九年级上册（2024）跨学科实践活动：水的净化与自制净水器精品课堂检测

这是一份九年级上册（2024）跨学科实践活动：水的净化与自制净水器精品课堂检测，共3页。试卷主要包含了5 跨学科实践活动，天然水中的杂质分离，常用的净水方法等内容，欢迎下载使用。
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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
一、认识水的净化方法
1.天然水中的杂质分离
天然水中含有泥沙、腐殖质、藻类、浮渣等难溶物，还有对人体有害的离子、色素等可溶性杂质以及细菌等微生物，需要净化处理后才能饮用和使用。
2.常用的净水方法
常用的净水方法有:沉淀法、过滤法和吸附法。实验室中也常用这三种方法实现混合物的分离。
（1）沉淀法
【实验3-8】取一个100ml的烧杯，加入约70ml的浑浊天然水。
①静置沉淀：静置数分钟后观察上层和底层的水。
现象：烧杯内的水逐渐分层，下层的沉降物较多，上部的水比下层的更澄清。
解释：静置沉淀，可使大颗粒固体沉降。
②吸附沉淀：把少量硫酸铝或明矾加入到烧杯中，搅拌后继续观察，记录现象。
现象：烧杯中出现絮状沉淀，静置后，烧杯下层沉降物更多，上部水更澄清。
解释：明矾溶于水后生成胶状物，对杂质有吸附作用，使悬浮颗粒物沉降。
（2）过滤法
【实验3-9】①取一张圆形滤纸对折两次，打开成圆锥形放入漏斗内，滤纸边缘略低于漏斗口，用手压紧，并用水润湿，参照下图组装实验仪器。
1．认识水净化的方法，知道自来水厂净化水的流程。
2．通过探究形成混合物分离的一般思路和方法。
3．能利用生活中的常见物品制作简易净水器，通过小组合作体验科学探究的乐趣。
重点:水的净化的方法。
难点:混合物分离的一般思路和方法。
【操作要点】一贴:滤纸紧贴在漏斗内壁上。
二低:滤纸边缘低于漏斗口，液面低于滤纸边缘。
三靠:盛液烧杯口紧靠在倾斜的玻璃棒中部，玻璃棒斜靠在三层滤纸一边，漏斗下端紧靠接液烧杯内壁。
(2)把【实验3-8】中经硫酸铝或明矾沉淀后的水沿玻璃棒缓慢倒进漏斗中，用烧杯收集滤液。
[观察]烧杯中得到的滤液与过滤前的水相比，有什么不同？
提示：过滤前的水比较浑浊，底部有沉淀；烧杯中得到的滤液变澄清。
[结论]过滤是利用溶解性差异将固态和液态的混合物分离。
【讨论】过滤后，滤液仍然浑浊可能的原因有哪些？该怎么办？
原因：滤纸破损；或滤液边缘高于滤纸边缘；或仪器不干净等。
解决方法：应该再过滤一次，直到澄清为止。
（3）吸附法
【实验3-10】取【实验3-9】中滤液约50.mL置于烧杯中，再加入少量活性炭(或木炭)振荡，静置数分钟，记录现象。
现象：烧杯上层的水澄清透明。
通过以上实验可知，沉淀法使水中密度较大的颗粒物质沉降，过滤法除去较小的难溶性杂质，吸附法除去有色物质、有异味的物质，剩余可溶性杂质未去除。
【讨论与交流】①自来水厂的生产过程如下，请完成下面的表格。
天然水→栅栏→加入絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→加消毒剂→配水泵→千家万户
②自来水厂净化处理过的水能够直接饮用吗?
不能，因为自来水厂净化处理过的水中含对人体有害的离子、加氯消毒过程中残留的含氯物质(余氯)，以及输水管道中的不洁物质和致病细菌。应将自来水煮沸后再饮用。
二、混合物分离的一般思路和方法
混合物分离是利用混合物中不同组分的性质差异，选择合适的方法将杂质分离。其主要步骤有：分析混合物成分、比较物质性质差异、明确分离方法。利用物质溶解性的不同进行物质分离是常用的分离思路，过滤是其中常用的分离方法。
1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
（1）天然水经过自然沉降、过滤、吸附，即得到纯水。
（2）明矾净水的作用是杀菌消毒。
（3）明矾净水的作用是杀菌消毒。
（4）通过活性炭可使某些有害物质转化为无害物质
【答案】（1）×（2）×（3）×（4）×
2.过滤是一种常用的分离混合物的方法。
①过滤的方式多种多样，实验室中常用 做过滤层。
②某学生取少量浑浊的河水倒入烧杯中，先加入少量明矾搅拌溶解，静置一段时间后，如图2所示进行过滤。加明矾的作用是 。图示实验缺少的一种仪器是 ，其作用是 。
③能用过滤法将下列各组中混合在一起的物质分离的是 （填序号）。
A．二氧化锰和铁粉
B．食盐和沙子
C．食盐和蔗糖
D．氧气和二氧化碳
【答案】①滤纸；②溶于水形成的胶体能吸附小颗粒不溶性固体，形成大颗粒易于沉降；引流；
③B。
►问题一 水的净化方法
【典例1】“生命吸管”可以解决野外极限环境中的饮水问题。“生命吸管”中没有用到的净水方法是（ ）
A．过滤B．吸附C．消毒D．蒸馏
【答案】D
【解答】解：A、Uf超滤膜可起着过滤的作用，故选项错误。
B、活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，故选项错误。
C、抗菌球起着消毒的作用，故选项错误。
D、蒸馏是通过加热汽化的方法而将物质分离的一种方法，是利用物质的沸点不同，通过加热的方法，使低沸点物质先蒸发，再冷凝而得以分离的一种实验操作，“生命吸管”中没有用到的净水方法是蒸馏，故选项正确。
故选：D。
【变式1-1】饮用水与人体健康关系密切。下列几个步骤能将河水转化为可饮用水。以下处理过程顺序合理的是（ ）
①化学沉降（用明矾）
②消毒杀菌（用漂白粉）
③自然沉降
④加热煮沸
A．③②①④B．③①④②C．③①②④D．①③④②
【答案】C
【解答】解：将河水向经过自然沉降除去水中较大的难溶性杂质，再经过化学沉降除去水中的悬浮杂质，利用漂白粉对水进行杀菌消毒，最后加热煮沸即可转化为饮用水，合理顺序为③①②④。
故选：C。
【变式1-2】古人早有净水意识，如在木桶底部凿开小口，桶中压入稻草、竹炭（作用与活性炭类似）、干沙和卵石，水倒入，经净化后从小口流出。上述物品中起吸附作用的是（ ）
A．稻草B．竹炭
C．干沙D．卵石
【答案】B
【解答】解：A、稻草起到了过滤操作，可以除去水中的较大难溶性杂质，不合题意；
B、竹炭（作用与活性炭类似）具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，符合题意；
C、干沙起到了过滤操作，可以除去水中的较大难溶性杂质，不合题意；
D、卵石起到了过滤操作，可以除去水中的较大难溶性杂质，不合题意；
故选：B。
►问题二 过滤操作
【典例2】下列仪器，在过滤时用不到的是（ ）
A．玻璃棒B．铁架台C．蒸发皿D．烧杯
【答案】C
【解答】解：过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，过滤操作的装置由铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗四种仪器组成。
A、过滤时需用玻璃棒引流，该仪器过滤时需用，故选项错误。
B、过滤时需用铁架台固定漏斗，该仪器过滤时需用，故选项错误。
C、过滤时不需要进行加热，无需使用蒸发皿，故选项正确。
D、过滤时需用烧杯盛放液体，该仪器过滤时需用，故选项错误。
故选：C。
【变式2-1】下列有关过滤的操作中错误的是（ ）
A．取一张圆形滤纸，对折两次，打开成圆锥形，放入漏斗
B．用少量水润湿滤纸，使滤纸紧贴漏斗，滤纸层与漏斗壁间不留气泡
C．用玻璃棒轻轻搅动漏斗中液体，以加快过滤
D．如果滤纸高于漏斗边缘，用剪刀剪去多余部分，使滤纸的边缘比漏斗口稍低
【答案】C
【解答】解：A、取一张圆形滤纸，对折两次，打开成圆锥形，放入漏斗，故选项说法正确。
B、用少量水润湿滤纸，使滤纸紧贴漏斗，滤纸层与漏斗壁间不留气泡，故选项说法正确。
C、不能用玻璃棒轻轻搅动漏斗中液体，以防止损坏滤纸，故选项说法错误。
D、如果滤纸高于漏斗边缘，用剪刀剪去多余部分，使滤纸的边缘比漏斗口稍低，故选项说法正确。
故选：C。
【变式2-2】中医是我国医学文化的宝贵遗产，下列中药煎制中属于过滤的是（ ）
A．冷水浸泡B．加热煎制
C．箅渣取液D．灌装保存
【答案】C
【解答】解：过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，中草药的煎制步骤中，箅渣取液，能将药渣和药液分离，是将不溶于液体的固体与液体分离，属于过滤操作。
故选：C。
►问题三 混合物分离的一般思路和方法
【典例3】《天工开物》记载：“水锡……其质黑色……愈经淘取”。“愈经淘取”指用孔径小于锡砂的容器从水中淘取锡砂，主要利用的方法是（ ）
A．溶解B．混合C．过滤D．蒸发
【答案】C
【解答】解：过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，“愈经淘取”指用孔径小于锡砂的容器从水中淘取锡砂，主要利用的方法是过滤。
故选：C。
【变式3-1】《天工开物》是中华经典科技名著。其中，消石篇——“入缸内，水浸一宿，秽杂之物，浮于面上，掠取去时，然后入釜，注水煎炼，消化水干，倾于器内……”。下列说法错误的是（ ）
A．“消”易溶于水，杂质难溶于水
B．“水浸一宿”让“消”充分溶解
C．“掠取去时”，分离难溶性杂质
D．降温结晶得到“消”
【答案】D
【解答】解：A.根据题意可知，“消”易溶于水，杂质难溶于水，故正确；
B.水浸一宿”可以让“消”充分溶解，故正确；
C.“掠取去时”分离难溶性杂质，故正确；
D.由“注水煎炼，消化水干，倾于器内……”可知，是通过蒸发水分得到“消”，而不是降温结晶，故错误。
故选：D。
1．自来水生产过程中，无需用到的步骤是（ ）
A．静置沉降B．吸附C．杀菌消毒D．蒸馏
【答案】D
【解答】解：自来水生产过程中用到了静置沉降、过滤、吸附、杀菌消毒等净化水的方法，但没有用到蒸馏。
故选：D。
2．实验台上已摆放好铁架台、滤纸、烧杯和漏斗等仪器，若要进行过滤操作，还必须使用图所示仪器中的（ ）
A．酒精灯B．蒸发皿
C．胶头滴管D．玻璃棒
【答案】D
【解答】解：过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，过滤操作的装置由铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗四种仪器组成。
A、过滤时不需要进行加热，无需使用酒精灯，故选项错误。
B、过滤时不需要进行蒸发，无需使用蒸发皿，故选项错误。
C、过滤时无需使用胶头滴管，故选项错误。
D、过滤时需用玻璃棒进行引流，故选项正确。
故选：D。
3．昭通巧家县的小碗红糖俗称“碗碗糖”，选用当地优质甘蔗、以传统工艺加工制作，为云南非物质文化遗产。下列由甘蔗制作红糖的主要步骤中，属于过滤操作的是（ ）
A．削蔗去皮B．石轱碎蔗C．渣汁分离D．热锅熬糖
【答案】C
【解答】解：过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，渣汁分离，是将不溶于液体的固体与液体分离，属于过滤操作。
故选：C。
4．如图所示为简易净水器，其中可吸附杂质、除去臭味的是（ ）
A．小卵石B．石英砂C．活性炭D．蓬松棉
【答案】C
【解答】解：A、小卵石能起到过滤的作用，不能吸附杂质、除去臭味，故选项错误。
B、石英砂能起到过滤的作用，不能吸附杂质、除去臭味，故选项错误。
C、活性炭具有吸附性，能吸附杂质、除去臭味，故选项正确。
D、蓬松棉能起到过滤的作用，不能吸附杂质、除去臭味，故选项错误。
故选：C。
5．某兴趣小组的同学们利用所学知识，制作了简易净水器。关于该净水器的说法正确的是（ ）
A．净水时水最后流经石子
B．净水器的空白处应为活性炭
C．该过程能将水样转化为软水
D．能把自然界中的水变成纯净物
【答案】B
【解答】解：A、石子间的空隙最大，因此净水时，水最先流经石子，用于除去水中较大的难溶性杂质，选项说法错误；
B、水经过石子、细沙的过滤后，在通过活性炭的吸附作用除去水中的色素和异味，因此净水器的空白处应为活性炭，选项说法正确；
C、该净水器不能除去水中可溶性钙、镁化合物，即不能将硬水软化，选项说法错误；
D、该净水器可以除去水中的难溶性杂质、色素和异味，但不能除去水中的可溶性杂质，因此得到的水仍为混合物，选项说法错误。
故选：B。
6．饺子是北方的传统美食。捞饺子时，用漏勺将饺子与汤分离。下列实验操作与这种分离方法原理相似的是（ ）
A．溶解B．蒸发C．过滤D．蒸馏
【答案】C
【解答】解：根据题意可知，捞饺子时，用漏勺将饺子与汤分离。
A、溶解是将液体、固体或气体分散在液体中，故选项错误。
B、蒸发是物质从液态转化为气态的过程，故选项错误。
C、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，捞饺子时，用漏勺将饺子与汤分离，其类似于过滤操作，故选项正确。
D、蒸馏是利用混合液体体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的操作过程，故选项错误。
故选：C。
7．根据自来水净水过程示意图，回答问题：
（1）过滤池的作用是除去水中的 （选填“难溶性”或“可溶性”）杂质；
（2）吸附池中的活性炭起到的是 作用；
（3）经过自来水厂净化后，用户得到的水是 （选填“纯净物”或“混合物”）；
（4）实验室中可用 的方法获得纯水。
【答案】（1）难溶性。（2）吸附。（3）混合物。（4）蒸馏。
【解答】解：（1）过滤池的作用是除去水中的难溶性杂质；
（2）吸附池中的活性炭起到的是吸附作用，能吸附水中的色素及异味；
（3）经过自来水厂净化后，用户得到的水中仍含有可溶性杂质，所以得到的水属于混合物；
（4）实验室中可用蒸馏的方法获得纯水。
1．下列实验操作中，与生活中“用笊篱捞面条”的目的一致的是（ ）
A．溶解B．过滤C．蒸发D．装瓶
【答案】B
【解答】解：生活中“用笊篱捞面条”的目的是将面条与水分离开，属于过滤操作。
A、溶解是将溶质分散在溶剂中，不符合题意；
B、“用笊篱捞面条”的目的是将面条与水分离开，属于过滤操作，符合题意；
C、蒸发是物质从液态转化为气态的过程，不符合题意；
D、装瓶是将溶液等装入瓶中，不符合题意。
故选：B。
2．由太湖水生产自来水的部分处理过程如下。有关说法不正确的是（ ）
A．用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒
B．活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味
C．上述处理过程应包含“蒸馏”
D．经过处理获得的自来水仍是混合物
【答案】C
【解答】解：A、用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒，故A说法正确；
B、活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味，故B说法正确；
C、自来水的生产过程中没有用到蒸馏操作，故C说法错误；
D、经过处理获得的自来水仍含有可溶性杂质，仍是混合物，故D说法正确。
故选：C。
3．下列操作正确的是（ ）
A．液体读数B． 液体取用
C． 过滤D．滴加液体
【答案】D
【解答】解：A、图中量筒读数时视线没与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，故图中所示操作错误；
B、取用液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，图中瓶塞正方在桌面上，故图中所示操作错误；
C、图中过滤时没用玻璃棒引流液体，故图中操作错误；
D、使用胶头滴管滴加少量液体的操作，胶头滴管应垂直悬空在试管口上方滴加液体，不能伸入到试管内或接触试管内壁，故图中操作正确。
故选：D。
4．造成过滤速度慢的原因可能是（ ）
A．滤纸没有紧贴漏斗内壁
B．没有用玻璃棒引流
C．玻璃棒靠在单层滤纸处
D．漏斗内液面高于滤纸边缘
【答案】A
【解答】解：A、滤纸没有紧贴漏斗内壁，滤纸与漏斗壁之间有气泡，会造成过滤速度慢，故选项正确。
B、没有用玻璃棒引流，可能会造成滤纸破损，故选项错误。
C、玻璃棒靠在单层滤纸处，可能会造成滤纸破损，故选项错误。
D、漏斗内液面高于滤纸边缘，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，故选项错误。
故选：A。
5．向如图所示的容器中分层装填活性炭、小卵石、石英砂就制成了简易净水装置，有关说法正确的是（ ）
A．此装置能对水杀菌消毒
B．此装置能降低水的硬度
C．X层装填石英砂
D．Z层装填活性炭
【答案】D
【解答】解：A．图示净化水的装置只能起到过滤、吸附的作用，不能起到杀菌消毒的作用，故错误；
B．图示净化水的装置只能起到除去难溶性杂质、色素和异味的作用，不能除去可溶性杂质，即不能降低水的硬度，故错误；
C．图示中简易净水装置，其中活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素；水经过小卵石可除去较大颗粒的固体不溶物，而石英砂则可除去小颗粒的固体不溶物，因此小卵石、石英砂都起到过滤的作用，X层为小卵石、Y层为石英砂、Z层为活性炭，故错误；
D．由以上分析可知，Z层为活性炭，故正确。
故选：D。
6．自来水厂净水过程的主要流程如图1所示，简易净水器的装置图如图2所示。
（1）图1中杀菌消毒时加入的液氯与水反应生成盐酸和次氯酸，这个变化属于 （填“化学变化”或“物理变化”）。
（2）小明欲使用活性炭、蓬松棉、小卵石和石英砂自制如图2所示的简易净水器，为使该装置的净水效果最佳，请你帮助小明在图中各层依次填上所使用的填充物：① ；② ；③ ；④ 。
（3）下列说法正确的是 （填写序号）。
A．图1自来水厂净化后的水属于纯水
B．图2装置可以除去水中的色素和异味
C．图2装置能给水杀菌消毒
D．水是一种元素
【答案】（1）化学变化；（2）小卵石；石英砂；活性炭；蓬松棉；（3）B。
【解答】解：（1）图1中杀菌消毒时加入的液氯与水反应生成盐酸和次氯酸，这个变化过程中有新物质生成，属于化学变化；故答案为：化学变化；
（2）如果利用石英砂、小卵石、活性炭、蓬松棉来设计一套如图2所示的简易净水器，可以填充在①、②、③、④层的物品依次为小卵石（过滤）、石英砂（过滤）、活性炭（吸附色素、异味等）、蓬松棉（其支撑作用）；故答案为：小卵石；石英砂；活性炭；蓬松棉；
（3）A．图1自来水厂净化后的水中仍含有可溶性杂质，不是纯水，选项说法错误；
B．活性炭具有吸附性，图2装置可以除去水中的色素和异味，选项说法正确；
C．图2装置不能给水杀菌消毒，选项说法错误；
D．水是一种物质，是由氢元素与氧元素组成的，选项说法错误。
故答案为：B。
流程
格栅
絮凝剂
过滤池
活性炭
消毒剂
作用
除去水中的圾等
使水中难溶性的杂质沉淀下来
除去不溶性杂质
除去有色物质、有异味的物质
杀菌消毒