4.1水资源及其利用第二课时作业设计-2026-2027学年九年级化学人教版上册

《水资源及其利用》第二课时作业设计 人教版 初中化学 九年级上册 第四单元 自然界的水 一、课时信息 学科：初中化学；教材版本：人教版九年级化学上册；单元：第四单元 自然界的水；课题：课题1 水资源及其利用；课时：第二课时（水的净化）；授课对象：九年级学生。 二、课时分析 本课时围绕天然水的净化展开，以沉淀、过滤、吸附、蒸馏四种常用方法为核心，引导学生经历从天然水到自来水的净化流程，重点掌握过滤操作的基本要点与注意事项，理解各方法的原理、适用范围及净化程度的差异。教材以生活实例和实验操作为载体，突出“从混合物中分离提纯”的化学思维，并渗透珍惜水资源、合理利用水资源的社会责任。 三、作业四维核心素养目标 化学观念：建立“混合物可通过不同方法分步分离”的基本观念，认识沉淀、过滤、吸附、蒸馏在净化水中的作用层次。 科学思维：通过比较不同净水方法的原理与净化程度，发展比较、归纳与逻辑推理能力，能从流程中分析各环节的作用。 科学探究：能依据净水目的选择合适的实验方法，规范完成过滤操作，并对实验中出现的异常现象进行原因分析与改进。 科学态度与责任：体会化学方法在改善水质、保障人体健康中的价值，形成节约用水、保护水源的自觉意识。 四、设计思路 以“一杯浑浊的天然水怎样才能变得清澈可用”为情境主线，作业按基础巩固、能力提升、拓展培优三个层次递进。基础巩固落实过滤操作要点与净水方法辨析；能力提升结合实验流程与简易净水器进行综合分析；拓展培优联系灾区饮水、家庭自制净水器和社会水资源问题，让学生在真实情境中调用知识，实现素养落地。 五、作业内容 （一）基础巩固 1. 下列净水方法中，净化程度最高、得到的水最纯净的是（ ） A. 静置沉淀 B. 过滤 C. 用活性炭吸附 D. 蒸馏 2. 在自来水生产过程中，常向水中加入明矾，其主要作用是（ ） A. 杀死水中的细菌 B. 使水中悬浮的细小杂质聚集成较大颗粒而沉降 C. 除去水中所有可溶性杂质 D. 把水变成纯净水 3. 过滤操作中，不需要使用的仪器是（ ） A. 烧杯 B. 酒精灯 C. 玻璃棒 D. 漏斗 4. 下列关于过滤操作的叙述，错误的是（ ） A. 滤纸边缘要低于漏斗边缘 B. 漏斗内液面要低于滤纸边缘 C. 玻璃棒下端要靠在三层滤纸的一侧 D. 漏斗下端管口可以悬空在烧杯中间 5. 活性炭可以用于除去水中的色素和异味，主要是因为它具有（ ） A. 可燃性 B. 还原性 C. 疏松多孔的结构 D. 稳定性 6. 下列方法中，能除去水中可溶性杂质的是（ ） A. 静置沉淀 B. 过滤 C. 用活性炭吸附 D. 蒸馏 7. 在过滤操作中，玻璃棒的作用是（ ） A. 搅拌，加速固体溶解 B. 引流，防止液体洒出 C. 搅拌，防止液体飞溅 D. 转移固体药品 8. 天然水经过下列净化操作后，得到的水中仍含有较多可溶性杂质的是（ ） A. 蒸馏 B. 只进行过滤 C. 用活性炭吸附后再蒸馏 D. 过滤后再蒸馏 9. 下列关于水的净化的说法，正确的是（ ） A. 过滤能除去水中所有的杂质 B. 活性炭吸附能除去水中的色素和有异味的物质 C. 静置沉淀能除去水中的可溶性杂质 D. 蒸馏得到的水仍然是混合物 10. 小明在实验室里过滤一杯浑浊的河水，发现滤液仍然浑浊。下列原因中，不可能的是（ ） A. 滤纸破损 B. 漏斗内液面高于滤纸边缘 C. 漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁 D. 承接滤液的烧杯本身不干净 11. 自来水厂净水的主要过程一般包括：取水→向水中加入混凝剂（如明矾）使悬浮杂质沉降→____→____→清水池消毒→配水。 12. 过滤操作要注意“一贴、二低、三靠”。“一贴”是指滤纸紧贴____内壁；“二低”是指滤纸边缘低于____边缘，漏斗内液面低于____边缘；“三靠”是指倾倒液体的烧杯口紧靠____，玻璃棒下端轻靠在____滤纸一侧，漏斗下端管口紧靠____内壁。 13. 蒸馏是利用混合物中各组分____的不同，把它们先后分离出来的一种方法。蒸馏得到的水称为____，它属于____（选填“纯净物”或“混合物”）。 14. 活性炭在净水中主要利用其____性，可以除去水中的____和____。 15. 请将下列净水方法与它主要除去的杂质类别用短线连接起来。 ① 静置沉淀 A. 水中的色素和异味 ② 过滤 B. 水中颗粒较大、沉降较快的不溶性杂质 ③ 活性炭吸附 C. 水中细小的、漂浮在液体中的不溶性固体 ④ 蒸馏 D. 水中的可溶性杂质 （二）能力提升 16. 某同学要将一杯浑浊的河水净化成较纯净的水，设计了如下实验步骤：①向浑浊河水中加入明矾，搅拌后静置一段时间；②进行过滤；③向过滤得到的水中加入活性炭；④进行蒸馏。请回答下列问题： （1）步骤①中加入明矾的作用是什么？简述其净化原理。 （2）步骤②过滤后，得到的水是否为纯净物？为什么？ （3）步骤③中加入活性炭，主要利用了活性炭的什么性质？可以除去水中哪些物质？ （4）上述四个步骤中，净化程度最高的是哪一步？为什么？ 17. 某课外小组的同学用矿泉水瓶、小卵石、石英沙、活性炭、蓬松棉等材料自制了一个简易净水器。其内部由下到上依次放入蓬松棉、活性炭、石英沙、小卵石。请回答： （1）小卵石、石英沙和蓬松棉在净水器中所起的作用分别是什么？ （2）活性炭层放在哪两层之间？这样放置的理由是什么？ （3）经过该简易净水器净化后得到的水是否为纯净物？为什么？ （4）长期只饮用经过这种简易净水器处理的水，对人体健康是否完全有利？请说明理由。 18. 某化学兴趣小组在实验室进行过滤操作。请回答： （1）制作过滤器时，滤纸应怎样放入漏斗？为什么要使滤纸与漏斗内壁之间不留气泡？ （2）过滤后发现滤液仍然浑浊，可能的原因有哪些？此时应该怎样处理？ （3）过滤时发现液体透过滤纸的速度很慢，可能是什么原因？请提出至少两条改进建议。 19. 阅读下列短文，回答问题。 自然界中的水始终处于循环之中，但天然水中往往含有许多杂质，主要包括：悬浮在水中的泥沙等不溶性固体、溶解在水中的矿物质、有异味的有机物以及细菌等微生物。自来水厂通常通过一系列方法把天然水净化为符合饮用标准的自来水。然而，自来水在输送过程中仍可能受到二次污染，因此许多家庭会进一步安装净水器。 （1）天然水中含有的杂质大致可以分为哪几类？请各举一例。 （2）自来水厂常用哪些方法除去上述各类杂质？请对应说明。 （3）有人认为“自来水已经过消毒，可以直接饮用”，你是否同意这一观点？请谈谈你的看法。 （三）拓展培优 20. （情境应用题）某地连降暴雨引发洪水，当地村镇的水源被严重污染，水中混有大量泥沙、树叶等漂浮物，并伴有明显异味。志愿者需要在临时条件下，为受灾居民提供可以安全饮用的水。请你运用本节课所学的净水知识，完成下列任务： （1）设计一个把浑浊天然水转化为可饮用水的简易方案，按操作顺序写出每一步的做法。 （2）说明每一步操作分别除去了哪类杂质，其原理是什么。 （3）在灾区临时条件有限的情况下，你认为哪些因素会影响最终的净水效果？请提出至少两条切实可行的改进建议。 21. （探究实践题）小华发现家里的自来水有一股淡淡的异味，查阅资料后得知这可能是水中含有少量有机物和消毒残留物所致。他想利用家中常见的物品，自制一个简易净水器来改善水质。请你帮助他完成下列设计： （1）从生活常见物品中列举可以选用的材料（至少写出四种），并说明各自用途。 （2）设计该简易净水器从进水端到出水端的分层结构，写出每一层放置的物质及作用。 （3）长期使用后，净水器的净化效果可能会发生什么变化？为什么？应该如何处理？ （4）使用该净水器处理后的水是否可以直接饮用？为什么？ 22. （综合分析题）水是人类宝贵的自然资源。我国人均水资源占有量远低于世界平均水平，许多地区同时面临水资源短缺和水体污染的双重压力。请结合本节课所学知识，回答下列问题： （1）从化学的角度看，天然水中主要含有哪几类杂质？请各举一例。 （2）自来水厂在净化水的过程中，通常采用沉淀、过滤、吸附、消毒等方法。请分别说明这些方法主要除去哪类杂质，其原理有什么不同。 （3）有人说“只要把水过滤干净，就可以直接饮用”，你是否同意这一说法？请说明理由。 （4）请结合本节课所学，提出两条在日常生活中节约用水或保护水资源的具体做法，并说明这些做法与化学知识之间的联系。 六、参考答案 （一）基础巩固 1. D 2. B 3. B 4. D 5. C 6. D 7. B 8. B 9. B 10. C 11. 过滤；活性炭吸附（或吸附） 12. 漏斗；漏斗；滤纸；玻璃棒；三层；烧杯 13. 沸点；蒸馏水；纯净物 14. 吸附；色素；有异味的物质 15. ①—B；②—C；③—A；④—D （二）能力提升 16.（1）明矾溶于水后形成的胶状物，能够吸附水中悬浮的细小杂质，使它们聚集成较大颗粒，从而加快沉降，起到净水作用。 （2）不是纯净物。因为过滤只能除去水中的不溶性杂质，水中仍溶解有许多可溶性物质，所以得到的水属于混合物。 （3）利用了活性炭疏松多孔的吸附性；可以除去水中的色素和有异味的物质。 （4）净化程度最高的是第④步蒸馏。因为蒸馏可以把水中的可溶性杂质几乎全部除去，得到的蒸馏水是纯净物，而其他方法都无法同时除去可溶性和不溶性杂质。 17.（1）小卵石、石英沙和蓬松棉主要起过滤作用，可以除去水中的不溶性固体杂质；其中小卵石除去较大颗粒，石英沙除去较细小颗粒，蓬松棉进一步阻挡细小颗粒。 （2）活性炭层放在石英沙与蓬松棉之间。先通过小卵石、石英沙除去不溶性固体，再用活性炭吸附色素和异味，最后由蓬松棉阻挡活性炭颗粒漏出。 （3）不是纯净物。因为该装置只能除去不溶性杂质和部分色素、异味，水中仍含有可溶性矿物质等物质，因此得到的水仍然是混合物。 （4）不完全有利。经过简易净水器处理后的水虽然更清澈，但其中仍含有可溶性矿物质，同时也不能有效杀死细菌等微生物，长期直接饮用可能存在健康风险，建议煮沸后再饮用。 18.（1）滤纸放入漏斗时，应先用水润湿，使滤纸紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。如果留有气泡，会减慢液体透过滤纸的速度，影响过滤效率。 （2）滤液仍然浑浊的可能原因有：滤纸破损、漏斗内液面高于滤纸边缘、承接滤液的烧杯不干净等。此时应更换滤纸、清洗仪器后重新过滤，直到滤液澄清。 （3）过滤速度太慢的可能原因：滤纸与漏斗内壁之间留有气泡、不溶性杂质堵塞了滤纸孔隙等。改进建议：过滤前先用玻璃棒轻轻搅拌并静置使大颗粒沉降；放入滤纸时用玻璃棒赶走气泡，使之紧贴漏斗内壁；必要时更换新滤纸重新过滤。 19.（1）主要分为三类：不溶性杂质（如泥沙）、可溶性杂质（如溶解的矿物质）、微生物（如细菌）。 （2）沉淀和过滤主要除去不溶性杂质；活性炭吸附主要除去色素和异味；消毒主要杀灭水中的细菌等微生物；蒸馏可以除去可溶性杂质。 （3）不同意。自来水虽然经过水厂的净化和消毒，但在输送管道中可能产生二次污染，且水中仍含有可溶性矿物质等物质。为了保障健康，建议煮沸后再饮用。 （三）拓展培优 20.（1）简易方案：①先静置，使大颗粒泥沙自然沉降；②上层清液用细布或细沙进行初步过滤，除去漂浮物和较大颗粒；③再用活性炭吸附，除去异味和色素；④煮沸后饮用。 （2）静置沉降除去大颗粒不溶性杂质；过滤除去细小不溶性固体；活性炭吸附除去色素和异味；煮沸可以杀灭水中的微生物。 （3）影响因素：临时条件下缺少专业的过滤设备、活性炭来源有限、无法进行蒸馏等。改进建议：多层纱布配合细沙、木炭替代活性炭进行过滤；延长静置时间；将水彻底煮沸后再饮用；尽量选取上游较清洁的水源取水。 21.（1）可选用的材料：矿泉水瓶（作容器）、小卵石或细沙（初步过滤）、活性炭（吸附色素和异味）、蓬松棉或纱布（阻挡细小颗粒）、脱脂棉（进一步过滤）。 （2）分层结构（从上到下）：第一层小卵石或细沙，除去较大不溶性杂质；第二层活性炭，吸附色素和异味；第三层蓬松棉或纱布，阻挡活性炭颗粒并进一步过滤细小杂质；最下层脱脂棉，起最终过滤和缓冲作用。 （3）长期使用后，活性炭的孔隙会被杂质堵塞，吸附能力下降，净水器出水的异味和颜色会逐渐加重。处理方法：定期更换活性炭和过滤层，将旧活性炭晾晒或冲洗后重复使用，但使用一段时间后应整体更换。 （4）不可以直接饮用。该净水器只能除去不溶性杂质和部分色素、异味，无法杀灭水中的微生物，也不能完全除去可溶性杂质，建议煮沸后再饮用。 22.（1）天然水中主要含有：不溶性杂质（如泥沙、悬浮物）、可溶性杂质（如溶解的矿物质）、微生物（如细菌）。 （2）沉淀使大颗粒不溶性杂质沉降；过滤除去细小的不溶性固体；活性炭吸附利用多孔结构吸附色素和异味；消毒通过化学方法杀灭微生物。它们的原理不同：前三者属于物理分离或吸附过程，消毒则属于化学变化过程。 （3）不同意。过滤只能除去不溶性杂质，水中仍含有可溶性杂质和微生物，不能直接饮用。要得到安全的饮用水，还需要经过吸附、消毒甚至蒸馏等处理。 （4）示例一：用洗菜水浇花、冲厕所，一水多用，减少新鲜水的取用，从而减少对天然水的净化压力；示例二：生活污水不直接排入河道，减少水体污染，从源头上保护水资源，与化学中“从源头防止污染”的思想一致。 学科网（北京）股份有限公司 $