2.4 水的组成和净化课件-2026-2027学年九年级化学沪教版(全国)上册

第2章　空气与水资源 第4节　水的组成和净化 1 1.能运用化学方法对水进行净化，学习物质分离的实验技能； 2.能体会化学在自来水生产过程中的重要作用，认识水资源综合利用对社会可持续发展的重要意义。 学习目标 在浙江河姆渡原始社会遗址发现了水井遗迹，说明六七千年前我国先民就已经开井取水了。井水滋润孕育了无数的中华儿女，造就了中华民族的辉煌篇章。 井水看上去比较干净，为什么？井水是否为纯水？ 水的净化 知识梳理 水流经岩层表面或固体砂层后都能除去其中的一些杂质；井水不是纯水。 从长达2400年水的组成发展史，你感悟到什么？ 探究物质的组成——建构模型 拉瓦锡 分解 物质X 化合 Hg O2 Hg、O 氧气由氧元素组成 汞由汞元素组成 汞+氧气 氧化汞 加热 物质1+物质2+...... 元素 守恒 化学反应前后元素种类不变 探究物质的组成——建构模型 拉瓦锡 Hg O2 Hg、O 汞+氧气 氧化汞 加热 化学反应前后元素种类不变 分解 物质1+物质2+...... 物质X 化合 元素 守恒 实验步骤： （1）接通直流电源，观察产生气体的实验现象。 （2）推测生成气体的可能组成，并思考可采用的验证方法。 （3）将一根带火星的小木条平放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，观察实验现象，并推断气体成分。 （4）打开与电源负极相连的玻璃管的活塞，在玻璃管的尖嘴处点燃，观察实验现象，并推断气体成分。 现象 通电后，电极上出现了气泡，负极产生的气体体积约是正极产生的气体的两倍，正极产生气体能使带火星的木条复燃，负极产生气体能燃烧，产生淡蓝色火焰。 结论 水在通电条件下生成氢气和氧气：氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，故水由氢、氧元素组成。 表达式为： 过滤 （2）所用仪器及操作注意事项 滤纸边缘低 于漏斗边缘 液面低于滤 纸边缘 “二低” “一贴” 滤纸紧贴漏斗内壁 “三靠” 防止滤纸与漏斗的内壁间有气泡而使液体流速变慢 烧杯嘴靠在玻璃 棒的中部 玻璃棒下端轻靠 三层滤纸的一侧 漏斗下端的 尖嘴紧靠烧 杯内壁 防止戳破滤纸 防止液体从漏斗外流出 防止液体未经过滤而从滤纸与漏斗的间隙留下 防止液体飞溅到漏斗外 防止滤液溅出 过滤 【实验探究】 （1）将一些浑浊的水倒入烧杯中，向烧杯中加入少量明矾，搅拌使明矾溶解，静置，观察现象。 （2）如图所示，取一张圆形滤纸，折叠后剪成合适的大小，再展开放在漏斗中，用水润湿，作为过滤器。再安装好过滤装置。 （3）将烧杯中的上层液体倒入另一个烧杯中，余下的液体缓慢地沿着玻璃棒注入漏斗中。待液体全部过滤后，取出滤纸，观察滤液和滤纸上的物质。 思考：浑浊的水中加入明矾后发生了什么变化？明矾起什么作用？ 对于只含固体小颗粒的浑浊的水（如泥水），有时用肉眼就可以分辨，可以采用过滤方法加以净化。下面我们通过实验来了解除去水中固体小颗粒的简单方法。 （1）溶有较多钙、镁物质的水叫硬水，溶有较少钙、镁物质的水叫软水 （2）区别硬水和软水：取样，加入肥皂水，产生泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水 （3）硬水的危害：锅炉用硬水会结垢爆炸；长期饮用硬水对人体有害；用硬水洗衣服会浪费肥皂等 （4）降低水的硬度：生活中用煮沸的方法，工业上用蒸馏的方法 硬水和软水 过滤操作要领 过滤的目的：分离固体和液体的混合物。 步骤：1.一贴；2.二低； 3.三靠。 玻璃棒的作用：引流。 一贴： 二低： 三靠： 滤纸要紧贴漏斗的内壁。 漏斗的下端要紧靠烧杯内壁。 滤纸边缘低于漏斗边缘。 烧杯口要紧靠引流的玻璃棒； 玻璃棒的下端要靠在三层滤纸的一边； 滤液的液面要低于滤纸的边缘。 水的净化 我们在日常生活中会接触到各种水，如河水、井水、自来水和矿泉水等。有时我们也会有意识地将一些物质溶于水中，配制成溶液，如食盐水、糖水等。对于各种水样，我们如何判断它们是不是纯净呢? 实验室有两瓶无色透明的液体，其中一瓶是蒸馏水，另一瓶是氯化钠溶液，如何区别？从瓶中各取少许液体，用玻璃棒分别蘸取后在酒精灯火焰上灼烧，直到水被蒸干，观察现象。 玻璃棒上有白色固体出现的为食盐水，无现象的是蒸馏水。 活动与探究 思考 在生活你有听家长说过硬水和软水等词语吗？硬水是什么？软水又是什么呢？ 【硬水与软水】 硬水：含较多可溶性钙镁化合物的水。 软水：含较少或不含可溶性钙镁化合物的水。 拓展视野：离子交换树脂净水 硬水：溶有较多含钙、镁离子的可溶性杂质。 软水：溶有较少含钙、镁离子的可溶性杂质，或不溶。 硬水洗涤衣物时，加入肥皂水产生泡沫少，会形成白垢。影响洗涤剂效果。长期饮用硬水，对人体健康不利。 选择适当的离子交换树脂可以处理水中的钙镁离子。 拓展视野：离子交换树脂净水 采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳离子、阴离子去除，以氯化钠为例： 阳离子：R-H+Na+=R—Na+H+ 阴离子：R-OH+Cl-=R—Cl+OH- 阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成： 　 RH+ROH+NaCl=RNa+RCl+H2O 由此可看出，水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。 想一想 我们看到的浑浊的河水，里面有许多悬浮杂质，如何将其变成澄清的水？ 可通过过滤的方法 【水的净化】 过滤：1. 定义：将不溶于液体的固体物质与液体分离的方 法叫作过滤。 2.过滤器的准备： 近年来，中国科学技术大学研究人员的一系列研究表明，采用纳米级的硅、石墨烯等材料作为催化剂，在太阳光下分解水的效果良好。该研究为水分解实现工业化制氢提供了新思路。一旦解决了氢气制取、氢气分离和安全储运等瓶颈问题，就能真正打开“氢能时代”的大门，实现能源的可持续发展。 1.水是人类宝贵的自然资源。下列有关水净化说法不正确的是（ ） A.过滤可以除去水中所有的杂质 B.活性炭有吸附性,可吸附水中有颜色的物质 C.蒸馏净化后的水,可以认为是纯净物 D.明矾可以促进水中悬浮杂质的沉降,从而起到一定的净水作用 随堂训练 C 2.下列有关“水”的变化过程，属于化学变化的是（　　） A．滴水成冰 B．水的沸腾 C．水的蒸馏 D．水的电解 D 随堂演练 3．某同学将浑浊的河水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末搅拌溶解，静置一会儿后，采用如图所示装置进行过滤，请问： (1)加明矾的作用是___________________，图中还缺少一种仪器 是_______，其作用是___________________，这种仪器还可以用生活中的_______来代替；图中还有一处明显的错误是___________________________，这样做的目的是______________。 吸附杂质，使其沉淀 玻璃棒 引流，防止液体溅出 筷子 漏斗下端没有紧靠烧杯内壁 防止液滴飞溅 $