初中化学水的组成和净化授课ppt课件

这是一份初中化学水的组成和净化授课ppt课件，共27页。PPT课件主要包含了水的净化，水需要净化的原因，加快过滤速率，自来水的生产过程，活性炭净水，硬水和软水，用离子交换树脂净水，水资源的综合利用，水资源概况，保护水资源等内容，欢迎下载使用。
1.掌握过滤实验操作，了解水的净化原理和流程，学习物质分离的实验技能。（化学观念、科学探究与实践）2.了解硬水和软水的区别。（化学观念）3.体会化学在自来水生产过程中的重要作用，认识水资源综合利用对社会可持续发展的重要意义。（科学态度与责任）
我们在日常生活中会接触到各种水，如河水、井水、自来水和矿泉水等。看起来清澈的自然界中的水，往往是含有多种成分的水溶液。有些还含有不溶性杂质而呈浑浊状态，这些水都是混合物。而纯水、蒸馏水都只含有一种物质，是纯净物。
1.生活中接触的水和纯水
（1）由于自然界中的水在不断流动，带入了泥土等杂质，导致水的纯度下降，直接影响水的质量。（2）自然界中水的循环和水流经岩层表面或固体砂层后都能除去其中的一些杂质，但往往比较缓慢，也不易控制。
人们常根据生产生活的需要对水进行处理，以除去水中含有的杂质，这就是水的净化。
井水看上去比较干净，为什么？井水是否为纯水？
水流经岩层表面或固体砂层后都能除去其中的一些杂质。井水不是纯水。
事实上，完全纯净的水在自然界中并不存在，只要水中的杂质对人体无害，均可以作为生活用水。
过滤是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种常用方法。（1）过滤器的制作：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），放入漏斗内，并使滤纸边缘低于漏斗边缘，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没有气泡。
（2）过滤用到的仪器漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）。
滤纸用水润湿的目的是使滤纸紧紧地贴在漏斗内壁上。
（3）过滤的操作要点过滤操作可以概括为“一贴、二低、三靠”。具体内容如下：
防止液体溅出，也能加快流速。
不能留有气泡，若有气泡会使过滤速率减慢。
防止液体从漏斗外壁流下。
防止液体未经过滤而从滤纸与漏斗的间隙流下。
防止待过滤液体流到漏斗外。
（1）玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，防止冲破滤纸和液体溅出。（2）过滤仅除去了水中的不溶性杂质，因此过滤后的水不是纯水。（3）经一次过滤后，滤液呈浑浊状，应重新过滤一次。经过两次过滤后，滤液仍然浑浊，要查找原因。可能的原因有①滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）；②液面高于滤纸的边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）；③承接滤液的烧杯不干净等。此时，应针对原因重新操作，直到澄清为止。
实验步骤：（1）将一些浑浊的水倒入烧杯中，向烧杯中加入少量明矾，搅拌使明矾溶解，静置，观察现象。（2）取一张圆形滤纸，折叠后剪成合适的大小，再展开放在漏斗中，用水润湿，作为过滤器，再安装好过滤装置；将烧杯中的上层液体倒入另一个烧杯中，余下的液体缓慢地沿着玻璃棒注入漏斗中。待液体全部过滤后，取出滤纸，观察滤液和滤纸上的物质。
实验现象：（1）加入明矾后浑浊的水变澄清了；（2）过滤后滤纸上留下固体杂质，滤液澄清透明。实验结论：利用过滤方法能将不溶于水的固体与水分离开来。
（4）【实验探究】浊水过滤
明矾是一种絮凝剂，其作用是使悬浮颗粒发生凝聚而沉降。常见的絮凝剂除明矾外还有三氯化铁等。
根据不同场合的用水要求，可选择不同的过滤介质。如实验室常用滤纸除去液体中不溶性的固体小颗粒；茶壶中过滤茶叶可采用金属网；通过水塔中的沙层、活性炭等物质可除去固体小颗粒，获得工业用水；家用净水器常用过滤膜、活性炭和离子交换树脂等净化水。
（5）过滤在生活中的应用
随着生活水平不断提高，人们对水质的要求也越来越高。用水分类标准对水中的杂质种类和含量均有明确的规定。例如，居民生活用水的需求量非常大，不仅要求水是洁净的，而且必须安全卫生。当自来水送到家庭之前，自来水厂通过加入絮凝剂将悬浮的固体沉降、过滤，再用沙子过滤除去水中较小的颗粒物，最后还需通入消毒剂进行消毒杀菌处理。
自来水生产的一般过程如下所示：
1.自来水生产过程中，天然水要经过沉降、过滤、杀菌消毒等净化环节，各环节的作用分别是什么？ 2.天然水经处理后得到的自来水是纯净物还是混合物？为什么？
2.混合物。天然水经处理后得到的自来水中仍溶有部分可溶性杂质，属于混合物。
1.沉降环节的作用是使固体颗粒与液体分离；过滤环节的作用是除去液体中混有的固体；杀菌消毒环节的作用是在常温下杀死水中的细菌和微生物。
有些净水器是利用活性炭吸附除去水中的颜色和异味，达到净水的目的。活性炭是一种常见的吸附剂，主要含碳，是一种人造的黑色多孔的固体物质，具有很强的吸附性能，在防毒面具中用来除去某些有毒气体，在工业上可用来脱色、净化溶液等。活性炭经过处理可以重复使用。
根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离的一种方法，如实验室采用蒸馏的方法制取蒸馏水。
8.【实验探究】蒸馏水与氯化钠溶液的鉴别
有两瓶无色透明的液体，其中一瓶是蒸馏水，另一瓶是氯化钠溶液。通过哪些方法能将它们区别开来呢？
方法一：各取样少许，用玻璃棒分别蘸取后在酒精灯火焰上灼烧，蒸干后出现白色固体的是氯化钠溶液；蒸干后没有固体残留的是蒸馏水。方法二：测试导电性，若液体能导电，则为氯化钠溶液，否则为蒸馏水。
外观看起来清澈的水，也可能含有某些可溶性物质。如果某个水样加热蒸干后有固体物质析出，则其一定含有可溶性物质。
（1）概念我国某些地区的天然水（如石灰岩地区的井水、河水）中溶有较多含钙、镁离子的可溶性物质，通常称为硬水；不含或仅溶有少量含钙、镁离子的可溶性物质，通常称为软水。（2）硬水的危害①用硬水洗涤衣物时，加入肥皂水产生的泡沫很少，甚至会形成白垢，严重影响洗涤剂的使用效果。②长期饮用硬水对人体健康也不利。③一些工业生产也不能使用硬水。
离子交换树脂是一种人工合成的多孔性的新型高分子材料，能够与水中的阴阳离子交换，起到净化水的作用。利用离子交换树脂还可以获得去离子水。离子交换法常用于处理硬水和海水。选择适当的离子交换树脂进行处理，当硬水通过软水机内的树脂时，水中的钙、镁离子被树脂交换除去，流出的水即为软水。
（3）硬水软化的方法①煮沸：硬水煮沸后，水中溶解的可溶性钙、镁物质生成沉淀析出，降低了水中可溶性钙、镁物质的含量，使硬水变为软水。②蒸馏：在实验室里可以用蒸馏的方法使硬水软化。
1.【交流讨论】人类对水的需求状况
请对下表数据进行多角度的分析，并借助柱状图或折线图等进行比较，你能从中得出哪些有意义的结论？各类用水所占比例发生变化的原因可能是什么？
工业快速发展的证明，近些年保持稳定且有下降趋势，反映了工业结构调整和用水效率的提高；生活用水比例持续增加反映了人民生活水平的日益提高。特别值得指出的是，水资源节约意识增强，人工生态环境补水量的比例逐渐升高，这说明我国对生态环境保护的力度逐渐加大，更重视生态环境的可持续发展。
总体来看，我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势，对于水资源总的需求量越来越大。分析各类用水所占比例可以发现：农业用水比例有明显下降，进入21世纪后基本稳定；工业用水比例不断增加，这正是我国改革开放后
充分利用丰富的海水资源，有望成为解决人类水危机的重要途径。科学家正在探寻新方法和新技术，从海水中提取多种物质，对海水进行淡化处理，以提高海水资源综合利用的价值。
相对于丰富的海水资源，世界上的淡水资源一直处于紧缺状态，淡水仅占地球水量的约2.5%。我国的人均水资源占有量仅为世界人均水平的四分之一，有超过一半的地区处于严重缺水状态。
3.海水资源的综合利用
海水淡化的实质是将海水中的盐分与水分离，目前各国采用的方法有多种。请你从减少能源消耗和保护环境的角度，设计一种海水淡化的技术路线，画出草图并说明其工作原理。
常见的海水淡化方法有：1.冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去。2.反渗透法，通常又称超过滤法，该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将盐类与淡水分隔开的。3.太阳能法，太阳能蒸馏法就是采用简单的太阳能蒸馏器，将盐类与淡水分隔开。
膜蒸馏法是一种采用疏水微孔膜为分隔介质，以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的分离过程，该过程可看作是膜分离与蒸馏过程的集合。以膜蒸馏海水淡化为例，被加热后海水中的水分在膜的高温侧蒸发，穿过多孔疏水膜后在低温侧冷凝富集，而海水中的盐则不能透过疏水膜，从而实现了海水脱盐得到淡化水。
现以太阳能法中的膜蒸馏法为例。
每个公民都应该树立保护水资源的意识，养成节约用水、合理用水、防止水污染的良好习惯。
（1）节约用水①工业上，水的主要用途有原料用水、产品处理用水、锅炉用水、冷却用水、洗涤用水等，工业上改进一些生产工艺，提高水的重复利用率，可以节约大量水。②农业上，各国都在努力发展节水型农业，例如农业和园林浇灌改大水漫灌为喷灌和滴灌，可以节约大量水。③我们在日常生活中也要节约用水。如关紧身边的水龙头，更换滴水、漏水的水龙头，使用节水型器具，生活用水处理后二次利用等。（2）防治水体污染防治水体污染是保护水资源的有效做法。
1.生活中接触的水和纯水2.水需要净化的原因3.水的净化4.过滤5.自来水的生产过程6.活性炭净水7.蒸馏8.【实验探究】蒸馏水与氯化钠溶液的鉴别9.硬水和软水二、水资源的综合利用1.【交流讨论】人类对水的需求状况2.水资源概况3.海水资源的综合利用4.保护水资源
1.为了测定一定量黄河水中泥沙的含量，某同学设计了如图所示的操作。（1）该操作的名称是　　　　，仪器A 的名称是　　　　，该实验还应补充的仪器名称是　　　　，其作用是　　　 　。（2）补充上述仪器后，该实验还有两处错误：①过滤时滤纸的边缘高于漏斗的边缘；②　 　 　　_________________。（3）改正错误后，若滤液仍然浑浊，则可能的原因是　　 （写一条即可）。
漏斗末端没有紧靠在烧杯内壁上
2.水是生物体的重要组成部分，人类的生产生活也离不开水。下列有关天然水的人工净化的说法不正确的是（　　）A.用过滤法除去泥沙等杂质，是利用物质的颗粒大小不同，发生了物理变化B.活性炭疏松多孔，能吸附水中的色素，发生了物理变化C.明矾溶于水后，能促进水中悬浮杂质的沉降，从而起到净水作用D.矿泉水加热冷凝后得到蒸馏水，有新物质生成，发生了化学变化
3.为防止疾病传染，河水需经处理后方能饮用。常用的措施有：①加热煮沸　②用消毒剂杀菌消毒　③过滤　④自然沉降。较为合理的处理顺序是（　　）A.①②③④ 　B.④③②①　 C.④②③①　 D.②④③①
4.2024年5月1日，我国首部《节约用水条例》正式施行。下列做法正确的是（　　）A.园林浇灌采用大水漫灌B.洗手接洗手液时不关水龙头C.工业用水不重复利用D.家庭使用节水器具，如节水型洗衣机