人教版九年级化学上册 第4单元 课题2 水的净化 同步学案

人教版 化学 九年级 上册
课题2 水的净化

水的净化
1. 自来水的生产净化过程
取水→沉降→过滤→吸附→消毒→配水
2. 水的净化方法
（1）沉淀：除去水中的　　 　　杂质。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：利用活性炭的吸附作用，吸附水中的　　 　、　　 　。
（4）蒸馏：不仅可以除去不溶性杂质还可以除去可溶性杂质，通过蒸馏得到的蒸馏水可认为是　　　。
3. 几种净水方法的比较
方法 原理 作用 净化程度
沉淀 静置，使不溶于水的杂质与水分离 简单除去不溶性杂质
过滤 把液体和不溶性杂质分离 较好除去不溶性杂质
吸附 利用活性炭的吸附作用，把水中一些可溶性杂质吸附在其表面 除去水中悬浮物及沉淀
蒸馏 根据液态混合物中各物质的沸点不同进行分离 较好除去水中可溶性杂质

过滤
1. 主要仪器用品：烧杯、________、________、铁架台及滤纸。
2. 操作要点

一贴：滤纸紧贴　　　 　　。
二低：滤纸边缘低于　　 　　　； 液面低于　　 　　　。
三靠：烧杯口紧靠　　 　　；玻璃棒末端轻靠　　 　滤纸处；漏斗末端紧靠　　　 　　。
过滤只能除去不溶性杂质，不能除去可溶性杂质，所得到的水仍然是混合物，因为水中还含有肉眼看不到的可溶性杂质。
硬水与软水
1. 概念
含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做________；不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水叫做________。
2. 检验
加入____________，搅拌，现象：浮渣________，泡沫________的是硬水；浮渣________，泡沫________的是软水。
3. 硬水的危害
降低洗涤效果；易形成水垢，浪费燃料，甚至引起爆炸；影响人体健康。
4. 硬水软化的方法
（1）在日常生活中用________法，在实验室中用________法。
（2）实验室蒸馏装置

实验室制取蒸馏水的装置 实验室制取蒸馏水的简易装置
①蒸馏烧瓶下面须垫上石棉网，不能用火直接加热；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温度计的水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口，因为蒸馏时需控制的温度是出口蒸气温度；⑤冷却水的流向应跟蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以收到最大的冷却效果；⑥蒸馏产物(称馏分)一般用锥形瓶收集。
（3）蒸馏是硬水软化的一种方法，是净化程度最高的净水方法，蒸馏水属于纯净物。


参观当地的自来水厂或观察下图，回答下列问题：

(1)取水口处的河水呈浑浊状，这是因为水中含有许多________。
(2)加絮凝剂的目的是_______________________________________________________。
(3)通过过滤池，可除去________。
(4)活性炭吸附池可除去________。
(5)在各步净水操作中，能消毒且发生化学变化的一步是________。
【解析】 河水中呈浑浊状的物质是悬浮于水中的不溶性杂质，用絮凝剂可将其吸附沉降。过滤操作能除去水中所有的不溶性杂质；活性炭能吸附、过滤水中的杂质。吸附、沉淀、过滤等都是物理变化，投药消毒这一步中，消毒剂(如氯气)在水中发生了化学变化。
【答案】 (1)不溶性杂质 (2)絮凝剂溶于水生成胶状物，吸附悬浮于水中的不溶性杂质而沉降下来
(3)不溶性杂质 (4)不溶性杂质、可溶性杂质 (5)投药消毒
自来水厂生产流程可用下图表示，其中分离水中固态杂质的设备是（ ）

A.反应沉淀池 B.过滤池 C. 活性炭吸附池 D. 清水池
如图所示是某学生设计的过滤操作装置图。

(1)写出有标号仪器的名称：A__________；B__________；C__________。
(2)图中有________处错误，说明改正的方法：____________________________________。
(3)该学生在进行过滤操作后发现，过滤后的液体仍有浑浊现象，可能是________的缘故。
【解析】 过滤的主要仪器有铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯和玻璃棒，过滤时要注意“一贴、二低、三靠”。滤液浑浊的原因可能是滤纸破损、液面高于滤纸上缘等。
【答案】 (1)铁架台　漏斗　烧杯 (2)1　加玻璃棒引流，玻璃棒靠在三层滤纸一侧 (3)滤纸破损(或液面高于滤纸的上缘)
下列是某同学进行过滤操作时的一些做法，其中错误的是（ ）
让滤纸边缘低于漏斗口
直接向漏斗中倾倒待过滤的液体
让漏斗下端管口紧靠烧杯内壁
让漏斗中液面始终低于滤纸边缘
硬水和软水的本质区别是(　　)
A．硬水浑浊，软水澄清
B．硬水含杂质多，软水含杂质少
C．硬水不是纯净物，软水是纯净物
D．硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，软水中不含或含少量的可溶性钙、镁化合物
【解析】 从硬水和软水的定义知，含有较多的可溶性钙、镁化合物的水为硬水，不含或含少量的可溶性钙、镁化合物的水为软水，也就是说，水中含有的可溶性钙、镁化合物的多少，是软水与硬水的本质区别。
【答案】 D
下列关于水的说法中不正确的是( )
利用肥皂水可以区分硬水与软水
B. 通常把含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水
C. 通过煮沸的方法，一般可以降低水的硬度
D. 生活中常利用活性炭的吸附性来降低水的硬度
如图所示是实验室制取蒸馏水的简易装置，回答下列问题：

(1)实验操作有以下几步：①在蒸馏烧瓶里倒入适量热水，并加入一些碎瓷片；②调节酒精灯、铁圈、铁夹的位置，控制导管末端跟试管底之间的距离；③检查装置的气密性；④连接好全部装置，加热；⑤停止加热；⑥把导管从试管中取出。正确的操作顺序是____________________。
(2)实验的装置中石棉网的作用是________________________________________，铁夹的作用是________________________，铁圈的作用是__________________________。
(3)导管的末端距试管底2～3 cm，为什么要保持这一段距离？
___________________________________。
(4)在蒸馏烧瓶中加一些碎瓷片的作用是______________________________。
【解析】 安装仪器前首先检查装置的气密性，然后依照从下往上、从左往右的顺序安装装置，制取完毕先把导管从试管中取出，然后停止加热，防止倒吸；石棉网的作用是使蒸馏烧瓶受热均匀；蒸馏烧瓶中加入碎瓷片是防止水蒸馏时暴沸。
【答案】 (1)③①②④⑥⑤ (2)使蒸馏烧瓶受热均匀，保持蒸馏液平稳沸腾　夹持固定烧瓶　支持石棉网 (3)便于水蒸气冷凝 (4)防止水蒸馏时暴沸
在实验室制取蒸馏水时，下列操作不正确的是 （ ）
在对烧瓶进行加热时，必须垫上石棉网
烧瓶中加入硬水的体积超过总体积的2/3
为防止加热时出现暴沸，在烧瓶中加入几粒沸石或碎瓷片
为防止液体通过导管直接流到锥形瓶里，加热时不要使液体剧烈沸腾


1. 下列有关水的叙述，不正确的是（ ）
A. 地球上可以利用的淡水资源有限
B. 通过过滤的方法可以降低水的硬度
C. 吸附、沉淀、过滤和蒸馏等都是净化水的方法
D. 生活中一水多用可以节约水资源
2. 下列操作与净化水无关的是(　　)
A. 过滤 B. 吸附 C. 蒸馏 D. 电解
3. 河水净化的主要步骤如下图所示。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
4. 可用于区分软水和硬水的方法是（ ）
A. 闻气味 B. 看颜色 C. 加肥皂水 D. 过滤
5. 下列操作中，能降低水的硬度的是(　　)。
①静置 ②过滤 ③煮沸 ④蒸馏
只有③ B. ①③②④ C. ②③ D. ③④
6. 活性炭有吸附作用，经过活性炭净水器过滤的天然水，不能达到的是（ ）
A. 除去原有的不溶性物质
B. 除去原有的臭味
C. 除去一些溶于水的杂质
D. 除去所有的杂质得到纯净水
7. 如图是一个简易的净水器，从上面缓缓地注入滴有品红的水，净水器的下端流出的水变为无色则下列说法中正确的是（ ）

木炭能与品红反应，使之褪色
品红颗粒较大，不能通过木炭
木炭多孔，可吸附品红分子
该实验原理与过滤完全相同
8. 单一净化水的以下操作，其中净化程度最高的是(　　)



1. 自来水厂净化水的过程可表示为：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒→配水。下列过程属于化学变化的是( )
A. 取水 B. 过滤 C. 吸附 D. 消毒
2. 根据物质分类知识判断，下列物质属于纯净物的是( )
A. 汽水 B. 矿泉水 C. 自来水 D. 冰水混合物
3. “人离不开水，没有水就没有生命”。在生产自来水的过程中不能加入或通入的物质是( )
A. 明矾 B. 漂白粉 C. 臭氧 D. 硫酸铜
4. 成都发生柏木和轻微水污染事故。环保人员对受污染的原水进行了投入活性炭等处理。活性炭的作用( )
A. 去除异味 B. 消毒杀菌 C. 沉降杂质 D. 降低水的硬度
5. 日常生活中，与肥皂水作用最容易起泡沫的是（ ）
A．长江水 B．矿泉水
C．煮沸的水 D．含较多可溶性钙、镁化合物的水
6. 灾区人民解决用水困难的一个应急办法，是将浑浊的河水直接静置（或投入沉淀剂静置）后过滤。若在化学实验室进行过滤操作，下列仪器不需要的是( )

下列说法正确的是( )
水是生命活动不可缺少的物质 B. 过滤可以使硬水变软水
可用适量杀虫剂消毒自来水 D. 长期饮用硬水可以补钙
8. 用下图所示装置进行的实验是( )





A. 过滤 B. 结晶 C. 蒸馏 D. 溶解
9. 海洋是人类未来开发利用资源的主要场所。下列操作不能用来淡化海水的是( )
A. 过滤 B. 蒸馏 C. 使海水结冰脱盐 D. 多级闪急蒸馏
10. 下列各组物质能用过滤法分离的是（ ）
A．水和酒精 B．糖和食盐 C．食盐和泥沙 D．铁粉和铜粉
11. 3月22日是“世界水日”。水与人类的生活和生产密切相关。请回答下列问题：

(1)若将长江水中的泥沙等不溶性杂质分离除去可以通过操作________达到目的。
(2)将浑浊的河水用右图所示的简易净水器进行净化，其中活性炭的作用是________，用此装置净化后得到的水属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(3)硬水给人们的生活带来了许多麻烦，请举出一例说明硬水的危害_______________________；生活中可通过_________的方法使硬水软化。
(4)水的作用广泛，课本中许多化学实验中用到水。请举一例并说明其作用____________________。
12. 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10 mL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）　　　　（填“是”或“不是”）催化剂。
（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　　　　。
13. 小明同学去九仙山旅游时，用瓶装了一些山下的泉水，带回实验室，在老师的指导下，按下列流程进行实验，制取蒸馏水。

请回答下列问题：
(1)取水后加入明矾的作用是_______________________________________________。
(2)进行过滤操作时，下列做法错误的是________。
A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
B.漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁
C.滤纸的边缘要低于漏斗口
D.液面不要低于滤纸边缘
(3)向滤液中加入活性炭，利用其________，除去水样中的色素和异味。
(4)在制取蒸馏水的过程中，在水中要放碎瓷片，其作用是_______________________。
14. 某城市自来水的处理过程如图所示：

（1）步骤①网格净水原理类似于步骤　 　。（选填图中②～⑤的序号）。
（2）步骤②所起的作用是　 　（填序号）。
A．杀死水中的细菌 B．减少水中氧气
C．使泥沙沉积至底部 D．分解有毒物质
（3）生活中将自来水软化的常用方法是　 　。区分软水和硬水的试剂是　 　。
15. 某同学将浑浊的河水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末搅拌溶解，静置一会儿后，采用如右图所示装置进行过滤，请问：

（1）加明矾的作用是　　　　　　　　　　；图中还缺少的一种仪器是　　　　，其作用是　　　　；如果按图所示的装置进行操作，其中的错误有哪些？（答两点）




（2）若滤液仍然浑浊，下面如何操作？出现浑浊的原因又是什么？




（3）改进后过滤，得到了澄清透明的水，他兴奋地宣布：我终于制得了纯水！对此，你一定有不同的看法。请说明理由。若要证明你的看法，应该如何进行实验？




16. 同学们从一水沟中取了一些浊水,请你参与他们的实验,并完成相关问题。
(1)这些水是___________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)向这些浊水中加入净水剂,并用玻璃棒搅拌,使水中悬浮的颗粒沉降下来。下列物质可作净水剂的是_______ (填序号)。搅拌的目的是__________。
A.食盐　B.高锰酸钾　C.明矾　D.肥皂水
(3)停止搅拌,将水静置一段时间后,观察到烧杯底有一层沉积物,为此可用__________方法除去沉积物。
(4)按如图甲所示的方法操作。仪器A的作用_______________,仪器C的名称是________,实验中发现仪器D中的液体呈浑浊,你猜想其中的原因可能是_________________(填一种)。

(5)改正之后获得一杯澄清的水。关于这杯水,下列描述一定正确的是( )
A.是氧化物 B.是硬水 C.是软水 D.是混合物
(6)如果这杯澄清的水有点颜色,使用如图4-2-7乙所示的净水装置,能除去水的颜色的物质主要是_______,主要是利用它的_________性。在这一过程中,_______(填“有”或“没有”)发生化学变化。
收集一杯经过净水器出来的水，观察到无色无味。你认为这杯水能喝吗?简述理由________________________。纱布的作用:_____________。
(7)取少量经过净水器出来的水,向其中加入一些肥皂水，振荡，发现几乎没有泡沫,有大量的浮渣。这样做的目的是______________，据此现象你能得到的结论是_____________。
(8)如将经净水器出来的水,放入烧杯中进行煮沸。给烧杯中的液体加热需垫上_________，煮沸的目的是____________________。在实验室里还可以通过____________的方法来达到同样的目的。
(9)用如图4-2-7丙所示装置对经净水器出来的水进行处理。实验时圆底烧瓶中加入了几片碎瓷片,其作用是_____________。烧杯中应该装_______(填“热水”或“冷水”),其作用是_______。试管中收集到的水属于_______(填“纯净物”或“混合物”)，经这样处理后的水能喝吗?____________。我们青少年学生长期饮用这样处理后的水是否合适?__________________________。
(10)水的净化需要投入较多人力和物力,因此节约用水、防止水污染十分重要。请列举两例节约用水、防止水污染的具体措施:________________________。


【知识梳理】
一、2. （1）不溶性　明矾　吸附　（2）不溶性　（3）色素　臭味　（4）纯净物　
二、1. 漏斗 玻璃棒 2. 漏斗内壁　漏斗边缘　滤纸边缘　玻璃棒　三层　烧杯内壁
三、1. 硬水 软水 2.肥皂水　多　少　少　多　4. 煮沸　蒸馏
【精讲精练】
1. B 2. B 3. D 4. B
【课堂演练】
1. B 2. D 3. D 4. C 5. D 6. D 7. C 8. C
【课后巩固】
1. D 2. D 3. D 4. A 5. C 6. A 7. A 8. C 9. A 10. C
11. (1)过滤 (2)吸附 混合物 (3)用硬水洗衣服既浪费肥皂又洗不干净，时间长了还会使衣物变硬等 煮沸 (4)铁丝燃烧的实验前集气瓶中加少量水防止铁丝燃烧时生成的高温熔化物炸裂集气瓶底(其它合理答案均可)
12. (1)酒精灯　锥形瓶　(2)冷凝效果不好　(3)b　(4)不是　(5)肥皂水
13. (1)使水中的杂质沉降　(2)D　(3)吸附性　(4)防止暴沸
14. （1）③ （2）C （3）煮沸 肥皂水
15. (1)吸附固体杂质使其沉淀　玻璃棒　引流　 ①没用玻璃棒引流且滤纸边缘高于漏斗边缘；②漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁。　(2)操作：再过滤一次。原因：滤纸破损或液面高于滤纸边缘。　(3)制得的并不是纯水，因为过滤只除去了不溶性杂质，水中还有可溶性杂质。取少量液体加热看是否有白色固体物质出现。
16. (1)混合物 (2)C 为了加快明矾的溶解速率 (3)过滤 (4)对液体进行引流 漏斗 滤纸被玻璃棒捅破了、漏斗中的液面超过滤纸的边缘、接收的烧杯本来就不干净等(任选一个填入,合理即可) (5)D (6)活性炭 吸附 没有 不能喝 因为水中可能还溶解有对人体有害的物质 将上下层物质隔离开 (7)区分硬水还是软水 得到的是硬水 (8)石棉网 降低水的硬度、杀菌、减少有挥发性的物质 蒸馏 (9)防止暴沸 冷水 冷凝 纯净物 可以 不合适,因为长期饮用会失去补充钙、镁等人体必需元素的机会 (10)①及时关好水龙头②洗衣服的水用来拖地、冲厕所等(答案不唯一)