2022-2023学年人教版九年级化学上册 4.2水的净化 导学案（有答案）

4.2水的净化
【课时目标】
1.了解纯水与自然水、硬水和软水的区别；了解净化水在生产和生活中的意义。
3.学习并练习沉淀、过滤、吸附和蒸馏等净化水的方法。
2.通过了解自来水生产流程，体会化学知识在生活生产工艺中的重要性，培养学生学习化学的兴趣。
重点：1.自来水的净化流程。2.过滤操作的原理及实验。3.硬水及其软化。
难点：1.自来水的净化流程。2.过滤操作的方法。
【学习活动】
任务一 水的净化原理与方法
1.常用的水的净化方法。
(1)沉淀：除去水中的_________杂质。包括_________沉淀和_________沉淀。利用_________溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附，属于_________沉淀。
(2)过滤：除去水中的_________杂质。
(3)吸附：利用_________的吸附作用，吸附水中的_________、_________。
(4)蒸馏：除去水中_________杂质，得到的蒸馏水是_________物。
(5)自来水厂净水时，需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒等步骤，在净化水的方法中，只有投药消毒属于_________变化，其余都属于_________变化。
2.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.加入活性炭 D.静置沉淀
3.自来水厂净水过程示意图如下，下列说法正确的是( )
A.明矾是一种常用的絮凝剂
B.过滤可除去水中杂质离子
C.活性炭可长期使用无需更换
D.经该净水过程得到的是纯水
4.下列关于水净化过程中常用方法的说法正确的是( )
A.明矾可以促进水中悬浮物的沉降
B.过滤能除去天然水中的所有杂质
C.活性炭的吸附作用可使海水转化成淡水
D.过滤或加热均能使硬水转化成软水
5.对天然水进行净化处理，可以得到自来水，将自来水进一步净化处理得到可直接饮用的水。机场、车站等公共场所设有许多直饮水机，其处理水的过程如下图所示。
图中①对应的作用是________（选填字母序号，下同），③对应的作用是________。
A.杀菌消毒 B.过滤 C.吸附杂质 D.蒸馏
【变式1】自来水厂净化的主要步骤如下图所示，下列有关说法错误的是( )
A.步骤Ⅰ可除去难溶性杂质
B.X试剂可以是活性炭
C.步骤Ⅲ可杀菌、消毒
D.净化后的水是纯净物
任务二 过滤
6.过滤操作如图所示，操作时应注意“一贴、二低、三靠”。
“一贴”：_________。
“二低”“_________、_________。
“三靠”“：烧杯尖嘴紧靠玻璃棒、玻璃棒紧靠三层滤纸上、_________。
7.生活饮用水的水质必须达到国家规定的相应指标。下列指标可通过过滤达到的是( )
A.澄清 B.无异色 C.无异味 D.无细菌和病毒
8.过滤实验中，不需要使用的仪器是( )
A.烧杯 B.漏斗 C.玻璃棒 D.蒸发皿
9.某学生发现滴瓶中溶液变浑浊，拟用如图装置进行过滤，错误的操作有( )
A.4 B.3 C.2 D.1
10.小英同学从水库中取出浑浊水样进行实验。将水样静置，用如图装置进行过滤，其操作规范的是______(填标号)。
a.用玻璃棒引流
b.滤纸边缘高出漏斗
c.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯内壁
d.将滤纸湿润，使其紧贴漏斗内壁
e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
【变式2】中医药在治疗新冠肺炎中，为全球抗击疫情贡献了中国智慧。下列中药煎制步骤与实验室过滤操作原理相同的是（　　）
A.冷水浸泡 B.加热煎制 C.取液弃渣 D.装袋保存
任务三 硬水和软水
11.硬水指含有_________可溶性钙、镁化合物的水，软水指_________可溶性钙、镁化合物的水。可用_________区分硬水和软水。分别取少量的软水和硬水于试管中，滴加等量的_________，振荡。有较多泡沫产生的水是_________；泡沫很少，产生浮渣的水是_________。日常生活中用_________的方法来软化硬水，实验室则用_________的方法软化硬水。
12.欲将硬水软化，生活中常用的方法是( )
A.加肥皂水 B.静置沉淀 C.加入明矾 D.加热煮沸
13.兰州第二水源地建设推进顺利，现已为兰州市民供水。下列关于水的说法不正确的是( )
A.活性炭可吸附水中的色素及异味 B.水的硬度与人体健康没有关系
C.生活中常用煮沸的方法降低水的硬度 D.可用肥皂水鉴别硬水与软水
14.有关硬水和软水的说法不正确的是( )
A.硬水洗涤衣物不容易洗净
B.硬水通过蒸馏可以得到软水
C.硬水烧开后有白色沉淀产生
D.硬水通过过滤就可以得到软水
15.通过化学学习，我们知道使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦。下列有关硬水的说法正确的是( )
A.硬水中含较少可溶性钙和镁的化合物
B.加肥皂水不易起泡沫的为硬水
C.硬水放一段时间就变成软水
D.在硬水中加人活性炭，可将其变为软水
【变式3】如图所示，在蒸馏烧瓶中加入几粒碎瓷片，再加入约1/3体积的自来水，连接装置进行制取蒸馏水的实验。下列说法不正确的是( )
A.实验时，冷凝管应该用铁架台夹持固定
B.实验时，冷凝管进、出水的方向：b进a出
C.图中所示装置，温度计的位置不对，水银球应该插入液态水中
D.石棉网的作用是使蒸馏烧瓶均匀受热，碎瓷片的作用是防止加热时出现暴沸
【课后作业】
1.某净水装置如右图所示。下列说法正确的是( )
A.该装置能对水进行杀菌消毒
B.该装置能除去水中的颜色和异味
C.硬水经过该装置后可转化为软水
D.自来水经过该装置后可得蒸馏水
2.自来水的净化主要包括以下过程，其中发生化学变化的是( )
A.自然沉淀 B.砂层过滤 C.活性炭吸附 D.杀菌消毒
3.下列是某同学进行过滤操作时的一些做法，其中错误的是( )
A.让滤纸边缘低于漏斗口
B.直接向漏斗中倾倒待过滤的液体
C.让漏斗下端管口紧靠烧杯内壁
D.让漏斗中液面始终低于滤纸边缘
4.学校、家庭、办公室常用的净水器的基本原理可用右图所示的简易净水装置表示。其中所用的石子、细沙等的作用是___________，起吸附作用的是______________。
5.城市的生活用水是经自来水厂净化处理过的。如图是自来水厂净化水的过程示意图。
（1）在自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是________。（填序号）
A.沉淀 B.过滤 C.吸附 D.蒸馏
（2）取水后加入絮凝剂（明矾）的作用是________。
（3）在处理过的水样中加入一定量的肥皂水并振荡，观察到泡沫较少，浮渣较多。说明该水样属于________（填“硬水”或“软水”）。
（4）在投药消毒步骤中所发生的变化是________（填“物理变化”或“化学变化”）。
（5）水资源短缺会影响人民生活，制约经济发展。请举出一种节水的措施________。
6.某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的湘江水净化成自来水,并最终制成蒸馏水,其实验流程如图所示：
请回答下列问题：
(1)加人明矾的作用是________，操作1的名称是________。
(2)利用如图所示的装置进行操作2,此操作的作用是________，待处理的水应该从________ (填“a”或“b”)端通入，理由是________。
(3)取少量的液体D于试管中,滴入肥皂水振荡,发现有较多的浮渣产生,说明此液体为________ (填“软水”或“硬水”),生活中常用________的方法软化。
(4)通过操作3可以得到净化程度较高的蒸馏水,操作3的名称是________。
7.为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题，小金开展了便携式野外净水器的设计和制作。
设计方案如图所示（其中箭头表示预设的水流方向）。为了使水质符合饮用水标准，小金选择了三种滤料去除原水中的杂质，三种滤料的用途如表所示，则滤料甲、乙、丙分别为_________（按序填写编号）。
滤料编号 用途
① 去除水中的泥沙、悬浮物等大颗粒污染物
② 去除大分子有机物、重金属离子和细菌等
③ 去除残留的细菌、小分子有机物、重金属离子和异味等
8.实验室用的蒸馏水可以通过蒸馏自来水来制取。操作方法是：在如图所示蒸馏烧瓶中加入约1/3体积的自来水，再加入几粒沸石(或碎瓷片)。在确定各连接部位严密不漏气后，加热蒸馏烧瓶，注意不要使液体沸腾得太剧烈。弃去开始馏出的部分液体，收集到10mL左右蒸馏水后，停止加热。请回答下列问题：
(1)写出仪器A、B的名称：A_______，B_______。
(2)实验时冷凝管进、出水的方向应该是b进a出，不能a进b出的理由是________。
(3)细心观察发现：该装置明显少了一种支撑冷凝管的仪器，该仪器是________(填序号)。
a.三脚架 b.铁架台 c.泥三角 d.漏斗架
(4)实验中加入的沸石(或碎瓷片) ________催化剂(填“是”或“不是”)。
(5)用该装置也可以将硬水软化为软水，区分硬水和软水的常用试剂是________。
【评价与反思】___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.
参考答案
【学习活动】1.(1)不溶性 静置 吸附 明矾 吸附 (2)不溶性 (3)活性炭 色素 臭味 (4)可溶性 纯净 (5)化学 物理 2.A 3.A 4.A 5.C A 【变式1】D 6.滤纸紧贴漏斗内壁 滤纸边缘低于漏斗边缘 液面低于滤纸边缘 漏斗下端管口紧靠烧杯内壁 7.A 8.D 9.A 10.ad 【变式2】C 11.较多 不含或含较少 肥皂水 肥皂水 软水 硬水 煮沸 蒸馏 12.D 13.B 14.D 15.B 【变式3】C
【课后作业】1.B 2.D 3.B 4.过滤，除去不溶性杂质 活性炭 5.（1）B （2）吸附悬浮杂质，加速沉降 （3）硬水 （4）化学变化 （5）洗菜水浇花等 6.(1)吸附杂质，加速沉降 过滤 (2)除去色素和异味 b 水与活性炭充分接触,净化效果更好(描述合理即可) (3)硬水 煮沸 (4)蒸馏 7.①②③ 8.(1)酒精灯 锥形瓶 (2)冷凝效果不好 (3)b (4)不是 (5)肥皂水