4.2 水的净化(要点讲解+当堂检测+答案)

人教版化学九年级上册同步学案
第四单元　自然界的水
课题2　水的净化
要 点 讲 解
要点一　水的净化
自来水厂净化过程可表示为取水→加絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→消毒→配水泵→用户。
1. 加絮凝剂：明矾可作絮凝剂。明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附性，使杂质沉降达到净水的目的。
2. 过滤：可以除去液体中混有的固体杂质。
3. 吸附：活性炭具有吸附作用，不仅可以吸附一些不溶性的杂质和一些可溶的杂质，还可以除去异味。
4. 消毒：用氯气(Cl2)作消毒剂可以杀死水中的细菌，用漂白粉[主要成分是次氯酸钙Ca(ClO)2]也可以消毒杀菌。
经典例题1　明矾可以用于净化水，是因为(　　　)
A. 明矾可以与杂质发生化学反应而除去杂质
B. 明矾可以过滤杂质
C. 明矾可以吸附悬浮杂质而使其沉降
D. 明矾可以除去水中的颜色、臭味
解析：该题考查了明矾的净水作用，利用了其溶于水生成的胶状物吸附水中悬浮的杂质而达到净水的目的，明矾是自来水厂常用的一种净水剂。明矾净水的原理是利用其溶于水时生成的胶状物吸附水中悬浮的杂质而沉降下来，并不是明矾与杂质发生化学反应，也不是过滤杂质。明矾净水只能除去水中的不溶性杂质，不能除去水中的颜色、臭味。
答案：C
要点二　过滤
1. 过滤的原理：过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离的一种方法。如果是两种固体物质混合，其中一种能溶于水，另一种不能溶于水，则可以先把它们溶于水中，再进行过滤分离。
2. 过滤器制作：把一张圆形滤纸连续对折两次，得到一个四层的扇形滤纸，然后再用手捏住最外面一层滤纸展开，便得到一个一边是一层，另一边是三层滤纸的过滤器，用少量水润湿一下，把它贴在漏斗内壁上即可。
3. 过滤装置：用到的仪器及用品有：铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸等。
4. 注意事项：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，以没有气泡为准；
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，漏斗内液面低于滤纸边缘；
三靠：盛待过滤液体的烧杯紧靠引流的玻璃棒，玻璃棒的末端紧靠在三层滤纸的一边，漏斗下端紧靠烧杯内壁。
经典例题2　如图为某学生进行过滤操作的示意图。试回答：
(1)写出有标号的仪器名称。
①________；②________。
(2)漏斗中液体的液面应该________(填“高”或“低”)于滤纸的边缘。
(3)过滤时玻璃棒的作用是_______________________________。
解析：(1)①是烧杯，②是漏斗。(2)过滤时漏斗中液体的液面应低于滤纸的边缘，以免液体从滤纸和漏斗内壁之间的空隙流下，使固体混入滤液，导致过滤失败。(3)过滤时玻璃棒的作用是引流，即使液体沿着玻璃棒流进过滤器，防止液体冲破滤纸层或流出滤纸外。
答案：(1)①烧杯　②漏斗　(2)低　(3)引流
要点三　软水和硬水
1. 硬水和软水的含义
(1)硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
(2)软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
2. 硬水和软水的检验方法
取适量水样于试管中，滴加肥皂水，振荡，若泡沫少浮渣多，则为硬水；若泡沫多浮渣少，则为软水。
3. 硬水的危害
硬水除对生活(如洗涤)和生产(如锅炉用水)有危害外，长期饮用硬度很高的水，对人体的健康也有不利的影响，此外很多工业部门，如纺织、印染、造纸、化工等，都要求用软水。
4. 硬水软化的方法
(1)生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度。
(2)实验室用蒸馏的方法得到蒸馏水，来降低水的硬度。
(3)在工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水。
要点四　蒸馏
1. 蒸馏的定义：根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离的一种方法，是物理变化，如实验室采用蒸馏的方法制取蒸馏水。
2. 蒸馏装置(实验室常用的蒸馏装置和制取蒸馏水的简易装置)
3. 注意事项：
(1)蒸馏烧瓶下面应垫上石棉网，以防受热不均炸裂蒸馏烧瓶；
(2)蒸馏烧瓶中液体体积不能少于其容积的1/3，也不能多于其容积的2/3；
(3)蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石(或碎瓷片)，使蒸馏平稳进行，以防加热时暴沸；
(4)温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口，因为蒸馏时需控制的温度是出口水蒸气温度；
(5)冷却水的流向应跟水蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以达到最好的冷却效果；
(6)制取蒸馏水的简易装置中导气管很长，使水蒸气达到最好的冷却效果；
(7)弃去开始馏出的部分液体，因为里面可能含有低沸点杂质和仪器表面的杂质；
(8)简易装置中用装有冷水的烧杯代替冷凝管，作用是冷凝，使水蒸气液化
易错易混警示　不能区分硬水和软水致错
硬水与软水的区别不是靠肉眼来区别的。有的同学错误地把硬水与“浑水”混为一谈，认为浑浊不清的水就是硬水，澄清的水就是软水。水的硬度是从可溶性杂质多少而不是不溶性杂质来区分的。
经典例题3　硬水和软水的根本区别是(　　　)
A. 硬水是混合物，软水是纯净物
B. 硬水和软水都易形成水垢
C. 硬水含较多的可溶性钙、镁化合物，而软水不含或含量极少
D. 加入肥皂水起沉淀较多的是硬水，泡沫较少的是软水
正解：C
错因剖析：软水中也可能含有较少可溶性的钙、镁化合物，故硬水和软水都是混合物，故A错误；硬水易形成水垢，软水不易形成水垢，故B错误；硬水是含有较多可溶性的钙、镁化合物的水，软水是不含或含有较少可溶性的钙、镁化合物的水，符合二者定义，故C正确；加入肥皂水起泡沫较多的是软水，泡沫较少且易起浮渣的是硬水，故D错误。
错解：A
当 堂 检 测
1. 自来水厂净水流程为：天然水→沉降→过滤→吸附→自来水，其中常用作除去臭味的试剂是(　　)
A. 漂白粉　 B. 明矾 C. 氯气 D. 活性炭
2. 由河水到饮用水的正确净化过程是(　　)
A. 河水→加氯气→过滤→加明矾→沉淀→净水
B. 河水→加明矾→沉淀→过滤→加氯气→净水
C. 河水→加明矾→加氯气→过滤→沉淀→净水
D. 河水→过滤→加氯气→加明矾→沉淀→净水
3. 下列关于软水的叙述中错误的是(　　)
A. 雨水、雪水一般为软水
B. 软水中含少量或不含可溶性钙、镁化合物
C. 从盛有热水的杯盖上得到的水是软水
D. 无色透明、无味的水是软水
4. 日常生活中，与肥皂水作用容易起浮渣的是(　　)
A. 纯净水
B. 蒸馏水
C. 煮沸的水
D. 含较多可溶性钙、镁化合物的水
5. 野外生存训练课上，某同学设计了几种获得饮用水的方法，其中最不合理的是(　　)
A. 融化积雪，煮沸后使用
B. 收集雨水，煮沸后使用
C. 过滤泥水，煮沸后使用
D. 用沙子和木炭处理海水，煮沸后使用
6. 小时候小明常被一个问题所困扰：为什么天天用香皂洗澡，澡盆边都有一圈白色垢状物，换一盆干净水用香皂再洗一次，仍然如此。学了化学之后，小明知道了小时候用的干净水中溶有较多的 ，称为 水。区别软水和硬水常用 ，要将硬水软化，可以采用 方法。
7. 蒸馏是分离 不同的液体混合物的一种方法，常用于除去水中的杂质，制取 。操作时：
(1)温度计水银球在蒸馏烧瓶 ，它测得的是 的温度。
(2)烧瓶中加入几粒 或 ，以防加热时出现 。
(3)制取蒸馏水的简易装置中导气管很长，它起着 的作用。
8. 如图是某同学用来除去水中难溶性杂质时所采用的过滤操作图，试回答：
(1)标号仪器的名称是a ，b ，c 。
(2)该图中存在的三处明显错误是：
① ；
② ；
③ 。
(3)小红在做水的净化实验时，经过过滤两次，滤液仍浑浊，请你帮助她分析一下可能的原因是 。
当堂检测参考答案
1. D 2. B 3. D 4. D 5. D
6. 钙、镁化合物 硬 肥皂水 煮沸(或蒸馏)
7. 沸点 蒸馏水 (1)支管口处 水蒸气 (2)沸石 碎瓷片 暴沸 (4)冷凝
8. (1)烧杯 漏斗 铁架台 (2)①没有用玻璃棒引流 ②液面高于滤纸的边缘 ③漏斗的下端没有紧靠烧杯的内壁 (3)滤纸破损或液面高于滤纸边缘或承接滤液的烧杯不干净