4.2 水的自然循环与人工净化（知识清单）化学新教材沪科版五四学制八年级全一册

该初中化学知识清单系统梳理了水的自然循环与人工净化知识体系。从水循环的蒸发、降水等环节及自然净化途径出发，进而学习自来水生产流程、沉降吸附过滤蒸馏等人工净化方法，再到硬水软水区分及水资源合理开发利用。 知识链路按自然到人工、基础到应用递进，结合特别提醒和17个易错点解析。通过蒸馏装置操作要点等实验细节培养科学探究能力，强调水资源保护体现科学态度，帮助学生构建完整知识框架，便于理解记忆和实际应用。

专题4 水的性质与组成 课题2 水的自然循环与人工净化 一、水的循环和自然净化 1. 自然界中的水循环：水在太阳辐射和地球引力作用下，通过蒸发、水汽输送、降水和径流等环节，以气体、液体、固体的形式在陆地、海洋以及大气间不断循环的过程。 2. 水的自然净化 （1）水的自然净化：水在循环中，通过物理、化学和生物作用不断去除污浊和杂质，保持本身的洁净的过程。 （2）水的自净途径：稀释、挥发、沉淀、吸附、氧化、分解、微生物对污染物的降解作用。 （3）水体的自净能力是有限的， 污染物数量超过水体自净能力，水体就会被污染。 （4）溶解氧是水体净化的标志，也是衡量水质的重要指标。水质好溶解氧浓度高，水质差溶解氧浓度低。 二、 水的人工净化 1．自来水的生产过程 (1)常用净水剂有：明矾［KAl(SO4)2·12H2O］、氯化铁等，其作用是：处理微小的悬浮物，使杂质沉降下来，以达到净水的目的。 (2)自来水生产过程中，絮凝、沉降、过滤均为物理变化。 (3)消毒是化学变化，常用消毒剂有漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等。 (4)上述过程生产的自来水仍然是混合物，还含有可溶性杂质。 2．常用的人工净水方法：吸附、沉降、过滤、蒸馏等。 （1）沉降： ①静置沉降，让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部； ②吸附沉降，加入絮凝剂明矾，使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清。 （2）吸附： 净水过程中常使用活性炭做吸附剂。活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，既能过滤不溶性物质，又能吸附溶解的杂质，除去异味和色素，该过程属于物理变化。 （3）过滤：用于难溶性固体与液体的分离，净水时过滤可除去水中的不溶性杂质。 （4）蒸馏： ①原理：利用沸点不同分离和提纯液态混合物。 ②实验室制取蒸馏水： 沸石（碎瓷片）的作用：防止液体暴沸； 温度计的球泡应位于蒸馏烧瓶的支管口，目的是测量水蒸气的温度； 冷凝管中水下进上出：充分冷凝水蒸气； ③应用：把沸点不同的物质从混合物中分离出来；把混在液体里的杂质去除。 3．水的人工净化效果由低到高的顺序是：沉降、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中单一净化效果最好的操作是蒸馏，蒸馏水是纯净物。；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。 4．硬水和软水 （1）概念： ①硬水：溶有较多可溶性含钙元素或镁元素的物质的水； ②软水：不含或含较少可溶性含钙元素或镁元素的物质的水。 （2）硬水危害：锅炉结垢可能会引起爆炸；浪费肥皂，洗不净衣物等。 （3）硬水软化方法：生活中煮沸；工厂或实验室：蒸馏。 三、 合理开发和利用水资源 1．我国水资源概况： （1）总量丰富，人均占有量少，是水资源严重短缺的国家。 （2）分布不均匀。南方水多、耕地少、水量有余；北方耕地多、水量严重不足。 2．海水淡化 （1）海水淡化是解决淡水危机的重要途径。 （2）太阳能海水淡化技术优点：安全、环保。 （3）太阳能蒸馏器运行原理：利用太阳能蒸发海水，再冷凝产生淡水。 （4）膜蒸馏（MD）技术：利用太阳能驱动水蒸气通过膜，获得高品质清洁水。 3．污水的处理 （1）污水处理级别 一级处理：机械处理，如格栅、沉淀或气浮，除去石块、砂石和油脂等； 二级处理：生物处理，通过微生物的作用，将污染物降解和转化为污泥； 三级处理：深度处理，除去有机化合物、消毒。 （2）污水处理后的用途：作为工业生产、农业灌溉、园林绿化或景观用水。 特别提醒： 水循环通过降水提供饮用水、农业灌溉水和工业用水，其蒸发和降水过程调节地表温度和湿度。但降水集中或长期无雨会致水灾、旱灾。人类需利用水循环规律，兴修水利防灾，保护水资源。 特别提醒： 1.经过人工净化的自来水是混合物，不是纯净物。还含有可溶性杂质。 2.自来水虽然经过净化达到饮用水标准，但还需煮沸后才能放心饮用。 注意事项： （1）蒸馏时不能使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里。 （2）开始时蒸馏出的液体中含有沸点较低的杂质，所以要弃去。 （3）冷凝管内冷水要由下而上，水蒸气的走向相反，既保证冷却效果，又防止冷凝管受热不均炸裂。 易错提醒： （1）软水中不是一定没有含钙、镁元素的物质，软水不一定就是纯净物。 （2）蒸馏水一定是软水。 特别提醒： 海水淡化成本较高，目前还没有大规模使用，故淡水资源依然紧张，需节约用水和防治水体污染。 归纳小结： 污水回收再利用是可持续和绿色发展的重要体现，对于缓解水资源供需矛盾和保障水生态安全有重要意义。 1. 混淆自来水厂 “取水→加絮凝剂→沉淀→过滤→吸附→消毒→配水” 的净水顺序。​ 2. 误认为明矾可除去水中所有不溶性杂质或能杀菌消毒。​ 3. 误认为活性炭净水时发生化学变化，或活性炭可软化硬水。​ 4. 错将过滤、吸附操作用于硬水软化。​ 5. 误认为自然界中的水、经人工净化后的水属于纯净物。 6. 颠倒净水时先过滤、后吸附的操作顺序。 7. 蒸馏时温度计水银球未对准蒸馏烧瓶支管口下缘。​ 8. 蒸馏时将冷凝水方向接反，设置为 “上进下出”。​ 9. 蒸馏前未向蒸馏烧瓶内加入沸石或碎瓷片。​ 10. 蒸馏实验时先加热后通冷却水，或结束后先熄灭酒精灯后停冷却水。 11. 分析自制净水器净化效果时，误认为其可将硬水软化。​ 12. 混淆净水方法的净化程度排序，错将过滤放在吸附、蒸馏之后。 13. 误认为膜法处理污水、海水淡化发生化学变化。 14. 混淆海水淡化目的与水的净化目的，淡化侧重除去可溶性盐类。 15. 误认为海水淡化可以除去海水中所有杂质，得到绝对纯净的水。 16. 误认为海水淡化只有蒸馏法一种方法。 17. 误将污水处理达标中水等同于可直接饮用的自来水。 1 / 2 zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题4 水的性质与组成 课题2 水的自然循环与人工净化 一、水的循环和自然净化 1. 自然界中的水循环：水在太阳辐射和地球引力作用下，通过 、 、 和 等环节，以气体、液体、固体的形式在 、 以及 间不断循环的过程。 2. 水的自然净化 （1）水的自然净化：水在循环中，通过 、 和 作用不断去除污浊和杂质，保持本身的洁净的过程。 （2）水的自净途径：稀释、挥发、 、 、 、 、微生物对污染物的 作用。 （3）水体的自净能力是 的， 污染物数量 水体自净能力，水体就会被污染。 （4） 是水体净化的 ，也是衡量水质的重要指标。水质好溶解氧浓度 ，水质差溶解氧浓度 。 二、 水的人工净化 1．自来水的生产过程 (1)常用净水剂有： ［KAl(SO4)2·12H2O］、 等，其作用是：处理 ，使杂质沉降下来，以达到净水的目的。 (2)自来水生产过程中，絮凝、 、 均为物理变化。 (3)消毒是 变化，常用消毒剂有漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等。 (4)上述过程生产的自来水仍然是 ，还含有 。 2．常用的人工净水方法： 、 、 、 等。 （1）沉降： ①静置沉降，让水中的不溶性固体颗粒下沉到底部； ②吸附沉降，加入 ，使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清。 （2）吸附： 净水过程中常使用 做吸附剂。活性炭具有 的结构，有 性，既能过滤 物质，又能吸附溶解的杂质，除去 ，该过程属于 变化。 （3）过滤：用于 与 的分离，净水时过滤可除去水中的 杂质。 （4）蒸馏： ①原理：利用 不同分离和提纯 。 ②实验室制取蒸馏水： 沸石（碎瓷片）的作用： ； 温度计的球泡应位于蒸馏烧瓶的 ，目的是 ； 冷凝管中水 进 出： ； ③应用：把 不同的物质从混合物中分离出来；把混在 里的杂质去除。 3．水的人工净化效果由低到高的顺序是： 、 、 、 （均为 方法），其中单一净化效果最好的操作是 ，蒸馏水是 。；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是 。 4．硬水和软水 （1）概念： ①硬水： 的水； ②软水： 的水。 （2）硬水危害：锅炉结垢可能会引起 ；浪费肥皂，洗不净衣物等。 （3）硬水软化方法：生活中 ；工厂或实验室： 。 三、 合理开发和利用水资源 1．我国水资源概况： （1）总量丰富，人均占有量少，是水资源 的国家。 （2）分布 。 水多、耕地少、水量有余； 耕地多、水量严重不足。 2．海水淡化 （1） 是解决淡水危机的重要途径。 （2）太阳能海水淡化技术优点： 。 （3）太阳能蒸馏器运行原理： 。 （4）膜蒸馏（MD）技术：利用太阳能 ，获得高品质清洁水。 3．污水的处理 （1）污水处理级别 一级处理： 处理，如格栅、沉淀或气浮，除去 等； 二级处理： 处理，通过 的作用，将污染物降解和转化为污泥； 三级处理： 处理，除去 、 。 （2）污水处理后的用途：作为工业生产、农业 、园林 或 用水。 特别提醒： 水循环通过降水提供饮用水、农业灌溉水和工业用水，其蒸发和降水过程调节地表温度和湿度。但降水集中或长期无雨会致水灾、旱灾。人类需利用水循环规律，兴修水利防灾，保护水资源。 特别提醒： 1.经过人工净化的自来水是混合物，不是纯净物。还含有可溶性杂质。 2.自来水虽然经过净化达到饮用水标准，但还需煮沸后才能放心饮用。 注意事项： （1）蒸馏时不能使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里。 （2）开始时蒸馏出的液体中含有沸点较低的杂质，所以要弃去。 （3）冷凝管内冷水要由下而上，水蒸气的走向相反，既保证冷却效果，又防止冷凝管受热不均炸裂。 易错提醒： （1）软水中不是一定没有含钙、镁元素的物质，软水不一定就是纯净物。 （2）蒸馏水一定是软水。 特别提醒： 海水淡化成本较高，目前还没有大规模使用，故淡水资源依然紧张，需节约用水和防治水体污染。 归纳小结： 污水回收再利用是可持续和绿色发展的重要体现，对于缓解水资源供需矛盾和保障水生态安全有重要意义。 1. 混淆自来水厂 “取水→加絮凝剂→沉淀→过滤→吸附→消毒→配水” 的净水顺序。​ 2. 误认为明矾可除去水中所有不溶性杂质或能杀菌消毒。​ 3. 误认为活性炭净水时发生化学变化，或活性炭可软化硬水。​ 4. 错将过滤、吸附操作用于硬水软化。​ 5. 误认为自然界中的水、经人工净化后的水属于纯净物。 6. 颠倒净水时先过滤、后吸附的操作顺序。 7. 蒸馏时温度计水银球未对准蒸馏烧瓶支管口下缘。​ 8. 蒸馏时将冷凝水方向接反，设置为 “上进下出”。​ 9. 蒸馏前未向蒸馏烧瓶内加入沸石或碎瓷片。​ 10. 蒸馏实验时先加热后通冷却水，或结束后先熄灭酒精灯后停冷却水。 11. 分析自制净水器净化效果时，误认为其可将硬水软化。​ 12. 混淆净水方法的净化程度排序，错将过滤放在吸附、蒸馏之后。 13. 误认为膜法处理污水、海水淡化发生化学变化。 14. 混淆海水淡化目的与水的净化目的，淡化侧重除去可溶性盐类。 15. 误认为海水淡化可以除去海水中所有杂质，得到绝对纯净的水。 16. 误认为海水淡化只有蒸馏法一种方法。 17. 误将污水处理达标中水等同于可直接饮用的自来水。 1 / 2 zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $