4.1水资源及其利用导学案2026-2027学年九年级化学人教版上册暑假预习

第四单元课题1 水资源及其利用 【教师预习寄语】 本课题是第四单元的开篇内容，贴合生活实际、考点细碎且实用性极强，是中考基础考点、情境应用题的高频出题板块。本节课衔接物质的微观构成，开启自然界的水的系统学习，既包含水资源现状、爱护水资源的德育考点，也涵盖水的净化、硬水与软水区分等实验核心知识。预习重点是掌握水的净化方法、实验操作规范、硬水软水的鉴别与转化，树立节水护水的化学学科理念，为后续学习水的组成、物质化学式打下基础。 【预习重难点】 重点：水资源现状与保护措施、常见水的净化方法（沉淀、过滤、吸附、蒸馏）、硬水与软水的鉴别和转化 难点：过滤实验的操作要点与误差分析、不同净水方法的净化程度对比、硬水软水的本质区别 一、核心基础：人类拥有的水资源 1. 水资源分布现状（教材必考常识） （1）地球水资源储量丰富：地球表面约71%被水覆盖，总储水量大，但淡水资源极其匮乏。 （2）水资源分布特点：海水占全球总水量的96.5%，陆地咸水占0.97%，淡水资源仅占总水量的2.53%，且大部分分布在两极冰川、高山积雪和深层地下，难以直接利用。 （3）我国水资源现状：总量丰富，但人均占有量少，且地域、季节分布不均，北方缺水问题尤为突出。 2. 水资源短缺的主要原因 （1）自然因素：淡水资源储量少、分布不均； （2）人为因素：人口增长、工农业生产用水量激增；工业废水、生活污水任意排放；化肥农药的不合理使用造成水体污染。 二、德育考点：爱护水资源（中考简答高频） 爱护水资源的核心分为两大方面：节约用水和防治水体污染，答题需分类规范作答。 1. 节约用水（生活、农业、工业三角度） （1）生活中：随手关闭水龙头、洗菜淘米水浇花冲厕所、使用节水器具、缩短洗漱时间； （2）农业上：改大水漫灌为喷灌、滴灌，高效节水，提高水资源利用率； （3）工业上：循环利用工业用水、改进生产工艺，减少生产耗水量。 2. 水体污染与防治 （1）三大污染源 工业污染：工业生产中的废水、废渣、废气任意排放； 农业污染：化肥、农药过量使用，随雨水冲刷流入河流、地下水； 生活污染：生活污水、生活垃圾随意排放。 （2）防治措施 工业：废水处理达标后再排放； 农业：合理施用化肥和农药，推广生态农业； 生活：生活污水集中处理排放，垃圾分类处理，不随意向河道倾倒废弃物。 三、实验核心：水的净化（本课题重中之重） 自然界中的水（河水、湖水、井水）均为混合物，含有不溶性杂质、可溶性杂质、细菌病毒等，需要通过净化处理变为生活用水、纯水。常见净水方法按净化程度由低到高排序：沉淀→过滤→吸附→蒸馏。 1. 四种基础净水方法详解 （1）沉淀（初步净水） ① 静置沉淀：利用重力作用，让水中较大的不溶性固体杂质自然沉降，仅去除大颗粒不溶物，净化程度最低； ② 吸附沉淀：加入明矾作絮凝剂，明矾溶于水形成胶状物，吸附水中悬浮的细小不溶性杂质，使其凝聚成大颗粒沉降，净水效果优于静置沉淀。 （2）过滤（去除不溶性杂质的核心操作） ① 适用范围：分离不溶性固体与液体，可除去水中所有不溶性杂质，无法去除可溶性杂质、色素、异味； ② 实验仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（带铁圈）； ③ 核心操作：一贴、二低、三靠（必考背诵） 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，无气泡（防止过滤速率过慢）； 二低：滤纸边缘低于漏斗边缘、液面低于滤纸边缘（防止液体溢出、杂质未过滤直接流下）； 三靠：烧杯口紧靠玻璃棒、玻璃棒下端轻靠三层滤纸处、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁（防止液体飞溅、戳破滤纸）； ④ 玻璃棒作用：引流（绝对不能搅拌，避免戳破滤纸）； ⑤ 滤液浑浊的常见原因：滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器不干净。 （3）吸附（去除可溶性杂质） 常用吸附剂：活性炭（疏松多孔结构，具有强吸附性）； 作用：吸附水中的色素、异味，同时可过滤少量不溶性杂质，无法去除可溶性钙、镁化合物，不能将硬水软化； 变化类型：吸附过程无新物质生成，属于物理变化。 （4）蒸馏（净化程度最高） ① 原理：利用水和杂质的沸点不同，加热使水沸腾汽化，再冷凝成液态水，除去水中所有不溶性、可溶性杂质； ② 净化效果：得到的蒸馏水为纯水（纯净物），是单一净化方法中净化程度最高的操作； ③ 注意事项：蒸馏烧瓶中加碎瓷片，防止暴沸；冷凝管冷水下进上出，保证冷凝充分。 2. 自来水厂净水完整流程（教材原图考点） 原水→加絮凝剂（明矾）→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→投药消毒→自来水 关键区分：流程中沉淀、过滤、吸附均为物理变化；投药消毒（通入氯气、二氧化氯等）杀死细菌病毒，有新物质生成，属于化学变化。 四、高频考点：硬水与软水 1. 本质定义（微观区分） （1）硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水（井水、泉水、自来水多为硬水）； （2）软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水（蒸馏水、雨水为软水）。 2. 鉴别方法（必考实验） 试剂：肥皂水 操作与现象：分别加入等量肥皂水，振荡； 硬水：泡沫少、浮渣多； 软水：泡沫多、浮渣少。 3. 硬水的危害 （1）生活中：用硬水洗衣物，浪费肥皂、衣物变硬发黄；长期饮用硬水，易引发结石； （2）工业上：锅炉使用硬水，会产生水垢，浪费燃料，严重时引发锅炉爆炸。 4. 硬水软化方法 （1）生活中：煮沸（最常用，将可溶性钙镁化合物转化为水垢除去）； （2）实验室/工业：蒸馏（彻底软化，得到纯水）。 五、预习易错点汇总（避坑指南） 1. 误区：过滤可以将硬水软化。纠正：过滤仅去除不溶性杂质，无法除去可溶性钙镁化合物，不能软化硬水。 2. 误区：活性炭吸附可净化得到纯水。纠正：活性炭只能除色素、异味，仍含可溶性杂质，得到的水是混合物。 3. 误区：自来水是纯水。纠正：自来水经过净化消毒，仍含少量可溶性杂质，属于混合物；蒸馏水为纯净物。 4. 误区：净水过程的消毒操作是物理变化。纠正：投药消毒杀死微生物，有新物质生成，属于化学变化，其余净水操作均为物理变化。 5. 误区：煮沸和蒸馏的净水效果相同。纠正：煮沸仅软化硬水，无法除去所有杂质；蒸馏可得到纯水，净化程度更高。 六、预习核心小结 1. 水资源：总量大、淡水少，保护水资源核心为节约用水、防治污染； 2. 净水梯度：沉淀（除大颗粒）→过滤（除不溶物）→吸附（除色素异味）→蒸馏（得纯水）； 3. 过滤关键：一贴二低三靠，玻璃棒引流，熟记滤液浑浊原因； 4. 硬水软水：肥皂水鉴别，生活煮沸软化，实验室蒸馏软化； 5. 变化区分：净水物理变化（沉淀、过滤、吸附、蒸馏），消毒为化学变化。 【巩固练习】 一、单选题（在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．《中国的海洋生态环境保护》白皮书指出，中国积极践行双碳目标，将绿色低碳理念融入海洋经济发展方式，可持续发展海洋渔业。下列做法有利于保护海洋的是（ ） A．大量捕捞海洋生物 B．加大海洋油气开采 C．向海洋中排放污水 D．加强海洋环境监测 2．下列关于水的净化说法错误的是（ ） A．明矾可使悬浮的杂质沉降 B．活性炭吸附发生物理变化 C．蒸馏可以将硬水转化为软水 D．自来水厂净水后得到纯水 3．某家用净水器的工作流程如下图所示，以下分析错误的是（ ） A．pp棉滤芯作用与滤纸类似 B．活性炭能除去水中的异味 C．无机盐中含钙、镁化合物 D．通过该流程可以将水硬化 4．水是一切生命赖以生存的重要物质基础，下列有关水的说法中正确的是（ ） A．地球上水的储量很大，淡水可随意取用 B．软水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水 C．工业废水经处理符合标准后才能排放 D．经过自来水厂处理后得到的水是纯净物 5．粗盐的初步提纯包含溶解、过滤、蒸发等操作。下图是过滤实验装置，有关操作要点表述错误的是（ ） A．滤纸紧贴漏斗内壁 B．滤纸边缘低于漏斗边缘 C．液面不能高于滤纸边缘 D．玻璃棒紧靠一层滤纸一边 6．下列生产、生活情景与过滤原理不相似的是（ ） A．工地上利用铁丝网分离粗细不同的沙子 B．高压锅炖骨头汤速度更快 C．吃火锅用漏勺捞取食物 D．做豆腐时用纱布分离豆浆和豆渣 7．如图过滤操作中，没有用到的仪器是 （ ） A．长颈漏斗 B．烧杯 C．铁架台 D．玻璃棒 8．春游时，同学们从河里取了一瓶水，欲将其进行净化，以便更好地观察水的性质。下列关于水的净化操作中，净化程度最高的是（ ） A．静置 B．沉淀 C．过滤 D．蒸馏 9．水是生命之源。下列有关水的说法中，正确的是（ ） A．水在天然循环过程中，发生的是物理变化 B．水变成水蒸气的过程中，水分子体积变大 C．用滤纸过滤，能除去天然水中溶解的矿物质 D．自制净水器中，活性炭的作用是杀菌消毒 10．某跨学科实践活动小组设计并制作的净水器如图所示。下列说法不合理的是（ ） A．小卵石和石英砂起过滤作用 B．净化后的水是纯净物 C．蓬松棉主要起支撑和辅助过滤作用 D．活性炭主要起吸附作用 11．我国古代已有利用木炭净化水的记载。木炭对水的净化所起的主要作用是（ ） A．吸附 B．过滤 C．沉淀 D．消毒 12．浙江发现的明代净水池，向世人直观展示了古代先进的水处理技术，其中小砂石的作用是（ ） A．蒸发 B．过滤 C．吸附 D．消毒 13．下列关于水的净化的说法正确的是（ ） A．加入明矾可以起到杀菌消毒作用 B．煮沸自来水可以降低水的硬度 C．经自来水厂净化后的水是纯净物 D．通过沉淀和过滤可以除去可溶性杂质 14．“因园得水，借水成景”是淮安清晏园的景观特色。园中池水清澈，反映了当地良好的水环境。下列净水方法中，能降低水的硬度的是（ ） A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．煮沸 二、填空题 15．水是生命之源。化学社团开展了“健康饮水”的跨学科实践活动。 任务一：水质检测 (1)菌落总数是评价用水卫生质量的重要微生物指标。社团成员检测井水、自来水样品的菌落总数分别为460和60，则____________(填样品的种类)的菌落总数符合国家标准(注：菌落总数是指每毫升水中活菌个数，国家标准限值为100)。 任务二：了解桶装水和自来水 类型 水源 主要净化流程 杀菌方式 桶装水 自来水或山泉水、地下水等 水源→检测水质→过滤→杀菌 紫外线和臭氧 自来水 江河、湖泊和水库等 水源→沉淀→过滤→吸附→杀菌 氯气或二氧化氯 (2)从物质的分类角度分析，桶装水、自来水均属于________物。 (3)净化流程中的“杀菌”，属于_______(填“化学”或“物理”)变化。 任务三：选择饮用水 (4)桶装水和自烧水(自来水烧开后的水)，你更愿意选择哪种饮用水并说明理由___________________。 16．水在生产、生活中有重要的用途。 (1)为培养学生创新思维和实践能力，某化学实验小组积极开展一系列微项目实践活动。 ①制简易净水器：利用_______(填名称)作混凝剂，该物质溶于水后生成胶状物吸附杂质使其沉降。 ②水质检测：对学校的自来水进行检测，你认为需要检测的一项指标为_______。 17．中国航天成就辉煌，“天宫”遨游、“神舟”问天……化学在探索宇宙奥秘中发挥着重要作用。 (1)空间站中能供给航天员呼吸的气体是___________。 (2)空间站的水处理系统用活性炭除去水中的异味，利用了活性炭的_______性。 18．水的净化。目前自来水生产过程如图。 (1)活性炭的作用是_________。 (2)实验室进行过滤操作后，若滤液仍浑浊，则可能的原因是__________________________。 (3)常用的混凝剂是_________。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D C D B A D A B 题号 11 12 13 14 答案 A B B D 1．D 【详解】A.大量捕捞海洋生物会破坏海洋生物多样性，打破海洋生态平衡，不利于海洋保护，错误。 B.加大海洋油气开采易发生油气泄漏事故，造成海洋污染、破坏海洋生态，错误。 C.向海洋排放污水会直接污染海水，危害海洋生物生存，错误。 D.加强海洋环境监测可及时发现海洋环境异常，便于针对性开展治理保护工作，有利于海洋保护，正确。 2．D 【详解】A、明矾溶于水后形成的胶状物可以吸附悬浮杂质，使它们沉降，说法正确。 B、活性炭吸附是利用其疏松多孔的结构吸附色素和异味，没有新物质生成，属于物理变化，说法正确。 C、蒸馏可以除去水中的所有杂质，包括可溶性钙、镁化合物，能将硬水转化为软水，说法正确。 D、自来水厂净水过程只能除去不溶性杂质、部分可溶性杂质、色素和异味，无法除去水中所有的可溶性离子，得到的不是纯水，说法错误。 3．D 【详解】A. PP棉滤芯可以过滤除去水中铁锈、虫卵等难溶性大颗粒杂质，和滤纸的过滤作用原理一致，说法正确。 B.活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，能够吸附除去水中的色素和异味，说法正确。 C.硬水的定义就是含有较多可溶性钙、镁化合物的水，钙、镁化合物属于无机盐类，因此RO反渗透膜去除的无机盐中包含钙、镁化合物，说法正确。 D.该流程去除了硬水中的钙、镁化合物等无机盐，最终得到纯净水，是将硬水软化，不是将水硬化，说法错误。 4．C 【详解】A. 地球上总水储量大，但可被人类直接利用的淡水资源占比却极低，需要节约用水，错误； B. 含有较多可溶性钙、镁化合物的水是硬水，软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，错误； C. 工业废水处理达到排放标准后再排放，可减少水体污染，正确； D. 经自来水厂处理后的水中仍含有可溶性物质，属于混合物，错误。 5．D 【详解】滤纸紧贴漏斗内壁，避免留存气泡减慢过滤速率；滤纸边缘低于漏斗边缘、待过滤液面低于滤纸边缘，防止液体未经过滤从滤纸与漏斗的缝隙流下，导致滤液浑浊，操作正确；玻璃棒需紧靠三层滤纸一侧，防止戳破滤纸，D表述为“紧靠一层滤纸一边”，操作错误。 6．B 【详解】过滤的核心原理是利用带孔隙的介质，小粒径物质可通过孔隙，大粒径物质被截留。A、C、D选项均符合这一原理。B.高压锅炖汤更快的原理是气压越高，水的沸点越高，锅内温度更高从而加快炖煮速率，与过滤的分离原理完全无关。 7．A 【详解】A.长颈漏斗多用于反应装置中添加液体试剂，过滤使用的是普通漏斗，不需要长颈漏斗，符合题意。 B.烧杯用于盛放待过滤液体、承接滤液，过滤操作需要使用，不符合题意； C.铁架台用于固定漏斗，过滤操作需要使用，不符合题意； D.玻璃棒用于引流，避免液体洒出或冲破滤纸，过滤操作需要使用，不符合题意。 8．D 【详解】A.仅能使密度较大的不溶性大颗粒杂质自然沉降，净化程度最低。 B .一般通过加入絮凝剂使悬浮的小颗粒不溶性杂质聚集成大颗粒沉降，仅能去除部分不溶性杂质，净化程度略高于静置。 C .可除去水中所有不溶性杂质，但无法去除可溶性杂质、微生物等，净化程度高于沉淀。 D .通过加热使水汽化，再将水蒸气冷凝为液态水，得到的蒸馏水几乎不含任何杂质，属于纯净物，是四种操作中净化程度最高的方法。 9．A 【详解】A.水的天然循环是水的固、液、气三态转化，过程中无新物质生成，属于物理变化，表述正确。 B.水变成水蒸气是水分子间的间隔变大，水分子本身的体积不发生变化，表述错误。 C.过滤只能除去水中的不溶性杂质，无法除去可溶性的矿物质，表述错误。 D.活性炭的作用是吸附水中的色素和异味，没有杀菌消毒的功能，表述错误。 10．B 【详解】A.小卵石可过滤颗粒较大的不溶性杂质，石英砂可过滤颗粒较小的不溶性杂质，二者均起过滤作用，表述正确。 B.该净水器只能除去水中的不溶性杂质、色素和异味，无法去除可溶性杂质（如可溶性钙镁化合物等），因此净化后的水属于混合物，不是纯净物，表述错误。 C.蓬松棉位于装置最下层，既可以支撑上层的过滤、吸附材料，也可以过滤微小的不溶性杂质，起支撑和辅助过滤作用，表述正确。 D.活性炭具有疏松多孔的结构，可吸附水中的色素和异味，主要起吸附作用，表述正确。 11．A 【详解】 木炭为疏松多孔的结构，具有吸附性，可吸附水中的色素、异味等可溶性杂质，这是其净化水的主要作用，故选A。 12．B 【详解】小砂石之间存在孔隙，可截留水中的不溶性固体杂质，实现固液分离，起到过滤的作用。 故选B。 13．B 【详解】A.明矾溶于水形成的胶状物可吸附水中悬浮杂质使其加速沉降，没有杀菌消毒的作用，错误。 B.硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物，煮沸时这些物质会转化为沉淀析出，减少水中钙、镁离子含量，从而降低水的硬度，正确。 C.经自来水厂净化后的水中仍含有可溶性钙镁化合物等杂质，属于混合物，错误。 D.沉淀和过滤只能除去水中的难溶性杂质，无法除去可溶性杂质，错误。 14．D 【详解】A.沉淀仅能除去水中难溶性大颗粒杂质，无法去除可溶性钙、镁化合物，不能降低硬度，错误。 B.过滤用于分离固液混合物，仅能除去难溶性固体杂质，无法去除可溶性钙、镁化合物，不能降低硬度，错误。 C.吸附（常用活性炭）仅能吸附水中色素、异味及部分小颗粒可溶性杂质，无法去除钙、镁离子，不能降低硬度，错误。 D.煮沸可将水中可溶性钙、镁化合物转化为碳酸钙、氢氧化镁等难溶沉淀（水垢主要成分），从而降低可溶性钙、镁化合物含量，降低水的硬度，正确。 15．(1)自来水 (2)混合 (3)化学 (4)选择自烧水，理由是自来水煮沸可杀灭有害微生物，成本低，可避免桶装水开封后易二次污染的问题（或选择桶装水，理由是桶装水净化程度高，杂质少，合理即可） 【详解】（1）根据题目国家标准菌落总数限值为每毫升100个，井水的460个远超限值不符合要求，自来水的60个低于限值，符合标准。 （2）桶装水、自来水中除水外还含有可溶性矿物质等多种物质，由多种物质组成，属于混合物。 （3）杀菌过程会破坏细菌的蛋白质结构使其失活，有新物质生成，属于化学变化。 （4）本题为开放性试题，选择逻辑符合饮水健康、安全的原则即可。选择自烧水，合适理由有：自来水煮沸可杀灭有害微生物，成本低，可避免桶装水开封后易二次污染的问题（或选择桶装水，理由是桶装水净化程度高，杂质少，合理即可）。 16． 明矾 硬度(悬浮物含量等，合理即可) 【详解】①明矾是初中化学常用的净水混凝剂，溶于水后生成的胶状物可吸附水中悬浮杂质，使其沉降； ②水质检测的常见合理指标均可填写。 17．(1)氧气/O2 (2)吸附或良好的吸附 【详解】（1）氧气具有氧化性，可供给航天员呼吸； （2）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。 18．(1) 吸附水中的色素和异味（或吸附作用） (2) 滤纸破损（或液面高于滤纸边缘、盛接滤液的烧杯不干净，合理即可） (3) 明矾 【详解】（1）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； （2）过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等； （3）明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性，可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降，是常用的混凝剂。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $