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课题1 物质的变化和性质
沪教版 化学(初中)
同步课堂
第3节 自然界中的水
(第2课时 水的净化及水资源的综合利用)
学习目标
重点、难点
1.了解硬水和软水的区别,吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净水方法;
2.学会过滤、蒸发操作的基本装置和操作方法。
1.知道水污染的因素和净化水的常用方法;
2.知道过滤和蒸发操作的目的,学会过滤、蒸发操作的基本装置和操作方法;
3.知道水与人类社会的密切关系,树立保护水资源和节约用水的责任意识。
1
2
3
4
目 录 Contents
过滤操作要点归纳总结
蒸发(附高清视频)
5
几种常见的水
6
7
自来水的净化过程(附高清视频)
活性炭的吸附(附高清视频)
过滤(附高清视频)
水资源的综合利用(附高清视频)
浑浊的河水
清澈的湖水
透明的井水
纯净的蒸馏水
新课引入
一、常见的几种水
我们日常生活使用的各种水中都或多或少含有一些杂质和细菌,不宜直接饮用.只要水中的杂质对人体无害,均可以作为生活用水.
澄清透明
不含细菌等对人体有害的物质
饮用水的标准
新课讲解
新课讲解
1.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。通过下面的实验,能将它们区别开来吗?
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,直至水被蒸干,观察现象。
2.在两个烧杯中各加入20mL蒸馏水,在一个烧杯中再加入少量氯化钙,搅拌使其完全溶解。再在两个烧杯中各加入一些肥皂水,搅拌,观察比较两个烧杯中发生的现象。
1.纯水和天然水的区别
纯水 天然水
举例 蒸馏水 江、河、湖、海、井水
分类 纯净物 混合物
特点 无色、无臭、澄清透明、不含杂质 含有可溶性或不溶性杂质
清澈的蒸馏水
浑浊的天然河水
一、水的净化
新课讲解
下面是一杯从池塘里获得的水,如何对水进行净化?
观察与思考
微生物
新课讲解
2. 过滤
漏勺捞饺子
纱网过滤豆浆
过滤器
生活中的过滤
将不溶性固体与液体分离的一种方法
纱网
新课讲解
漏勺
茶隔
口罩
新课讲解
1. 实验仪器:铁架台、玻璃棒、漏斗、烧杯、滤纸。
2. 操作目的:实现不溶性固体和液体的分离。
3. 过滤操作要点:
(1)“一贴”:滤纸要紧贴_________。
(2)“二低”:滤纸的边缘低于________;漏斗内的液面低于__________。
(3)“三靠”:漏斗下端的尖端紧靠_________;用玻璃棒引流时,玻璃棒下端轻靠在_______________;烧杯尖嘴紧靠_______________。
漏斗内壁
漏斗口
滤纸边缘
烧杯内壁
三层滤纸处
玻璃棒中部
新课讲解
过滤操作
操作要点 过滤操作 原因
一贴 滤纸紧贴漏斗内壁 不能留有气泡,若有气泡会使过滤速率减慢
二低 滤纸边缘低于漏斗口边缘 防止从漏斗外流出液体
漏斗内液面低于滤纸边缘 防止液体未经过滤而从滤纸与漏斗的间隙流下
三靠 烧杯嘴紧靠引流玻璃棒的中下部 防止待滤液体流到漏斗外
玻璃棒的末端要轻轻地斜靠在三层滤纸处 防止戳破滤纸
漏斗下端管口紧靠烧杯内壁 防止液体溅出,也能加快流速
新课讲解
过滤操作注意事项
3. 过滤后的水 (是/不是)纯水?
交流与讨论
(3)仪器不干净。
更换滤纸并清洗仪器重新过滤
不是
过滤不能除去含有可溶性杂质,如色素,异味
1. 过滤后滤液浑浊可能原因有哪些?应该如何处理?
(2)滤纸破损;
(1)液面高于滤纸边缘;
2. 过滤速度慢的原因有哪些?
(1)滤纸与漏斗内壁之间有气泡;
(2)滤渣过多
新课讲解
(4)玻璃棒作用
引流
新课讲解
蒸发
仪器:
酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
铁架台、坩埚钳、石棉网
1.蒸发皿中液体不超过 .
2.玻璃棒作用: .
3.当 时,停止加热.
为了获得较干燥固体,可采用 .
4.蒸发皿用 夹持放在 上.
2/3
搅拌,使液体受热均匀,防止飞溅
出现较多固体
间歇式加热
坩埚钳
石棉网
操作要点:
新课讲解
图1 简易净水器
图2 活性炭净水器
1.图1装置中小卵石、石英沙和蓬松棉的作用是 ;活性炭的作用是 ;简易净水器 (能/不能)将硬水变成软水。
2.利用图2装置可以除去一些异味和色素,待净化的水下进上出的原因是 。
过滤
吸附色素、异味
不能
水与活性炭充分接触,净化效果好
新课讲解
新课讲解
活性炭的吸附作用
常用的净水方法
原理 作用 净化程度
沉淀 利用重力作用让水中的颗粒物沉降的过程,包括静置沉淀和吸附沉淀 除去不溶性杂质
净
化
程
度
由
低
到
高
过滤 把液体与不溶于该液体的固体分开 除去不溶性杂质
吸附 利用活性炭等具有吸附作用的物质把水中的一些不溶性杂质滤去,部分可溶性杂质吸附在其表面而除去 除去不溶性杂质、部分可溶性杂质和臭味等
蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水 除去可溶性杂质和不溶性杂质
新课讲解
净水方法
这只水壶为什么会有这么多的水垢?
这是什么原因造成的?
思考交流:
新课讲解
硬水与软水
1、定义:
硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水
软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水
新课讲解
硬水、软水鉴别
新课讲解
2.鉴别:用 。
肥皂水
泡沫少,浮渣多的是硬水;
泡沫多,浮渣少的是软水。
3.硬水的软化
生活中用 ;实验室用 。
蒸馏
煮沸
新课讲解
分类 硬水 软水
概念 含有较多可溶性钙、镁化合物的水 不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水
鉴别方法 取等量的软水和硬水水样,分别向其中加入等量的肥皂水搅拌,观察,产生大量泡沫的水样是软水,不产生泡沫或产生泡沫很少且易起浮渣的水样是硬水。
新课讲解
4.硬水给生活带来许多不便
(1)浪费肥皂,使衣服变硬;
(2)易形成水垢,降低导热效率,浪费燃料;
(3)阻塞管道,造成锅炉、热水器爆炸等危险。
新课讲解
通过加热的方法使液态水变成水蒸气,再冷凝成液态水,降低水的硬度。
蒸馏
蒸馏——净化程度最高,可将硬水软化
新课讲解
蒸馏实验时应注意:
(1)烧瓶需垫________。
(3)烧瓶中加沸石(或碎瓷片)的目的是:
_________________。
(4)冷凝水下进上出的目的是____________________________________________。
(2)温度计的水银球与蒸馏烧瓶的支管相平。
石棉网
防止液体暴沸
便于冷水充满冷凝管,有利于水蒸气的冷却
新课讲解
视野拓展:
新课讲解
自来水厂生产自来水的过程
过滤→
活性炭吸附→
投药消毒→
天然水→
加絮凝剂沉淀→
自来水
新课讲解
除去水中的__________杂质
自来水净水过程中所用到的方法
(1)沉淀:
(2)过滤:
(3)吸附:
不溶性
(4)投药消毒:
除去水中的__________杂质
利用活性炭除去水中的________和________等
一般用漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等,除去细菌、病原体等
该过程:物理变化
不溶性
色素
异味
该过程:化学变化
思考:出厂的自来水是纯净物吗?
不是,可溶性杂质没有除去
新课讲解
“沉淀”、“过滤”、“吸附”是工业中常用的净水方法,也是在化学
实验室中分离混合物常用的方法。
新课讲解
絮凝剂吸附沉淀池
N级过滤池
活性炭吸附池
氯气消毒
配水泵
用 户
自来水厂的净水过程部分实景图
新课讲解
净化
天然水的步骤
(明矾除去小颗粒悬浮物)
(静置沉淀除去大颗粒悬浮物)
除去
不溶性固体杂质
(活性炭主要吸附色素和异味)
(过滤除去小颗粒悬浮物)
除去溶于水的杂质
除去微生物和细菌
(加入氯气,杀死细菌和病毒)
吸附沉淀
静置沉淀
过滤
吸附
消毒
低
高
净化程度
蒸馏净化程度最高
新课讲解
湖泊水
河流水
地下水
大气水
生物水
海洋水
水总储量
约为1.39×
1018m3,
地球表面
约71%被
水覆盖。
1.水的存在
水资源的综合利用
(1) 地球表面约____%被水覆盖着。水的总储量很大,但陆地可利用的淡水只不到总水储量的______。
(2) 海水中含有80多种元素,其中含量最高的元素是____,含量最高的金属元素是____。
71
1%
O
Na
新课讲解
全球海水、陆地水储量比
新课讲解
2.水的作用
(1)生命的孕育和维系需要水;
(2)人类的日常生活和工农业生产离不开水;
(3)水力发电利用的是水;
(4)水还能为人类提供水运的航道和宜人的环境。
淡水资源严重缺乏地区
淡水资源缺乏地区
淡水资源基本满足地区
由资料可知,人均水量在1700 m3~3000 m3属于缺水地区,世界上很多国家和我国大部分省市都属于缺水地区。
淡水资源丰富地区
新课讲解
(1).当今世界上有80多个国家、约20多亿人口面临淡水危机,其中26个国家的3亿多人口生活在缺水状态中。
新课讲解
我国人均水量约为世界人均水量低于世界平均水平,属于贫水国家
3.水资源概况
(2). 我国水资源总量为2.7×1012 m3(居世界第六位),但人均水量很少,只有2048 m3,许多地区已出现因水资源短缺影响人民生活、制约经济发展的局面。
新课讲解
我国的水资源现状
(1)总量多,但人均水量少。
(2)分布不均,东南多,西北少。
为什么世界上还有许多国家和地区面临缺水的危机?水资源短缺的原因是什么?
1. 可利用淡水资源有限(不到总水量的1﹪),且分布不均匀。
2. 人口增多,用水量增加。
3. 水污染现象严重。
4. 用水浪费现象严重。
【交流讨论】
新课讲解
缺水的原因
自然原因
全球真正有效利用的淡水资源少
人为原因
人口增长
分布不均(时间和空间)
水污染严重
森林破坏严重
新课讲解
交流与讨论
观察与思考究
造成淡水资源的缺乏的主要原因是什么?
我们怎样才能解决这些问题?
新课讲解
爱护水资源
节约用水
防治水污染
新课讲解
爱护水资源
1.节约用水
由水滴、人手和地球变形而成。绿色的圆形代表地球,象征节约用水是保护地球生态的重要措施标志留白部分像一只手托起一滴水,手是拼音字母JS的变形,寓意节水。
新课讲解
1. 节约用水——提高水的利用效益
(1)生活上:
关紧水龙头,不用流水刷牙、洗脸。
新课讲解
改掉不良的用水生活习惯,生活用水做到一水多用,如洗衣水拖地,洗菜水浇花等,使用节水器具。
(2)农业上:
1. 节约用水——提高水的利用效益
新课讲解
农业和园林改大水漫灌为喷灌、滴灌,分别可节水40%和70%以上。
典例精讲
例1.(2022·湖北恩施·中考真题)为把恩施建设成为美丽湖北绿色崛起重要一极,全州大力推进、落实河长制,并在水环境治理方面取得了明显成效。下列措施正确的是( )
A.落实并建立河长制长效机制
B.允许小微企业污水直排河流
C.禁止使用农药和含磷洗涤剂
D.在饮用水源地发展水产养殖
典例精讲
【答案】A
【解析】A、落实并建立河长制长效机制,可以减少污染,保护水资源,符合题意; B、企业污水不能直排河流,会污染水源,应处理达标后排放,不符合题意; C、农药对农业生产非常重要,应合理使用农药,不能禁止使用,可以禁止使用含磷洗涤剂,防止造成水体富营养化,导致“水华”现象的发生,不符合题意; D、在饮用水源地发展水产养殖,会污染水源,不符合题意。故选A。
典例精讲
例2.(2022年江苏省扬州市中考)节约用水是保护水资源的有效途径。适合张贴在学校水龙头旁的标识是( )
A. B.
C. D.
典例精讲
【答案】B
【解析】A、该标志是可循环标志,一般印在各种各样的商品和商品的包装上,许多饮料瓶、矿泉水瓶的底部都有一个特殊三角形的三箭头标志,标志着商品或商品的包装是用可再生的材料做的,不符合题意;B、该标志是国家节水标志,张贴在学校水龙头旁,提醒同学们节约用水,符合题意;C、该标志是绿色食品标志,一般印刷在符合要求的食品包装上,不符合题意;D、该标志是禁止带火种标志,一般张贴在严禁烟火的地方,不符合题意。故选B。
典例精讲
例3.(2022年重庆市中考)“构建生命共同体”体现人与自然和谐共生。下列说法与该理念不相符的是( )
A.全民义务植树活动
B.大肆开采矿物资源
C.生活废水处理排放
D.长江流域十年禁渔
典例精讲
【答案】B
【解析】A、植树活动可增加空气进化的能力,有利于改善环境,故选项正确;B、大肆开采矿物资源,浪费资源、破坏环境土地等,还会带出对有害人体的汞、铅、镉、砷等元素,故选项错误;
C、生活废水处理后排放,减少水体污染,有利于保护环境,故选项正确;D、长江流域十年禁渔,有里有保护及改善水资源,故选项正确。故选B
典例精讲
例4.(2022·广西贺州·中考真题)下列做法有利于保护水资
源的是( )
A.大量开采使用地下水
B.生活污水直接排放
C.生活中节约用水
D.工业废水任意排放
【答案】C
【解析】A. 大量开采使用地下水,不利于保护水资源,此选项不符合题意;B. 生活污水直接排放,会造成水体污染,不利于保护水资源,此选项不符合题意;C. 生活中节约用水,可节约水资源,利于保护水资源,此选项符合题意;D. 工业废水任意排放,不利于保护水资源,此选项不符合题意。故选C。
典例精讲
典例讲解
例5.(2022年四川省自贡市中考)李时珍《本草纲目》中“烧酒”写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露。……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。这种方法是( )
A.过滤 B.蒸发
C.蒸馏 D.升华
典例讲解
【答案】C
【解析】
“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器承取滴露。……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”,这种方法是蒸馏,是通过加热汽化的方法而将物质分离的一种方法。
故选C。
典例讲解
例6.(2022江苏泰州中考)水是生命之源。下列有关水的叙述正确的是( )
A. 长江水属于纯净物
B. 长期饮用硬水有利人体健康
C. 工业废水需处理达标后排放
D. 过滤可以除去水中所有杂质
典例讲解
【答案】C
【解析】A.长江水中含有水和多种可溶性、不可溶性杂质,属于混合物,此选项错误;B.硬水中含有较多钙镁化合物,长期饮用硬水不利于人体健康,此选项错误;C.工业废水中含有一些有害物质,需处理达标后排放,此选项正确;D.过滤可以除去的是水中的不溶性杂质,此选项错误:故选C。
典例讲解
例7.(2022广州中考)广州北部水厂采用了先进的超滤膜净水技术,超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。关于水的净化,下列说法不正确的是( )
A. 加入明矾能促进水中悬浮杂质沉降
B. 活性炭可除去水中异味
C. 超滤膜可降低水的硬度
D. 自来水属于混合物
典例讲解
【答案】C
【解析】A、明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可以吸附水中悬浮
的杂质,加速水中悬浮杂质沉降,不符合题意;B、活性炭结构疏松多
孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,不符合题意;C、超滤
膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质,不能除去可溶
性杂质,不能降低水的硬度,符合题意;D、自来水是由水、可溶性杂
质等混合而成,属于混合物,不符合题意。故选C。
例8.(2022江苏苏州中考)由太湖水生产自来水的部分处理过程如下。有关说法不正确的是( )
A. 用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒
B. 用活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味
C. 上述处理过程应包含“蒸馏”
D. 经过处理获得的自来水仍是混合物
典例讲解
【答案】C
【解析】A、用细沙“过滤”即相当于过滤操作中使用的滤纸,可以阻止细小的难溶性颗粒状物质通过细沙,起到过滤作用,选项正确;
B、活性炭具有疏松多孔的结构,故能吸附有色、有异味的物质,用于除去水中的色素和异味,选项正确;C、自来水厂的净水流程是取水静置、过滤、吸附、杀菌消毒,故不包含蒸馏,选项错误;D、经过处理获得的自来水仍含有多种矿物质,属于混合物,选项正确;故选C。
典例讲解
1、3月22日是“世界水日”,2021年的主题为“珍惜水、爱护水”。下列有关水的说法错误的是( )
A. 硬水软化常用肥皂水
B. 海水淡化可用蒸馏法
C. 河水净化中活性炭起吸附作用
D. 水汽化过程中,分子间间隔变大
A
达标检测
C
2、用图所示的简易净水器处理浑浊的河水,下面分析正
确的是( )
A.净水器能杀菌消毒
B.净化后的水属于纯净物
C.活性炭的主要作用是吸附
D.该装置能除去水中的可溶性和不溶性杂质
达标检测
3、水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图。下列说法错误的是( )
A.通过反应沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质
B.吸附池内常用活性炭吸附色素和异味
C.自来水厂投入明矾进行消毒
D.自来水厂净水过程中,用药剂消毒后才能供给用户
C
达标检测
水的净化
硬水和软水
归纳小结
1.完成配套练习册;
2.书面作业:课后习题5、6、7。
作业布置