内容正文:
第二单元 探秘水世界
第二节 自然界中的水
▶水的天然循环
▶天然水的人工净化
学习目标
1.通过分析水的天然循环示意图,学会从分子运动的视角解释水的天然循环及自然界中一些常见的现象,感受水的天然循环对社会可持续发展的重要意义。
2.通过观察水的天然循环、自来水厂生产过程和过滤天然水等实践活动,学习沉降、过滤、吸附和蒸馏等净化水的常用方法,归纳混合物分离和提纯的一般思路和方法。
水分子的存在
或许,现在从天而降的小雨滴,可能曾经也掉落在古人眼前
好雨知时节,当春乃发生。
孤舟蓑笠翁,独钓寒江雪。
春潮带雨晚来急,野渡无人舟自横。
明月松间照,清泉石上流。
泉眼无声惜细流,树阴照水爱晴柔。
露从今夜白,月是故乡明。
荷尽已无擎雨盖,菊残犹有傲霜枝。
黑云翻墨未遮山,白雨跳珠乱入船。
行到水穷处,坐看云起时。
水的天然循环
01
思考1
自然界中的水可以存在于江、河、湖、海、云、雨、雪或地下、生物体内,不同存在方式的水可以进行转化吗?
水分子在此过程中发生了什么,实现转化?
思考2
例:从海水→云的过程中……
从云→雨、雪的过程中……
探究一:水的天然循环
探究一:水的天然循环
水分子在此过程中发生了什么,实现转化?
·从海水→云的过程中……
云到底是什么?
云是空气中的水蒸气遇冷,形成的大量微小水滴或小冰晶,悬浮在高空形成的集合体。
当小水滴、小冰晶不断变大,空气托不住的时候,就降落下来,形成雨、雪。
思考2
探究一:水的天然循环
李白诗中写到“黄河之水天上来,奔流到海不复回”,
黄河水真的“天上来”吗?真的“不复回”吗?
思考3
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冰雪堆积
冰雪消融
地表径流
入海
蒸发
冷凝
探究一:水的天然循环
你能否描述出循环过程中水分子的运动情况?
思考4
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冰雪堆积
冰雪消融
地表径流
入海
蒸发
冷凝
探究一:水的天然循环
在循环过程中,是什么原因导致了水分子的能量变化?
思考5
思考1
自然界中的水可以存在于江、河、湖、海、云、雨、雪或地下、生物体内,不同存在方式的水可以进行转化吗?
思考2
探究一:水的天然循环
能量、运动速度、间隔
水分子在此过程中发生了什么,实现转化?
→三态变化
→空间变化
既实现了水的__________,
又完成了水资源的___________
探究一:水的天然循环
总结
水的天然循环是通过其______变化实现的。
三态
______为水分子提供能量,使其运动加快。
太阳
自身净化
3.循环意义:
1.循环方式:
2.能量来源:
微观解释:
能量、运动速度、间隔……
重新分配
4.云不是水蒸气,而是大量小液滴或小冰晶
既实现了水的__________,
又完成了水资源的___________
探究一:水的天然循环
总结
水的天然循环是通过其______变化实现的。
三态
______为水分子提供能量,使其运动加快。
太阳
自身净化
3.循环意义:
1.循环方式:
2.能量来源:
微观解释:
能量、运动速度、间隔……
重新分配
人类应如何利用天然水?
4.云不是水蒸气,而是大量小液滴或小冰晶
天然水的人工净化
02
探究二:天然水的分布
地球上水的储量很大,分布范围也很广
但是大约97.5%的水集中在海洋和咸水湖里。
跟人类关系最为密切的淡水约占地球总水量的2.5%
可供人类直接利用的江河水、湖泊淡水以及浅层地下水,仅约占地球淡水总量的13%,占地球总水量的0.3%。
探究二:天然水的分布
水的天然循环给我们带来了淡水。
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
为满足生活和生产的需要,人们需要根据天然水水质的不同而进行相应的净化处理。
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
城市生活用水是经过自来水厂净化处理的。
探究三:自来水厂的净水过程
探究三:自来水厂的净水过程
自来水厂生产过程示意图
作用:加速水中悬
浮杂质的沉降
比如:明矾
使用液氯或其他含氯物质进行消毒
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
自来水在输送过程中还可能受到二次污染,所以要煮沸杀菌后再饮用。
自来水厂通常对天然水进行沉降、过滤、灭菌等净化操作,使之达到饮用水标准,再输送到千家万户。
自来水中可能还有细菌、可溶性矿物质
会造成水垢
探究三:自来水厂的净水过程
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
如何去除其中的杂质?
可能会用到什么仪器?
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
操作:在烧杯A和烧杯B中分别加入约100mL天然水。将烧杯A放在实验桌上静置一段时间;同时在烧杯B中加入明矾粉末,用玻璃棒充分搅拌后再静置一段时间。观察两个烧杯中发生的变化。
明矾是一种净水剂,溶于水后可促进水中悬浮杂质的沉降,从而起到一定的净水作用。
沉降:天然水中较大的泥沙颗粒,静置后会在重力作用下沉降下来,加入明矾可以加速泥沙的沉降
过滤
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
过滤是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法。
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
过滤是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法。
过滤器就像一个小筛子,水分子等体积较小的粒子能通过滤纸中的细小空隙,而泥沙等较大的颗粒则留在滤纸上。
利用过滤方法可将不溶于水的固体与水分离开来。
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
过滤器的制作:
注意事项:
1.滤纸应低于漏斗边缘
2.应使滤纸紧贴在漏斗的内壁上
沾水
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
过滤装置:
玻璃棒作用:引流
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
注意事项:
①滤纸应紧贴漏斗边缘
②滤纸上边缘应低于漏斗边缘
漏斗内水的高度应低于滤纸边缘
③烧杯尖嘴应紧靠玻璃棒
玻璃棒下端应紧靠三层滤纸
漏斗下端尖口处应紧靠烧杯内壁
一贴
二低
三靠
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
沉降、过滤后的天然水中:没有泥沙等固体杂质,
水中还会溶有一些有颜色或气味的杂质
如何去除颜色与气味?
探究四:实验室中净化天然水
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
沉降
吸附
吸附:活性炭是具有疏松结构的粉末或颗粒,具有较强的吸附性,可使某些有色液体脱色、吸收各种气体或有异味的物质。
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
沉降
操作:在滤液中加入一包活性炭,充分搅拌后静置一段时间,观察烧杯中液体颜色的变化。
吸附
液体变化:滤液变得澄澈,无异味及颜色,无不溶性杂质
吸附:活性炭是具有疏松结构的粉末或颗粒,
具有较强的吸附性,可使某些有色液体脱色、吸收各种气体或有异味的物质。
彻底干净了吗?
吸附是物理变化
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
沉降
吸附
用滴管取1滴上述烧杯中的清液,滴在洁净的玻璃 片上,置于酒精灯上慢慢加热,至水分消失。观察玻璃片上是否仍有残留的物质?
玻璃片上有残留的白色结晶物质
说明水中还有可溶性的矿物质
蒸发:加热时,水由液态成气态,扩散到空气中,此时我们说水分蒸发了。
结晶:溶解于水中的矿物质在水分蒸发后以固体的形式留在玻璃片上,我们说矿物质结晶析出了。
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
将滤液加热煮沸,使水蒸气冷凝在烧杯上部的表面皿上。
取所得冷凝水,滴在玻璃片上,在酒精灯上慢慢加热至水分消失。观察玻璃片上发生的现象。
现象:玻璃片上无残留
沉降
过滤
沉降
吸附
蒸馏
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
沉降
吸附
蒸馏
蒸馏:给水加热使之变为水蒸气,再将水蒸气冷凝
得到液态水的过程叫做水的蒸馏。
蒸馏得到的水称为蒸馏水。
蒸馏的应用
像白酒等烈性高度酒必须用蒸馏的方法才能制得,所以蒸馏酒的出现是酿酒工艺史上的又一次飞跃。
天锅:
合叶:
地锅:
冷凝
承接
加热
天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等
探究四:实验室中净化天然水
沉降
过滤
沉降
吸附
蒸馏
在净化天然水的实验过程中的操作步骤,每个步骤的作用是什么?
沉降、过滤除去不可溶性杂质
吸附除去水中的颜色与异味
蒸馏除去可溶性矿物质与细菌
净化程度最高
野外求生技能——获取淡水
探究四:实验室中净化天然水
天然水是由两种或两种以上物质组成的,属于混合物。
蒸馏得到的水称为蒸馏水。
蒸馏水可认为是纯净物。
准备在实验室中蒸发浓缩一份海水
1.从海边取样的海水应保存在________瓶中,用______量取20mL
2.将海水倒入________中进行加热、蒸发浓缩,该仪器是否可以直接接触酒精灯火焰?
3.在加热蒸发过程中,可以使用_______进行搅拌
4.蒸发过程中,水分子_______能量,运动速度_______,克服了水分子之间的相互作用,水分子间隔_______,离开液体表面,变成水蒸气
5.在整个蒸发浓缩的过程中,水分子本身_______发生改变,该过程属于 ______变化。
6.如何熄灭酒精灯?
7.实验结束后,受热的仪器立刻用冷水清洗,会造成什么后果?
准备在实验室中蒸发浓缩一份海水
1.从海边取样的海水应保存在________瓶中,用______量取20mL
2.将海水倒入________中进行加热、蒸发浓缩,该仪器是否可以直接接触酒精灯火焰?
3.在加热蒸发过程中,可以使用_______进行搅拌
4.蒸发过程中,水分子_______能量,运动速度_______,克服了水分子之间的相互作用,水分子间隔_______,离开液体表面,变成水蒸气
5.在整个蒸发浓缩的过程中,水分子本身_______发生改变,该过程属于 ______变化。
6.如何熄灭酒精灯?
7.实验结束后,受热的仪器立刻用冷水清洗,会造成什么后果?
细口
量筒
蒸发皿
玻璃棒
可以
吸收
加快
变大
没有
物理
用灯帽盖灭后,拿起灯帽再盖一次
仪器炸裂爆炸
本 课 结 束
Lavf60.16.100
Lavf60.16.100
Lavf60.16.100
Lavf57.83.100
Lavf60.16.100
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