水的净化6

第三单元课题3 水的净化

三维目标

1、知道纯水与天然水、硬水、软水的区别。了解吸附、过滤和蒸馏等多种净化水的方法。

2、通过对照实验认识纯水与天然水的差别，学会检验硬水与软水以及净化水的方法。

3、了解与实际生活相关的知识，调动学习的热情和积极性。

1、知识、能力聚焦

1、水的净化

1、纯水与天然水的区别

1、纯水是无色、无臭、清澈透明的，属于纯净物。

2、自然界中的水由于含有许多可溶性和不溶性杂质还有微生物（细菌、病毒等），因此常呈混浊状态，天然的水都属于混合物。

2、自来水的净化

自来水厂净化过程如图表示：

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：明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，可以使杂质沉降达到净水效果。明矾可作絮凝剂。

[扩展]：做絮凝剂净化水的物质除了明矾外，还有碳酸铝、氯化铝，由于水中溶有过量铝的化合物对人体有害，近年来用氯化铁、高锰酸钾等铁的化合物替代。

2）、过滤可以除去液体中混有的固体杂质，自来水厂用石砂层作为过滤层。

[启示]：井水、泉水、小河之所以清澈是因为经过自然土沙层的过滤。

3）、吸附：活性炭具有吸附作用，不仅可以滤去一些不溶性的杂质，也可以吸附掉一些可溶的杂质，还可以除去臭味。

4）、消毒：用氯气，二氧化氯，漂白粉[主要成分是次氯酸钙]作消毒剂。

3、常用的净水方法：

1）、沉淀：让水中的颗粒物利用重力作用沉淀，包括静置沉淀和吸附沉淀。

2）、过滤：将固体物质与液体分离的一种方法

3）、吸附：利用具有吸附作用的物质吸收杂质及气味，常用作活性炭作吸附剂。

4）、蒸馏：将水加热成水蒸气，再冷凝成纯净水。

[注意]：a、在净水的各种方法中，吸附、沉淀、过滤发生的都是物理变化。

B、用氯气或漂白粉给水消毒杀菌发生的是化学变化。

C、活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，活性炭的吸附性属于物理性质。

D、在沉淀、过滤、吸附、蒸馏几种净化方法中净化程度最高的是蒸馏。

E、经过沉淀、过滤、吸附等净化处理，除去的主要是水中的不溶性杂质，所得的澄清的水中仍混有许多的可溶性杂质，因而属于混合物。

4、活性炭的净水作用

活性炭具有疏松多孔的结构，对气体、蒸气或胶状固体具有强大的吸附能力。活性炭广泛地用于净化某些气体或液体，很多净水器中用活性炭来吸附水中有颜色、有气味的物质。

2、硬水及其软化

经过沉淀、过滤、吸附除去自然水中的难溶性杂质，但一些可溶性杂质还没有除去，如可溶性的钙、镁化合物。

1、硬水和软水

含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水，不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。河水多为硬水，雪水、雨水是软水。

2、硬水和软和的检验。

！）、把肥皂水倒入水中搅拌，若水易起浮渣的为硬水，反之为软水。

2）、分别加热，出现浑浊的现象的为硬水，反之则为软水。

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、硬水的软化方法：

生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度，实验室常用蒸馏水的方法得到蒸馏水以降低水的硬度，在工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水。

2、方法、技巧平台

3、过滤操作

1、过滤器的准备：

如图所示，取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形（一边为一层滤纸，另一边为三层滤纸），用少量水湿润滤纸，放入漏斗内，使之紧贴漏斗壁，使滤纸和漏斗壁之间不能留有气泡。

问题1：滤纸为什么要先用水润湿后，再放入漏斗内，且中间不能留有气泡？假如漏斗壁与滤纸中间有气泡，应怎样处理？

答：滤纸不用水润湿无法紧贴漏斗壁，滤纸与漏斗壁之间有气泡会影响过滤速度，如果发现有气泡，应使用玻璃棒轻轻赶走气泡。

安装过滤器：如图所示，要使漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。市滤液元烧杯内壁流下，以免液滴飞溅。

过滤操作：1、先将玻璃棒轻轻斜靠在三层漏斗处；2、取浑浊的水沿玻璃棒慢慢倒入漏斗内，烧杯口紧靠在玻璃棒上；3、液面始终低于滤纸的边缘。

过滤操作要点归纳：“一贴，二低，三靠”。

一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。

二低：液面低于滤纸边缘，滤纸低于漏斗口。

三靠：盛待过滤液体的烧杯口紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠在三层滤纸一边，漏斗的下端管口紧靠在烧杯内壁上。

问题2：可以用什么物品代替实验室中滤纸和漏斗来过滤液体？

答：可以用纱布代替滤纸，可用筷子代替玻璃棒，可用瓷碗、茶杯等代替漏斗和烧杯等。

问题3：在过滤时两次过滤后滤液仍浑浊的原因是什么？

答：1）、滤纸破损；2、过滤时液面高于滤纸边缘。

问题4：过滤时玻璃棒起什么作用？

答：玻璃棒起到引流的作用。

4、过滤的应用

过滤法是混合物分离的方法之一，适用于固体与液体的分离，也适用于两种固体的分离（必须满足一种固体易溶于水，另一种固体难溶于水），过滤法是混合物分离常用的一种物理方法。

4、蒸馏

1、原理：

根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离。

2、适用范围：分离和提纯液态混合物，或把混在液体中的杂质除去。

3、蒸馏操作时应注意的问题：

1、蒸馏烧瓶下面必须垫上石棉网，不能用火直接加热。

2、蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石（或碎瓷片）以防加热时暴沸，使蒸馏平稳进行。

3、温度计的液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蒸气温度。

4

、冷却水的流向应跟在蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以收到最大的冷却的效果。

5、蒸馏产物（称馏分）一般用锥形瓶收集。

[扩展]：空气的分离和石油炼制成品油（汽油、柴油）都运用了蒸馏原理。液化空气中，氮和氧的沸点不同，减压、升温后氦气先逸出，剩下的液体主要是液氧。石油中各组分的沸点不同，控制温度让不同组分先后蒸馏出来。制得汽油、煤油、柴油、石蜡等。

3、创新思维扩展

5、自然界的净水过程和自制净水器

地表水常常含一些杂质，通过地层或沙层过滤后得到净化，所以农村常挖井取用地下水。

地表水

沙层

井水

根据井水的净化过程，我们可以自己设计净水器，过滤层的颗粒由粗到细。

纱布鹅卵石

纱布水

细沙石活性炭