消毒    C.紫外灯照射是为了加热    D.自来水经过该直饮机得到的开水仍为混合物 【答案】D 【解析】活性炭具有疏松多孔的结构，具有较强的吸附性，能吸附水中的色素和异味，但不是吸附沉降，A错误；超滤膜可让水分子通过，而大分子无法通过，该过程相当于净水操作中的过滤，B错误；紫外灯照射是为了杀菌消毒，C错误。 “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 【答案】D 【题型4】常见的净水方法综合 【典型例题】水是生命之源，人类生活离不开水。下面关于水的说法不正确的是(　　) A.水在净化过程中，单一操作相对净化程度较高的是蒸馏    B.在日常生活中，可以通过煮沸来降低水的硬度    C.在河水样品中加入明矾可以除去水中所有杂质    D.自来水生产中通入氯气的主要作用是消毒杀菌 【答案】C 【解析】在净化过程中，因为蒸馏可以除去水中的所有杂质，能得到纯水，A正确；可溶性钙、镁化合物在加热时，能形成沉淀，故生活中可使用煮沸的方法使硬水变为软水，B正确；明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质，加速其沉降，但不能除去所有杂质，C错误；自来水生产中通入氯气的主要作用是消毒杀菌，D正确。 【举一反三1】学习完净化水的知识后，小明根据所学知识在家中对隔夜废弃的茶水进行净化，其过程如图所示。下列说法错误的是(　　) A.过滤的目的是除去难溶性杂质   B.活性炭能吸附水中的色素和异味    C.煮沸可起到杀菌消毒的作用   D.水样④一定是纯净物 【答案】D 【解析】水样④是经过过滤、活性炭吸附、煮沸后的水，其中过滤能除去难溶性杂质、活性炭能吸附部分可溶性杂质(色素、异味)、煮沸起到杀菌消毒作用，但水中仍可能含有可溶性矿物质等其他杂质，因此水样④是混合物，不是纯净物，故选D。 【举一反三2】某学校开展“古莲花池水质保护”项目，下列净水方法中能除去水中颜色、异味的是(　　) A.活性炭吸附   B.过滤    C.紫外线消毒   D.静置沉降 【答案】A 【解析】活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，A符合题意；过滤可实现固液分离，除去难溶性杂质，但不能除去水中颜色、异味，B不符合题意；紫外线消毒能使蛋白质变性，可起到杀菌消毒的作用，但不能除去水中颜色、异味，C不符合题意；静置沉降只能使悬浮的杂质沉降，但不能除去水中颜色、异味，D不符合题意。 【举一反三3】任务：寻找先人足迹，展望水的净化。以下是学习小组整理的水净化发展的几个关键阶段： (1)早期探索：古代时期人们让水中的泥土砂砾等沉淀物自然沉降后撇去饮用，后来将水煮沸来净化饮用水。现在人们通常在水中加入　     　(填物质名称)来加速颗粒物沉降。 (2)希波克拉底的贡献：公元前5世纪，希波克拉底提出用水通过布来帮助清除淤泥和其他沉积物的概念。这种固液分离的操作能去除水中的　     　杂质。 (3)第一个净水器专利：18世纪中期，约瑟夫·艾米获得了第一个净水器的专利，他的设计结合了羊毛、海绵和木炭层来净化饮用水，其中木炭的作用是　                             　。 (4)现代技术：海水淡化、基于先进膜分离技术的反渗透、超滤、纳滤，这些技术能够有效去除水中的溶解性盐类、微生物和有机物。如图所示(膜孔径达到纳米级)： 不同过滤膜特征对比表 ①超滤膜的工作原理类似于实验中的　    　(填操作名称，下同)，反渗透膜的工作效果相当于实验中的　　　　，得到纯水。 ②基于上述分析可知：超滤膜的孔径　       　(填“＞”“＝”或“＜”)反渗透膜的孔径。 【答案】(1)明矾　(2)不溶性　(3)吸附水中的色素和异味　(4)①过滤　蒸馏　②＞ 【解析】(1)明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，因此净水时用明矾加速颗粒物沉降； (3)木炭结构疏松多孔，具有吸附性，能够吸附水中的色素和异味；(4)①超滤膜可以让水分子等小分子通过，而大分子无法通过，超滤膜净化水的过程相当于化学实验中的过滤；将水经过反渗透膜后可以得到纯水，所以反渗透膜的工作效果相当于实验中的蒸馏；②根据题中信息可知，超滤膜的孔径大于反渗透膜的孔径。 【举一反三4】某课外兴趣小组的同学从河水中取样，决定对河水进行净化处理，做了如下试验。 请回答下列问题。 (1)向河水样品中加入　   　 使悬浮物沉降，然后进行　   　。 (2)请指出如图所示操作中的错误　                        。 (3)该小组同学向得到的滤液中加入活性炭，利用它的　    　性除去水中的色素和有异味的物质，此过程中发生了___________(填“物理变化”或“化学变化”)。 【答案】(1)明矾　过滤　(2)没有用玻璃棒引流　(3)吸附　物理变化 【解析】(1)明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降，因此向河水样品中加入明矾使悬浮物沉降，然后进行过滤；(2)图示过滤操作中存在的错误是没有用玻璃棒引流；(3)该小组同学向得到的滤液中加入活性炭，利用它的吸附性除去水中的色素和有异味的物质，此过程中没有新物质生成，发生了物理变化。 【举一反三5】在生活中你见过或使用过哪些净化水的方法？与同学交流。 【答案】学生可结合自己的生活经验及当地实际情况，从保证卫生、符合相关国家标准等角度进行回答。如向河水中加入明矾加速杂质沉降，净水机中的活性炭吸附和过滤杂质等。 【题型5】项目活动2~4　设计与制作、测试并优化、展示与评价净水器 【典型例题】一种获取饮用水的简易净水装置如图所示。下列错误的是（　　） A.pp棉滤网可以除去难溶性杂质 B.活性炭的作用是除去色素和异味 C.所得到的净化水为纯净物 D.细菌可以通过pp棉滤网 【答案】C 【解析】pp棉滤网利用过滤原理可除去水中的泥沙等不溶物，A正确；活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，B正确；天然水经过该装置后得到的液体中仍含有可溶性钙、镁化合物等杂质，不是纯净物，C错误；除菌超滤膜能除去的细菌可以通过pp棉滤网，D正确。 【举一反三1】项目式学习小组制作的简易净水器如图，下列说法正确的是(　　) A.能对水进行杀菌消毒 B.能除去水中可溶性杂质 C.能把硬水转化为软水 D.能除去水中颜色和异味 【答案】D 【举一反三2】重视饮水安全就是重视民生，维护饮水安全就是维护群众利益。近十年来，我国一直致力于促进水资源保护与生态协同发展。 (1)2023 年 4月1 日起，城市供水将全面执行《生活饮用水卫生标准》(GB5749-12022)。以下为标准中的部分内容： ①“指标参数”中的铝、铁、锰指的是________________ (填字母)。 A．分子　　　　　　B．原子     C．单质　　　　　　D．元素 ②自来水厂从水源地取水后，可通过__________(填“过滤”或“吸附”)的方法除去“肉眼可见物”，再向水样中加入__________以降低“色度”和“臭味”。然后用“电渗析”或“离子交换”等方法除去水中硝酸盐等危害物质，再通过__________(填字母)除去总大肠菌群和大肠埃希氏菌等微生物。 A．加肥皂水　　　　　　B．投药消毒　　　　　　C．加入明矾 经过以上处理，所得水为______________(填“纯净物”或“混合物”)。 (2)某种便携式净水器适合长期野外工作人群使用，其内部结构示意图如图所示，请结合示意图回答下列问题。 ①MIR高聚碘杀菌树脂杀菌过程属于___________变化（填“物理”或“化学”）。 ②此种“生命吸管”虽广泛使用，但海上却不能使用，原因是_________。 【答案】(1)①D　②过滤　活性炭　B　混合物 (2)①化学　②生命吸管不能除去海水中可溶性盐类 【解析】（1）①“指标参数”中的铝、铁、锰不是以分子、原子、单质的形式存在，而是强调存在的元素，与具体形态无关。 ②过滤可实现固液分离，自来水厂从水源地取水后，可通过过滤的方法除去“肉眼可见物”；活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味；投药消毒可杀灭细菌和病毒等，通常用肥皂水来区分硬水和软水，明矾吸附水中的悬浮物，加速其沉降，不能杀菌消毒；经过以上处理，所得水仍含有可溶性物质，属于混合物。（6）①MIR高聚碘杀菌树脂杀菌过程有新物质生成，属于化学变化。②此种“生命吸管”只能除去不溶性杂质、色素和异味以及有毒物质，不能除去海水中的可溶性盐类，海上应急不能使用。 【举一反三3】每年，我国部分地区都会出现干旱。 (1)如图活性炭起_________作用，经净化处理后所得的水______________纯水（填“是”或“不是”）。 (2)有些村民取浑浊的坑水作生活用水。有同学利用所学的知识将浑浊的坑水用如图所示的简易净水器进行净化，其中小卵石、石英砂的作用是_____________。如果将石英砂与小卵石的位置颠倒是否可以，为什么？__________________________。 (3)有些科学家预言：“世界上最后一滴水就是人类的眼泪”。这句话警示我们应树立保护水资源的意识：一是节约用水，二是防止水体污染。请你举一例节约用水的做法_______________。 【答案】(1)吸附　不是　 (2)过滤　不能，小卵石之间间隙比石英砂大，可以初步过滤，提高过滤效率　 (3)随手关闭水龙头 【解析】（1）活性炭有疏松多孔的结构，具有吸附性，能除去水中异色异味物质，水中仍有其他杂质，属于混合物。 （2）小卵石和石英砂有间隙，可以过滤比间隙大的颗粒；小卵石之间间隙比石英砂大，可以初步过滤，除去较大的不溶性杂质，再通过石英砂滤去较小的不溶性杂质，提高过滤效率，颠倒小卵石作用不大，还会使石英砂留下填在小卵石之间。 小红同学在学完“水的净化”一课后，完成实践作业，制作的简易净水器如图所示，结合所学知识回答下列问题： 【举一反三4】（1）活性炭的作用是　 　。 （2）可用　 　来检验净化后的水是硬水还是软水。 （3）通过电解净化后的水可得结论：水是由　 　组成的。 【答案】（1）吸附水中的色素和异味；（2）肥皂水；（3）氢元素和氧元素。 【解析】（1）活性炭具有吸附性，活性炭的作用是吸附水中的色素和异味。 （2）硬水和软水的区别在于所含的钙、镁离子的多少，可用肥皂水来区分硬水和软水，取样，分别加入等量肥皂水，若产生泡沫较多，则是软水，若产生泡沫较少，则是硬水。 （3）电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的。 为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题，小金开展了水质检测[我国实施《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2022)，部分指标及限值如下表]及便携式野外净水器的设计和制作，设计方案如图所示(其中箭头表示预设的水流方向)。 水质检测： (1)“无臭、无味”属于水的       (填“化学”或“物理”)性质。 设计、制作净水器： (2)为了使水质符合饮用水标准，小金选择了三种滤料去除原水中的杂质，三种滤料的用途如下表所示，则滤料甲、乙、丙分别为        (按顺序填写编号)。 (3)这种便携式野外净水器水由下往上压，优点是                     。 (4)便携式野外净水器海上应急不能使用，原因是                      。 (5)把天然水净化成生活中的自来水常用以下方法：①消毒杀菌，②过滤，③活性炭吸附，④加明矾吸附沉降。以上方法按净化过程的排序是           (填序号)。 (6)自制净水器时，选择材料时应注意                      (写两点即可)。 【答案】 (1)物理　(2)①②③　(3)使净水的材料与水充分接触，净化效果更好　(4)不能除去海水中某些能溶于水的物质　 (5)④②③①　(6)材料无毒、易得(或有效去除水中的杂质，或耐用等，合理即可) 学科网（北京）股份有限公司 $