实验2 水的净化-【勤径学升】2026-2027学年九年级上册化学实验报告册(人教版·新教材)

第四单元 自然界的水 实验2 水的净化 实验准备 苓实验目的 1.了解明矾在净水中的作用。 2.了解过滤操作的基本步骤及关键点。 3.体会物质的性质与物质分离和提纯方法的关系。 实验用品 仪器与材料：烧杯、药匙、玻璃棒、铁架台、漏斗、滤纸、蒸馏烧瓶、温度计、单孔塞、酒精灯、陶土网、冷 凝管、牛角管、锥形瓶、沸石（或碎瓷片）。 试剂：明矾、天然水、自来水。 实验过程 受实验原理 1.沉降：利用明矾等溶于水后形成的胶状物吸附悬浮的小颗粒，使之一起形成大颗粒不溶物而 沉降。 2.过滤：利用固液混合物中各成分的溶解性不同实现有效分离。 3.蒸馏：利用液态混合物中各成分的沸点不同，使低沸点成分先蒸发，再冷凝的过程。 实验步骤 ©A@ 操作步骤 图示 实验现象 沉降 明矾 加入明矾的水样 取两个烧杯，各盛大半烧杯浑浊的天然水（湖水 比未加明矾的 或河水等)。向其中一个烧杯中加入3药匙明 矾粉末，搅拌溶解后，静置，观察现象 两 过滤 进行了不同程度 取沉降过的一杯液体，沿玻璃棒慢慢向漏斗中 处理的水比未经 倾倒，注意液面始终要低于滤纸的边缘。观察 处理的天然水要 现象 澄清 331 初中实验探究报告册 化学九年级上册 续表 操作步骤 图示 实验现象 温度计 蒸馏 出水口1 在蒸馏烧瓶中加入自来水，再加入几粒沸石 冷凝管 蒸馏得到的液 (或碎瓷片)，连接好装置后，加热蒸馏烧瓶。 体 弃去开始馏出的部分液体，收集约10mL液 进水口 体后，停止加热 多注意事项 1.静置沉降操作中： (1)选用规格相同的两个大小合适的烧杯（过小易致液体溢出，过大则浪费试剂且不利于观察）。 (2)静置时需将烧杯放在稳定无震动的环境中（晃动会破坏沉淀分层，干扰实验现象）。 (3)观察前需等待足够时长（如5~10min,依水质浑浊度调整），且从同一视角对比两烧杯（加明 矾的应出现上层清液更澄清、下层有沉淀；未加的仍浑浊)，保障现象对比的有效性。 (4)本实验中所取天然水的体积和浑浊程度、静置时间和环境应相同，以控制单一变量“是否加入 明矾”。 2.过滤操作的要点是：一贴、二低、三靠。 (1)一贴： 紧贴漏斗内壁（不留气泡，以免影响过滤速度）。 (2)二低：① 略低于漏斗内壁（防止液体从漏斗外流出）；② 低于滤纸 边缘（防止液体未经过滤就从滤纸和漏斗的间隙流下）。 (3)三靠：①烧杯尖嘴紧靠在 中下部（防止待过滤液体流到漏斗外）；②玻璃棒的下端轻 靠在 的一边（防止戳破滤纸）；③漏斗下端管口紧靠 (防止滤液溅出)。 3.蒸馏操作中： (1)连接实验装置时，要确保各连接部位严密不漏气。 (2)蒸馏烧瓶中要加入少量沸石（或碎瓷片），以防加热时出现 (3)加热时，蒸馏烧瓶和圆底烧瓶均需要垫 。 蒸馏烧瓶（或圆底烧瓶）内所加的液体量通 接制在能蕉容积的行一子· (4)加热烧瓶时，需严格把控加热程度，避免 (5)温度计的水银球（玻璃泡）应当与 位于同一水平线上，温度计测的是 的温度。 (6)冷凝管中冷凝水应当从 口进、从 口出，使蒸汽充分冷却。 (7)弃去开始馏出的部分液体，这部分液体中可能含有低沸点杂质，弃去后可提高蒸馏效果。按 实验要求收集约10L蒸馏水即可，不要蒸干烧瓶内的液体（通常留少量残液即停止），以防 烧瓶干烧破裂。 (8)蒸馏完毕，应先停止加热，再停止通入冷凝水，后拆除仪器。拆除仪器的顺序与装配仪器的顺 序相反，先取下接收器（锥形瓶），然后依次拆除尾接管（牛角管）、冷凝管、蒸馏烧瓶、酒精 灯等。 【实验结论】 明矾能吸附杂质，使杂质沉降；过滤能除去水中的难溶性杂质；蒸馏得到的液体最澄清，纯度最高。 /34 第四单元自然界的水 初中实验探究报告册 探究交流 1.过滤后滤液仍浑浊的原因可能是什么？ 2.制取蒸馏水的简易装置中导管很长，起到什么作用？ 国延伸练习 大巩固提升 1.(大庆开学考试)一切生命活动都起源于水。在地球上，哪里有水，哪里就有生命。我们的生产、 生活都离不开水。化学小组在实验室模拟自来水厂的净水过程设计了如下流程： 泥沙等固体 河水 加A物质 静置沉降 操作① 液体C 液体D 蒸馏水 操作② 操作③ (1)流程中加入的A物质是 (2)操作②可除去水中的有色素和异味，该操作名称是 (3)操作③的名称是 2.校园中的直饮水机的水处理过程如图所示。 直饮水机 自来水 ①炭罐 可直接饮 (内含活性炭颗粒 ②超滤膜 ③紫外灯 管照射 用的水 (1)步骤①中的活性炭的作用是 (2)步骤②中超滤膜的孔径只有0.0001~0.001微米，它可以阻挡水中的细颗粒物等穿过，其原 理与净水方法中的 操作类似。 (3)直饮水的净化程度和蒸馏水相比， (填字母)。 A.净化程度相同 B.直饮水更高 C.蒸馏水更高 大链接中考 3.(青海中考)下列对河水的净化操作中，净化程度最高的是 ( A.蒸馏 B.过滤 C.加人活性炭 D.静置沉降 4.(辽宁中考)有关水的净化，下列说法错误的是 () A.活性炭吸附色素异味 B.投药消毒过程中发生化学变化 C.煮沸可降低水的硬度 D.明矾除去水中所有不溶性杂质 35/在旁边点一根蚊香（注意安全），看数值会不会明显 上升，如果没有明显变化，说明传感器可能坏了。 3.示例：我会选PM2.5传感器、二氧化硫传感器、温湿 度传感器。理由如下：PM2.5是雾霾的主要成分，能 钻进人的肺里，对健康危害最大，冬天尤其需要重点 监测。二氧化硫是工厂和燃煤取暖排出的刺鼻气 体，容易引起咳嗽和哮喘，夏天工厂排放多时需要关 注。温湿度虽然不算“污染物”，但它会影响其他传 感器的读数（比如湿度太高会让PM2.5测量值偏 高)，还能帮助我们判断是不是因为潮湿导致了数据 异常。另外，温度和湿度本身也是舒适度的重要指 标。这样既能抓住主要污染物，又能辅助校准数据， 比较实用。 实践反馈 1.D 2.(1)鹤岗低PM10 (2)降低PM。的浓度 (3)二氧化氮（合理即可） (4)植树种草（合理即可） 第三单元物质构成的奥秘 探究4分子运动现象 实验过程 【实验步骤】 (1)无色不能(2)由无色变为红色能(3)由无 色变为红色不变色挥发变红 【注意事项】 限制氨分子的运动范围，保证短时间内观察到实验 现象 延伸练习 1.(1)分子在不断地运动(2)越小 (3)①不要②立即盖上灯帽 2.(1)abc(2)浓硫酸十氨气→硫酸铵 跨学科实践活动2制作模型并展示 科学家探索物质组成与结构的历程 【活动设计与实施】 任务一 2.不断地运动挥发水无色酚酞溶液 【延伸思考】 1.示例：科学家虽然不能用眼睛直接看到原子，但能通 过很多“蛛丝马迹”证明它存在，就像我们看不见风， 但看到树叶晃动就知道风来了。生活现象：打开香 水瓶，远处就能闻到香味，说明香水分子飘到了我们 鼻子里；糖块放入水中，整杯水变甜，说明糖分子分 散到了水中。物理实验：用显微镜看水中的花粉颗 粒，会发现它们一直在乱动，这是水分子从四面八方 撞击花粉造成的（布朗运动）。化学反应：2份氢气 和1份氧气恰好生成2份水，而且总质量不变，说明 反应是按“一个一个”的粒子进行的，这些粒子就是 参考答案 初中实验探究报告册 分子和原子。所以，原子是科学家通过大量实验推 理出来的真实存在，不是凭空想象的。 2.示例：科学家对原子内部结构的认识，像拼图一样一 步步完善。 道尔顿(1803年)：认为原子像实心的小球，坚硬、不 可再分。这就像把原子看作一个“小钢珠”。 汤姆孙(1904年)：发现原子里面有带负电的电子， 所以提出原子像“葡萄干布丁”一正电荷是布丁， 电子是葡萄干，镶嵌在里面。 卢瑟福(1911年)：用带正电的粒子去轰击金箔，发 现大多数粒子穿过去，少数被弹回。于是他推断：原 子中心有个极小的、带正电的核，外面是空荡荡的空 间，电子绕着核跑，就像“太阳系”。 后来科学家又发现电子不是沿固定轨道转，而是像 “云雾”一样出现在核外各处，称为电子云。 启示：科学认识没有终点，每一个新实验都可能推翻 旧模型；模型是帮助我们想象的“工具”，不是真实 照片。 3.示例：道尔顿认为原子是化学变化中最小的粒子，但 遇到气体反应时就出问题了。比如，2体积氢气和1 体积氧气点燃后生成2体积水蒸气。如果按道尔顿 的想法，氢原子和氧原子直接结合，那么2个氢原子 十1个氧原子只能生成1个“水原子”，但实际生成了 2份水。这就会让每个“水原子”里只能有半个氧原 子，但原子是不能再分的呀！这时候，意大利科学家 阿伏伽德罗提出：气体不是由原子直接组成的，而是 由“分子”组成的。氢分子由2个氢原子组成，氧分 子由2个氧原子组成，水分子由2个氢原子和1个 氧原子组成。这样，2个氢分子(4个氢原子)和1个 氧分子(2个氧原子)反应，生成2个水分子（每个含 2个H和1个O),数量完全对得上。所以，“分子” 是保持物质化学性质的最小粒子，而“原子”是化学 变化中的最小粒子，两者分工不同。 实践反馈 1.c 2.(1)B(2)C(3)③②① (4)碳元素和氧元素 二氧化碳分子 (5)碳原子和氢原子 第四单元 自然界的水 实验2水的净化 实验过程 【实验步骤】 澄清最澄清 【注意事项】 2.(1)滤纸(2)滤纸边缘漏斗内的液体液面 (3)玻璃棒三层滤纸烧杯内壁 3.(2)暴沸(3)陶土网(4)液体沸腾过于剧烈 (5)蒸馏烧瓶的支管口支管口处蒸气 73/ 初中实验探究报告册 化学九年级上册 (6)下 上 探究交流 1.①滤纸破损；②液面高于滤纸边缘；③仪器不干 净等。 2.冷凝作用，使水蒸气液化。 延伸练习 1.(1)明矾（或混凝剂）(2)吸附(3)蒸馏 2.(1)吸附水中的色素和异味(2)过滤(3)C 3.A4.D 实验活动2水的组成及变化的探究 实验过程 【实验原理】 1氢气十氧气点憋水2.水通电氢气十氧气 【实验步骤】 淡蓝2：1正极负极氢气在空气中燃烧生成水 水在通电的条件下生成氢气和氧气 【注意事项】 1.(1)检验其纯度（或验纯）(2)干燥 2.(1)直流 (3)排尽玻璃管内的空气，防止影响对气体体积比的 观察，也防止收集到的气体不纯 (4)增强水的导电性，加快反应速率 (5)切断电源 探究交流 1.电解水时，两侧玻璃管中生成氢气和氧气，装置内压 强大于外界大气压，将水压人中间球形容器，球形容 器内液面上升。 2.可能原因：①氧气不易溶于水，氢气难溶于水，氧气 比氢气溶獬量多；②氧气与电极发生反应，等等。 3.氢气燃烧（与氧气反应）生成了水、水在通电的条件 下分解生成了氢气和氧气。 延伸练习 1.(1)负(2)O,带有火星的木条（或燃着的木条） (3)2mL(4)增强水的导电性（或加快电解速率等） (5)bca(6)氢元素和氧元素 2.C 跨学科实践活动3水质检测及自制净水器 【活动设计与实施】 任务三 1.(2)活性炭石英砂 【延伸思考】 1.示例：因为科学家发现水里藏着很多看不见的有害 物质，比如细菌、病毒和重金属。过去没有检测技 术，只能靠煮开水杀菌。后来有了显微镜和化学试 剂，就能检测出水里到底有多少细菌、有没有有毒物 质。国家还制定了严格的标准，比如每100毫升自 来水里的大肠杆菌数量必须为零。这些技术进步让 我们喝水更放心。 /74 2.示例：核心思路相同点：都是先把水里的“大块头”脏 东西弄掉（沉淀），再把“小颗粒”拦住（过滤）。 自来水厂的“高科技”：①加入混凝剂（明矾/聚合氯 化铝)：能让水中小泥沙抱团变成大颗粒，沉得更快 (古人也用明矾，但现代药剂效果更好)；②活性炭吸 附：不仅能除掉颜色和异味，还能吸附一些微小杂质 (古人用木炭，但现代活性炭孔隙更多，吸附力更 强)；③液氯/臭氧消毒：这是古人没有的，能彻底杀 死水里的细菌和病毒，这是保障我们喝了不拉肚子 的最关键一步。 3.示例：按“上粗下细”（比如上层放小石子，中层细沙， 下层棉花/活性炭)排列，是利用了物理过滤的工程 原理：上层大颗粒先拦住水中的树叶、泥沙等大杂 质，避免它们很快把下层的细孔堵死；下层小颗粒负 责拦截更细微的杂质。 如果颠倒（上细下粗）：大块的杂质会直接冲到最上 面的细沙层，把细沙的缝隙瞬间堵死。水根本渗不 下去，反而会积在表面，甚至从旁边溢出来。 4.示例：①有泥腥味：活性炭放得太少或没有充分浸 泡。可增加活性炭的层厚，或者把颗粒活性炭换成 粉末活性炭（用纱布包好），增大接触面积。过滤时 让水流速度慢一点，让水充分流过活性炭，吸附掉异 味分子。 ②水垢多，硬度大：水中仍含有较多量的钙、镁化合 物。自制净水器只有物理过滤层，无法去除溶解在 水里的钙、镁离子。物理过滤除不掉可溶性杂质，还 需要增加“化学软化”环节。可以在净水器最底部加 一层离子交换树脂（家庭软水机常用）；或者将过滤 后的水加热煮沸，冷却后只取上层清液。 实践反馈 1.(1)元素(2)有(3)吸附(4)A 第五单元化学反应的定量关系 探究5化学反应前后物质的质量关系 实验过程 【实验原理】 1.氧化铜2.铜+硫酸亚铁 3.氯化钠十水十二氧化碳4.氧化镁 【实验步骤】 一、红黑浅绿红 二、指针向右倾斜 【注意事项】 1.化学反应2.密闭3.化学4.气体 探究交流 1.形成密闭体系，防止瓶内气体逸出；调节压强，防止 瓶塞弹出。若无橡胶塞，装置变为敞口，加热时瓶内 空气受热膨胀逸出，冷却时外界空气又进入瓶内，无 法准确测定化学反应前后体系的质量；若无小气球， 加热时瓶内空气受热膨胀，压强增大，可能会将橡胶