【教材解读】课题3 水的净化

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一、自来水厂净水过程

1. 水的净化要解决的三个主要问题：

①除去不溶性杂质；②除去可溶性杂质；③除去有毒物和有害细菌。

2. 流程：取水—沉淀—过滤—吸附—消毒—配水

注意：

①该过程中只有“消毒”是化学变化，“沉淀”、“过滤”、“吸附”均为物理变化。

②有些不溶性杂质很细小，仅靠自身重力很难沉降，加入絮凝剂可以促进不溶物沉淀。明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]就是一种常见的絮凝剂。

③沉淀、过滤、吸附也是化学实验中常用的分离混合物的方法。

④经沉淀、过滤、吸附处理后的水并不是纯水，仍含可溶性杂质。

二、过滤

用于分离固液混合物的方法

操作要点：一贴、二低、三靠 说明： 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁； 二低：滤纸边缘低于漏斗边缘， 液面低于滤纸边缘； 三靠：倾倒滤液的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒 （目的：防止液体溅出）， 漏斗下端管口紧靠烧杯内壁 （目的：防止滤液溅出）。 注意：过滤只能除去不溶性杂质，无法除去可溶性杂质。

三、吸附

活性炭具有疏松多孔的结构，在净水过程中起吸附作用，该过程为物理变化。用具有吸附作用的固体过滤，不仅可以滤去不溶性杂质，还可以吸附一些可溶性杂质，除去颜色和气味。这是市场上出售的使用活性炭的净水器的净水原理。

活性炭净水器示意图

简易净水器示意图

四、蒸馏

用于分离液体混合物的方法

原理：利用液体混合物中各组分沸点不同，使低沸点组分先蒸发，再冷凝，以分离整个组分。蒸馏得到的水称为蒸馏水，是净化程度较高的水。

实验室常用的蒸馏装置

制取蒸馏水的简易装置

注意：水的净化方法通常包括沉淀、过滤、吸附和蒸馏。净化程度由高到低的顺序是蒸馏、吸附、过滤、沉淀。沉淀和过滤只能除去不溶性杂质，吸附还可以除去部分可溶性杂质、去除颜色和异味，蒸馏可以得到净化程度较高的蒸馏水。综合运用以上四种方法净水效果更好，操作顺序为沉淀、过滤、吸附、蒸馏。解题时要针对水中所含的不同杂质采取相应的净化措施。

五、硬水与软水

	硬水	软水
定义	含较多可溶性钙、镁化合物的水	不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水
用肥皂水区分
硬水软化法	生活中：煮沸    实验室中：蒸馏

六、例题

例题 某同学收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂的净水过程，制成自来水，其实验过程如图所示。请回答以下问题。

（1）操作①的名称是          ，得到液体C属于       （填“纯净物”或“混合物”）。

（2）操作②过程中常用活性炭来除去一些异味和色素，这是利用活性炭的                 性。

（3）该同学经净化后得到的液体D属于     （填“硬”、“软”）水，区分软水和硬水的试剂为        。

解析：

（1）河水中含有不溶性杂质，可以通过过滤的操作除去，它的原理就是将不溶性固体与液体分离。在液体C中还含有可溶性杂质，所以液体C属于混合物。

（2）活性炭具有吸附性，能将水中异味和色素除去。

（3）经净化后得到的液体D，只是除去了不溶性杂质，以及水中异味和色素，但水仍然含有可溶性的钙镁化合物，属于硬水，区分软水和硬水的试剂是肥皂水，泡沫丰富，不易起浮渣的为软水。

答案：（1）过滤  混合物；（2）吸附性；（3）硬  肥皂水

初中阶段在多个实验中都用到水，但水的作用各不相同，归纳如下：

实验装置	测定空气中氧气的含量	硫在氧气中燃烧	铁丝在氧气中燃烧
主要作用	量筒中的水： 通过水体积的变化得出空气中O2体积分数 集气瓶中的水： 吸收生成的五氧化二磷，吸收热量	吸收反应放出的热量； 吸收生成的二氧化硫	冷却溅落的熔融物，防止集气瓶炸裂