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2019-2020年九年級化學(xué)上冊第三單元 自然界的水 課題2 水的凈化學(xué)案 新人教版 知識點1：水的凈化 1、水的物理性質(zhì) 純水是無色、無臭、清澈透明的液體，而自然界中的天然水（河水、湖水、井水、海水等）含有許多可溶性和不溶性雜質(zhì)，呈現(xiàn)渾濁，需要凈化。 2、水的凈化方法 自然界的水含有雜質(zhì)和細(xì)菌等物質(zhì)，為混合物，不宜直接飲用。 針對水質(zhì)的不同，常用的水的凈化方法有：沉淀、吸附、過濾、蒸餾、殺菌等。 （1）沉淀和吸附：常用明礬、活性炭等對水中的雜質(zhì)進(jìn)行沉降或吸附。 （2）過濾：除去水中的不溶性雜質(zhì)的方法。 （3）蒸餾：除去水中可溶性雜質(zhì)的方法，凈化程度相對較高，得到蒸餾水可以看做是純凈物。 （4）殺菌：水中含有細(xì)菌、病毒，可放入適量的藥物進(jìn)行殺菌消毒。 3、自來水廠凈水的主要步驟 （1）取水（提供水源，從江、河、湖或地下的水源取水） （2）加絮凝劑（用明礬除去水體中的不溶于水的固體雜質(zhì)） （3）反應(yīng)沉淀池（除去水體中一些可溶于水的物質(zhì)，這些物質(zhì)對人體有嚴(yán)重的危害） （4）過濾池（除去以上各步的沉淀物與原有水體中的漂浮物） （5）活性炭吸附池（除去水體中一些可溶于水的有氣味的有顏色的雜質(zhì)） （6）清水池（經(jīng)過吸附后，還有少量雜質(zhì)要除去） （7）投藥消毒（水體中存在一些有毒、有害的病毒、病菌等，通過化學(xué)消毒劑才能除去） （8）配水泵（經(jīng)過以上步驟后，所得得水基本上是比較干凈的水，可供用戶使用） 注： （1）“投藥消毒”步驟中所用的消毒劑主要有氯氣、臭氧、二氧化氯等，發(fā)生化學(xué)變化，其余的各步大都是物理變化。 （2）經(jīng)過多步凈化后最后所得水仍含有少量可溶性雜質(zhì)，仍屬于混合物。 知識點2：過濾 1、適用范圍：（1）液體與不溶于液體的固體分離；（2）兩種固體中一種可溶于水，另一種不溶于水的固體混合物的分離。 2、所用儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒、帶鐵夾的鐵架臺 3、操作要領(lǐng)：“一貼二低三靠” （1）一貼：__________________________________（目的是_________________）； （2）二低：①_______________________________，（目的是_________________）； ②__________________________________，（目的是_________________）； （3）三靠：①_____________________________，（目的是_________________）； ②______________________________________，（目的是_________________）； ③_______________________________________，（目的是_________________）。 思考：1、某同學(xué)發(fā)現(xiàn)燒杯中的溶液底部有很多不溶物，他進(jìn)行了過濾操作，在此操作過程中出現(xiàn)的錯誤有哪些？怎么改正？ 2、可以用什么物品代替實驗中的濾紙和漏斗來過濾液體？ 知識點3：硬水和軟水 1、硬水和軟水的定義 硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。 軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。 注：（1）可溶性鈣、鎂化合物指氯化鈣、氯化鎂、硫酸鎂、碳酸氫鈣等可溶性的鹽。它們的化學(xué)符號為MgCl2、CaCl2、MgSO4、CaSO4、Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2等。 （2）軟水和硬水都是混合物，只是可溶性的鈣鎂化合物含量不同。 （3）出現(xiàn)水垢的原因是：________________________________。 2、鑒別硬水和軟水的方法 步驟：把等量的肥皂水分別滴加到盛有等量的軟水、硬水的燒杯中，攪拌，觀察兩只燒杯中產(chǎn)生泡沫的情況。 現(xiàn)象：盛放硬水的燒杯中浮渣多，泡沫少；盛有軟水的燒杯中浮渣少，泡沫多。 結(jié)論：可用肥皂水來區(qū)別軟水和硬水。浮渣多，泡沫少的是硬水；泡沫豐富，浮渣少的是軟水。 知識點4：硬水的軟化 1、硬水的危害 （1）用硬水洗滌衣服，___________________________。 （2）鍋爐用硬水，_______________________________。 （3）人長期飲用硬水，_________________________。 2、蒸餾實驗 步驟：在燒瓶中加入三分之一體積的硬水，再加入幾粒沸石，連接好裝置，加熱燒瓶，棄去開始蒸餾出來的部分液體，收集到10mL左右的蒸餾水后，停止加熱，用肥皂水比較蒸餾前后的硬度變化。 現(xiàn)象：蒸餾后的水中出現(xiàn)大量泡沫，浮渣少；蒸餾前的水中出現(xiàn)大量浮渣，泡沫較少。 結(jié)論：蒸餾后得到的是軟水。 提示： （1）燒瓶內(nèi)液體不超過燒瓶體積的三分之一； （2）燒瓶內(nèi)加入幾粒沸石，以免加熱時出現(xiàn)暴沸； （3）加熱燒瓶時，不能使液體沸騰太劇烈，以防止液體通過導(dǎo)管直接流進(jìn)冷凝管中； （4）冷凝管的水流方向是由下至上，以提高冷凝效果。 3、硬水的軟化 （1）設(shè)法除去硬水中的鈣、鎂化合物，可以使硬水軟化為軟水。 生活中我們通過水沸騰也可以降低水的硬度，工業(yè)上和科學(xué)實驗中軟化硬水的方法很多，比如使用離子交換樹脂是比較高效的降低硬水硬度的好方法。 （2）實驗室可以通過蒸餾的方法降低水的硬度。 注： （1）硬水軟化的常用方法：蒸餾和沸騰。 （2）實驗室常備的蒸餾水是凈化程度較高的水，一般由工業(yè)生產(chǎn)提供，在實驗室也可制取蒸餾水。 （3）蒸餾屬于物理變化。 （4）凈化水的主要過程有沉淀、過濾、吸附和蒸餾。 規(guī)律方法探究 一、過濾方法的適用范圍：（1）液體與不溶于液體的固體分離；（2）兩種固體中一種可溶于水，另一種不溶于水的固體混合物的分離。屬于物理變化。 二、區(qū)分軟水和硬水： 二者區(qū)別是可溶性的鈣鎂化合物的含量多少，相同點都是混合物。 三、常見水的分類 1、化學(xué)中水可認(rèn)為是純凈物的有： （1）三態(tài)變化涉及到的不同狀態(tài)的水，如水、冰、水蒸氣、雪、霜、霧等。 （2）蒸餾水、純凈水 2、化學(xué)中水可認(rèn)為是混合物的有： 以上除外的都可看做是混合物，比如自然界中的水常含可溶或不溶性的雜質(zhì)，屬混合物。