《水的净化》 导学案

课题2 水的净化

1.能熟练进行过滤操作,会用沉淀、吸附、过滤、蒸馏等净化水的方法分析解决有关水的净化问题。

2.知道硬水的危害,会用肥皂水区分硬水和软水,能用具体方法将硬水软化。

1.纯水是无色、无味、清澈透明的液体,是纯净物;而天然水中由于含有可溶性或不溶性杂质,是混合物。

2.过滤是除去液体中混有的固体物质的一种方法。

3.净化水的方式有沉降、过滤、吸附、蒸馏。其中蒸馏是净化程度最高的净化方式。

4.硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水,而软水是不含或少含钙、镁化合物的水。往水中加入肥皂水后振荡,若产生的泡沫少,形成灰白色的垢状物,这样的水就是硬水,硬水会给生活和生产带来很多麻烦,生活中可采用煮沸的方法将硬水软化成软水。

一、水的净化

1.沉淀,是指在静置的条件下,水中的固体杂质在重力的作用下,沉积到容器的底部,还有一些固体杂质因为颗粒小、密度小悬浮在水中,此时可加入明矾,溶于水后生成的胶状物可以吸附水中悬浮物,从而使其沉降到底部,达到净化的目的。

2.实验:过滤的基本操作

按照课本P75【实验4-1】、【实验4-2】,小组内进行实验,记录现象并得出结论,相互交流并讨论过滤操作。

【实验过程】

(1)取一张圆形滤纸,对折两次,打开成圆锥形,把滤纸尖端朝下放入漏斗。滤纸的边缘要比漏斗口稍低,用少量水润湿滤纸使滤纸与漏斗紧贴,中间不要有气泡。

(2)把漏斗放在铁架台的铁圈上,调整高度,使漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁,以使滤液沿烧杯壁流下。

(3)取需要过滤的液体,将烧杯紧靠玻璃棒,使液体沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒,注意玻璃棒下端要紧靠三层滤纸的一边,倾倒时液面要低于滤纸的边缘。

(4)过滤结束后,观察到滤纸上有不溶性的固体,而滤液是澄清的。

【探索交流】

(1)上面的操作要点可以总结为“一贴、二低、三靠”。

(2)为什么要使滤纸紧贴漏斗内壁?

中间若有气泡就会减缓过滤速度。

(3)为什么要求漏斗下端紧靠烧杯内壁?

这样可以使滤液沿烧杯内壁流下,以免滤液从烧杯内溅出来。

(4)向烧杯内倾倒液体时,液面为什么不能高于滤纸边缘?

防止滤液从滤纸和漏斗之间流下,影响过滤的质量。

3.吸附、沉淀、过滤只能除去肉眼可见的大杂质,对于水中一些有味、有色、有毒的,肉眼不可见的杂质可加入活性炭或木炭,利用它们的吸附性将有色、有味、有毒的杂质除去。如冰箱除臭剂中常含有活性炭。

4.蒸馏,利用加热达到水的沸点,从而使水变成水蒸气,然后冷凝得到蒸馏水,因为蒸馏水是纯净物,因此蒸馏是净化程度最高的净化方式。

注意:在进行蒸馏操作时,应在蒸馏瓶内加入几粒沸石,以防加热时暴沸;冷凝管下端是进水口,上端是出水口。

【反思与评价】

(1)上面四种净化方式,净化程度由低到高的顺序是沉淀、过滤、吸附、蒸馏。

(2)在实际净化水的过程中,通常是几种净化方式综合应用的,如自来水厂净化水的过程是:取水、加入絮凝剂、沉淀、过滤、吸附、消毒、配水。

(3)在野外可以使用自制简易净水装置净化水。仔细阅读课本P77“课外实验”,讨论分析图4-22,每一层物质的作用是什么?

小卵石过滤除去大颗粒杂质;石英砂过滤除去小颗粒杂质;活性炭吸附除去一些可溶性的有色、有味、有毒的杂质;蓬松棉防止上面的细小固体随水流入下面的烧杯。

二、硬水与软水

1.硬水和软水的区分

【实验原理】硬水中的可溶性钙、镁化合物可与肥皂水反应,生成灰白色的垢状物,同时产生非常少的泡沫。

【进行实验】向盛有等量的软水、硬水的两支试管中分别加入等量的肥皂水,振荡。

【实验现象】一支试管中产生丰富的泡沫,下面的液体依然比较澄清;另一支试管中产生的泡沫很少,同时产生了灰白色的垢状物,慢慢漂浮在液面上。

【实验结论】能产生丰富泡沫且很少垢状物的是软水,而泡沫少同时产生垢状物的则是硬水。

【反思与运用】

平时用水壶烧开水时,水壶底部能产生黄白色的水垢,这是因为在加热的过程中,可溶性的钙、镁化合物转变成不溶性物质沉积下来而形成了水垢。

2.硬水的软化

【收集资料】

(1)加热沸腾过程中,可溶性的钙、镁化合物变成不溶性固体物质沉积下来。

(2)水受热蒸发成水蒸气,水蒸气通过冷凝又变回了液态蒸馏水,这个过程叫作蒸馏,可溶性钙、镁化合物不能转变成气态而是留在原来的容器中。

【实验结论】可通过煮沸、蒸馏的方法将硬水软化。

【反思与运用】煮沸操作简单,一般用于生活中的硬水软化;而蒸馏消耗能源、费时,不适合生活中应用,一般由工业生产余热提供热量使其软化。

见《导学测评》P20