跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)03水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器命題點(diǎn)一自來(lái)水的生產(chǎn)流程命題點(diǎn)二物質(zhì)分離和提純的常見(jiàn)方法命題點(diǎn)三水質(zhì)檢測(cè)命題點(diǎn)四自制凈水器的凈水原理1．愛(ài)護(hù)水資源：要節(jié)約用水。節(jié)約用水的標(biāo)志：。2．水的凈化（1）沉降是重力作用，除去水中顆粒較大的不溶性雜質(zhì)；促進(jìn)方法：明礬（可促進(jìn)水中懸浮雜質(zhì)的沉降）（2）過(guò)濾原理分離顆粒大小不同的混合物，除去水中顆粒較小不溶性雜質(zhì)。儀器漏斗、玻璃棒（作用引流）、燒杯、帶鐵圈鐵架臺(tái)。步驟一貼濾紙要緊貼漏斗內(nèi)壁，否則過(guò)濾很慢。二低濾紙邊緣要低于漏斗邊緣，濾液邊緣要低于濾紙邊，防止液體從縫隙流下，過(guò)濾失敗。三靠燒杯口緊靠玻璃棒；玻璃棒輕靠3層濾紙；漏斗下端要緊靠燒杯內(nèi)壁（防止濾液濺出）。分析過(guò)濾仍渾濁原因?yàn)V紙破損；液面高于濾紙邊緣；儀器不凈。過(guò)濾速度慢原因?yàn)V紙沒(méi)有緊貼漏斗內(nèi)壁。（3）吸附：原理：活性炭表面疏松多孔，表面積大，具有吸附性；除去水中的顏色或氣味的物質(zhì)。（4）蒸餾原理：各成分的沸點(diǎn)不同；除去水中可溶性雜質(zhì)，凈化程度最高——得到的是蒸餾水。（5）消毒殺菌：用液氯，此過(guò)程是個(gè)化學(xué)變化?！練w納總結(jié)】各種凈化方法除去的雜質(zhì)的種類(lèi)難溶性雜質(zhì)可溶性雜質(zhì)降低水的硬度沉淀√過(guò)濾√吸附√√蒸餾√√√水的凈化效果由低到高的是：沉淀、過(guò)濾、吸附、蒸餾（均為物理方法），其中凈化效果最好的是蒸餾。3．過(guò)濾（1）過(guò)濾是把不溶于液體的固體物質(zhì)跟液體分離開(kāi)來(lái)的一種混合物分離的方法；它根據(jù)濾紙能夠透過(guò)液體和溶于液體的物質(zhì)的特殊功能，將混合物分離開(kāi)來(lái)的；常用來(lái)分離不溶于液體的固體物質(zhì)跟液體等。（2）適用范圍：用于分離難溶性固體與液體或者不溶性固體和可溶性固體（3）操作注意事項(xiàng)：“一貼二低三靠”（4）儀器和用品：玻璃儀器（燒杯、玻璃棒、漏斗）、鐵架臺(tái)、用品（濾紙）（5）過(guò)濾后，如果濾液仍然渾濁，可能原因有：A．承接濾液的燒杯不干凈B．傾倒液體時(shí)液面高于濾紙邊緣C．濾紙破損（6）過(guò)濾后仍然渾濁的處理方法，清洗儀器，更換濾紙，重新過(guò)濾。4．蒸餾（1）原理：利用液體的沸點(diǎn)不同，將其分離。（2）裝置：（3）要點(diǎn)：①加熱時(shí)，燒瓶底部要墊上石棉網(wǎng)；②冷凝管中冷水流向是下進(jìn)上出；③為防止燒瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)暴沸現(xiàn)象，要加入沸石或少量碎瓷片。5．自來(lái)水生產(chǎn)（1）自來(lái)水廠(chǎng)凈水步驟：取水、加絮凝劑、反應(yīng)沉淀池、過(guò)濾池、活性炭吸附池、清水池、投藥消毒、配水泵。（2）自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中各部分作用各環(huán)節(jié)的作用加明礬明礬溶于水生成膠狀物，吸附雜質(zhì)產(chǎn)生沉淀，達(dá)到凈水的目的過(guò)濾池除去不溶性雜質(zhì)活性炭吸附池活性炭能吸附水中的可溶性雜質(zhì)（色素和異味），也可濾去不溶性雜質(zhì)消毒除去細(xì)菌（是化學(xué)變化）常用消毒劑：漂白粉、氯氣、臭氧、二氧化氯等6．簡(jiǎn)易凈水裝置凈化后的水中含有可溶性雜質(zhì)，不是純凈物。小卵石、石英砂發(fā)揮的作用是過(guò)濾?；钚蕴堪l(fā)揮作用是利用其疏松多孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附性。該裝置凈水時(shí)，沒(méi)有生成新物質(zhì)，發(fā)生物理變化。命題點(diǎn)一自來(lái)水的生產(chǎn)流程【典例1-1】小華參觀當(dāng)?shù)氐淖詠?lái)水廠(chǎng)，了解到自來(lái)水的生產(chǎn)有以下過(guò)程，其中屬于化學(xué)變化的是（）A．自然沉淀 B．過(guò)濾 C．活性炭吸附 D．投藥消毒【典例1-2】某興趣小組收集渾濁的河水，模擬自來(lái)水廠(chǎng)的凈水過(guò)程，最終得到蒸餾水，凈水過(guò)程如圖所示。（1）取100mL河水注入燒杯中，加入少量（填物質(zhì)名稱(chēng)），用玻璃棒攪拌使之溶解，靜置。（2）操作①的名稱(chēng)是，該操作中玻璃棒的作用是，操作以后得到的水依然渾濁，可能的原因是。（3）操作②中物質(zhì)C是活性炭，其作用是?！咀兪?-1】自來(lái)水廠(chǎng)對(duì)水進(jìn)行凈化處理時(shí)，最合理的步驟是（）A．過(guò)濾、沉淀、消毒 B．沉淀、消毒、過(guò)濾C．消毒、沉淀、過(guò)濾 D．沉淀、過(guò)濾、消毒【變式1-2】如圖為自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程示意圖。下列說(shuō)法正確的是（）A．混凝劑可以使水中懸浮雜質(zhì)加速沉降B．過(guò)濾池和吸附池中主要發(fā)生化學(xué)變化C．消毒常用的液氯是混合物D．清水池的水是純凈物命題點(diǎn)二物質(zhì)分離和提純的常見(jiàn)方法【典例2-1】如圖所示是小明實(shí)驗(yàn)時(shí)的過(guò)濾裝置圖。（1）過(guò)濾操作中用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒和，其中玻璃棒的作用是。（2）小明準(zhǔn)備按如圖所示的裝置進(jìn)行操作時(shí),發(fā)現(xiàn)裝置存在一處明顯錯(cuò)誤，該錯(cuò)誤是。糾正錯(cuò)誤后，接下來(lái)的過(guò)濾操作可除去水樣中的(填“可溶性”或“不溶性”)雜質(zhì)。（3）小波將渾濁的水樣過(guò)濾后，得到的水仍渾濁，其原因可能是（寫(xiě)出一點(diǎn)即可）?！咀兪?-1】水與人們的生活息息相關(guān)。下列有關(guān)水的說(shuō)法不正確的是（）A．蒸餾可降低水的硬度 B．用活性炭“吸附”可除去水中的色素和異味C．過(guò)濾可除去水中所有雜質(zhì) D．自來(lái)水廠(chǎng)凈水時(shí)加入明礬來(lái)加快懸浮雜質(zhì)沉降速度【變式2-2】目前很多學(xué)校安裝了直飲水機(jī)，如圖是化學(xué)興趣小組的同學(xué)在直飲水機(jī)上看到的直飲水機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．紫外線(xiàn)燈照射的作用是加熱 B．濾膜可除去水中的難溶性雜質(zhì)C．活性炭用來(lái)吸附水中的異味和色素 D．電熱水器煮沸的過(guò)程降低了水的硬度【變式2-3】水是生命之源，某興趣小組進(jìn)行了如下有關(guān)水的實(shí)。.回答下列問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)：天然水的凈化(實(shí)驗(yàn)流程及裝置如圖所示)（1）操作③中(填寫(xiě)儀器名稱(chēng))的作用是引流，若經(jīng)過(guò)此操作后，所得液體M仍然渾濁，其原因可能是(填字母標(biāo)號(hào))。A．漏斗內(nèi)的濾紙有破損B．漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁C．漏斗內(nèi)液面高于濾紙的邊緣（2）凈化后的水通過(guò)實(shí)驗(yàn)④制取蒸餾水，需要在a中加入，以防加熱時(shí)出現(xiàn)暴沸。命題點(diǎn)三水質(zhì)檢測(cè)【典例3-1】興趣小組開(kāi)展“自制凈水器及水質(zhì)檢測(cè)”實(shí)踐活動(dòng)。（1）自制凈水器：如圖，凈水流程依標(biāo)號(hào)順序進(jìn)行。吸附劑為活性炭，因其具有結(jié)構(gòu)。（2）水質(zhì)檢測(cè)：TDS值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，某水樣經(jīng)自制凈水器凈化后的TDS值如圖，凈化后的水質(zhì)純度為?！咀兪?-1】化學(xué)興趣小組開(kāi)展了“自制凈水器及水質(zhì)檢測(cè)”跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。（1）自制凈水器圖1中的吸附劑為活性炭是因其具有結(jié)構(gòu)；過(guò)濾采用了圖2膜技術(shù)凈化裝置，自來(lái)水經(jīng)過(guò)該裝置過(guò)濾后其硬度(通常用鈣鎂離子的含量來(lái)判斷)(填“會(huì)”或“不會(huì)”)降低。（2）水質(zhì)檢測(cè)檢測(cè)水可用市售的水質(zhì)檢測(cè)筆直接讀出水質(zhì)的TDS值，以判斷水質(zhì)純度，如圖3所示。若通過(guò)水質(zhì)檢測(cè)筆測(cè)出的TDS值為450，則該水質(zhì)，使用這樣的水會(huì)給生活和生產(chǎn)帶來(lái)許多麻煩，請(qǐng)舉一例說(shuō)明。命題點(diǎn)四自制凈水器的凈水原理【典例4-1】某課外活動(dòng)小組制作了如下簡(jiǎn)易凈水器，關(guān)于該凈水器的說(shuō)法正確的是A．能除去水中的色素和異味 B．能起到殺菌消毒的作用C．能將自來(lái)水轉(zhuǎn)化為蒸餾水 D．能除去水中的所有雜質(zhì)【典例4-2】云大附中學(xué)習(xí)小組在完成“水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器”的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中，制作了如圖所示的凈水器。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．凈水時(shí)水最先流經(jīng)小卵石 B．活性炭可除去水中的色素和異味C．紫外燈可起到消毒殺菌的作用 D．該裝置能將天然水凈化為純凈水【變式4-1】化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)并制作如圖所示的簡(jiǎn)易凈水裝置。利用該裝置模擬凈化當(dāng)?shù)睾铀?。下列分析正確的是A．小卵石的作用是除去水中的可溶性雜質(zhì) B．活性炭可吸附水中的色素和異味C．出水口的水中不含可溶性鈣、鎂化合物 D．為除去水中微生物等可通過(guò)靜置沉淀1．家用凈水器經(jīng)常用活性炭除去水中的色素和異味，其凈水方法是（）A．過(guò)濾 B．蒸餾 C．沉降 D．吸附2．下列有關(guān)凈水的操作，凈化程度最高的是（）A．沉淀 B．吸附 C．消毒 D．蒸餾3．下列凈水過(guò)程涉及化學(xué)變化的是（）A．靜置沉淀 B．砂石過(guò)濾 C．活性炭吸附 D．投藥消毒4．如圖是幾種凈水方法，有關(guān)敘述不正確的是A．圖①中冷凝水應(yīng)從b口進(jìn)，a口出B．圖②中玻璃棒所起的作用是引流C．圖③是生活中對(duì)飲用水殺菌消毒的主要方法D．圖①②③④的方法均能降低水的硬度5．下列水質(zhì)檢測(cè)的部分實(shí)驗(yàn)操作中不正確的是A．測(cè)酸堿度 B．取待測(cè)液C．滴加試劑 D．蒸發(fā)水樣6．某學(xué)習(xí)小組開(kāi)展“自制簡(jiǎn)易凈水器”的實(shí)踐活動(dòng)，作品如圖。完成下面小題。（1）任務(wù)一：學(xué)習(xí)凈水原理。下列凈水過(guò)程涉及化學(xué)變化的是A．靜置沉淀 B．砂石過(guò)濾C．活性炭吸附 D．投藥消毒（2）任務(wù)二：設(shè)計(jì)并制作凈水器。下列說(shuō)法合理的是A．小卵石和石英砂主要除去可溶性雜質(zhì)B．用活性炭?jī)羲且驗(yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)疏松多孔C．蓬松棉的主要作用是提高凈水的速率D．該凈水器流出的水可以直接飲用（3）任務(wù)三：展示并評(píng)價(jià)作品。下列評(píng)價(jià)不合理的是A．制作簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便 B．制作材料廉價(jià)易得C．作品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔美觀 D．凈化水硬度變得更小7．如圖為活性炭?jī)羲魇疽鈭D，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．為提高凈水效果，a為入水口，b為出水口B．活性炭不僅可以濾去不溶性物質(zhì)，還可以除去異味C．通過(guò)該裝置得到的水中可能含有一些可溶性鈣、鎂化合物D．該凈水原理體現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的化學(xué)觀念8．化學(xué)興趣小組的同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)了與水有關(guān)的知識(shí)后，決定對(duì)日常生活中的自來(lái)水分別從生產(chǎn)過(guò)程、水質(zhì)檢測(cè)、自制凈水器等方面展開(kāi)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)?；顒?dòng)一：參觀自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程【參觀實(shí)踐】（1）同學(xué)們?cè)诶蠋煹膸ьI(lǐng)下來(lái)到自來(lái)水廠(chǎng)參觀自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程，該過(guò)程主要包括：取水→加混凝劑→過(guò)濾→吸附→→配水?；顒?dòng)二：測(cè)量自來(lái)水的硬度【查閱資料】同學(xué)們查閱了相關(guān)資料，了解到國(guó)家有關(guān)水的硬度的標(biāo)準(zhǔn)為：類(lèi)別極軟水軟水中硬水硬水高硬水以CaCO3濃度計(jì)/(mg/L)0～7575～150150～300300～450450～700【進(jìn)行測(cè)量】（2）同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中取少量自來(lái)水，用便攜式水硬度檢測(cè)儀測(cè)得該自來(lái)水的CaCO3濃度為311.2mg/L,說(shuō)明本地區(qū)的自來(lái)水屬于?；顒?dòng)三：自制簡(jiǎn)易凈水器家中使用自來(lái)水時(shí)，最好安裝凈水器。于是同學(xué)們?cè)诶蠋煹膸椭?，利用所學(xué)知識(shí)，制作了簡(jiǎn)易凈水器?！境晒故尽浚?）同學(xué)們將自制的簡(jiǎn)易凈水器(如圖)在學(xué)?！翱萍脊?jié)”上進(jìn)行了展示，請(qǐng)你幫他們補(bǔ)全“？”處物質(zhì)的名稱(chēng)：。9．關(guān)注家鄉(xiāng)發(fā)展白浪河是濰坊的母親河，全長(zhǎng)123千米，穿過(guò)城區(qū)向北入海。長(zhǎng)期以來(lái)，因上游城區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施配套不完善，每逢日均降水量超過(guò)10毫米時(shí)，就會(huì)造成禹王街化肥溝內(nèi)污水溢流。為徹底解決溢流污水造成白浪河國(guó)控?cái)嗝嫠|(zhì)超標(biāo)問(wèn)題，濰坊市委、市政府成立專(zhuān)班調(diào)度，加大投入，綜合施策，如期實(shí)現(xiàn)國(guó)控監(jiān)測(cè)斷面順利達(dá)標(biāo)。（1）對(duì)河水的凈化操作中，涉及化學(xué)變化的是A．蒸餾 B．靜置沉降 C．加熱煮沸 D．明礬凈水（2）下列舉措對(duì)保護(hù)我們的母親河有利的是A．農(nóng)業(yè)上大量使用農(nóng)藥和化肥B．將廢舊電池深埋地下防止水體污染C．提倡使用加磷洗衣粉涮洗衣物D．鼓勵(lì)污水處理廠(chǎng)主動(dòng)減排，提高出水標(biāo)準(zhǔn)（3）為了檢測(cè)河水的水質(zhì)，下列幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作正確的是A．河水取樣 B．過(guò)濾河水C．量取一定量的濾液 D．濾液加熱（4）自然界的水硬度較大，在日常生活使用時(shí)需要進(jìn)行軟化，關(guān)于軟水和硬水的描述下列說(shuō)法不正確的是A．可以用肥皂水來(lái)區(qū)分硬水和軟水 B．明礬凈水能起到軟化水的作用C．長(zhǎng)期飲用硬水對(duì)身體健康不利 D．燒硬水的鍋爐更容易產(chǎn)生水垢（5）人工濕地作為一種生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)凈化污水與增強(qiáng)景觀效果的雙重目的，是一種經(jīng)濟(jì)有效的污水處理新技術(shù)，被譽(yù)為“污水處理的革命”。人工濕地常見(jiàn)的三種類(lèi)型是：水平潛流人工濕地(HFCW)、復(fù)合垂直流人工濕地(IVCW)和復(fù)合折流人工濕地(IBCW)。在進(jìn)水量和污水流速相同的條件下，三種類(lèi)型的人工濕地對(duì)污水進(jìn)行處理，其中不同濃度硝酸根離子()的去除效果如下圖所示。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．濕地公園能解決所有的水資源污染問(wèn)題B．濰坊市城區(qū)僅有白浪綠洲濕一處濕地公園C．利用人工濕地進(jìn)行污水處理，具有很好的應(yīng)用價(jià)值D．其它條件相同時(shí)，三種人工濕地對(duì)較低濃度的去除效果接近（6）小剛收集到一瓶渾濁的河水，他要模擬自來(lái)水廠(chǎng)的凈水過(guò)程，最終制成蒸餾水，他的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）操作①是過(guò)濾，若在該操作中發(fā)現(xiàn)濾液仍然渾濁，可能的原因是。（2）液體C有異味，操作②應(yīng)選用的物質(zhì)是。（3）操作③時(shí)需在水中加入沸石或碎瓷片，作用是，得到蒸餾水后，加入肥皂水并振蕩，看到的現(xiàn)象是。（4）積極推進(jìn)水環(huán)境整治，建設(shè)美麗家鄉(xiāng)。①環(huán)保部門(mén)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，將水質(zhì)從“優(yōu)”到“劣”分為Ⅰ—Ⅴ類(lèi)。由如圖可知，近年來(lái)白浪河Ⅱ—Ⅲ類(lèi)優(yōu)良水質(zhì)百分比明顯呈(填“上升”或“下降”)趨勢(shì)。由此推斷，白浪河主要水域的水質(zhì)在(填“變好”或“變差”)。②產(chǎn)生這種變化趨勢(shì)的原因可能是(寫(xiě)一條即可)。（7）請(qǐng)為母親河寫(xiě)一條環(huán)保標(biāo)語(yǔ)：。10．飲用水安全問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。（1）自來(lái)水的凈化的主要步驟如下圖：①河水外觀渾濁，因其含有(填“可溶性”或“難溶性”)雜質(zhì)，除去此類(lèi)雜質(zhì)的步驟是(填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”)。②物質(zhì)X能除去水中的臭味，X可能是。（2）為了保障野外工作人員的用水安全，便攜凈水器的設(shè)計(jì)具有重要意義、小組同學(xué)利用注射器、蓬松棉、紗布、活性炭、小卵石、石英砂等自制一個(gè)如圖所示便攜凈水器。①為了使凈水效果更好，你覺(jué)得A層放置的材料最好是。②使用該凈水器，待處理的水由下往上壓，優(yōu)點(diǎn)是。（3）市面上的“生命吸管”便攜式凈水器，其構(gòu)造、凈化原理，如圖所示。紡織網(wǎng)可對(duì)污水進(jìn)行過(guò)濾，其目的是攔截(填“大于”或“小于”)網(wǎng)限直徑的顆粒。11．水是生命之源，某校實(shí)踐小組學(xué)生在老師的指導(dǎo)下開(kāi)展了有關(guān)“水的凈化”的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)?！净顒?dòng)一】了解水的凈化如圖是學(xué)生參觀自來(lái)水廠(chǎng)后，繪制的自來(lái)水廠(chǎng)凈水過(guò)程示意圖。（1）吸附池內(nèi)常用吸附水中的色素和異味。（2）在凈水過(guò)程中加入混凝劑，目的是。（3）過(guò)濾池可以除去水中的(填“可溶性”或“不溶性”)雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作時(shí)用到的玻璃儀器有。（4）自來(lái)水廠(chǎng)常用氯氣消毒，該過(guò)程發(fā)生的是(填“物理”或“化學(xué)”)變化，其反應(yīng)原理之一是，其中HClO中氯元素的化合價(jià)為?！净顒?dòng)二】?jī)羲鲀羲?）自制簡(jiǎn)易凈水器實(shí)驗(yàn)用品：飲料瓶、活性炭、棉花、紗布、細(xì)砂、小石子、燒杯、玻璃導(dǎo)管、鐵架臺(tái)制作方法：為了凈水效果更好，按從下層到上層的放置順序，依次將(①活性炭、②棉花、③細(xì)砂、④小石子，填序號(hào))，放入飲料瓶?jī)?nèi)，且每層用品之間用紗布隔開(kāi)。交流討論：小石子、細(xì)砂對(duì)水中不溶性雜質(zhì)起作用，通過(guò)該凈水器獲得的水屬于(填“純凈物”或“混合物”)。（6）離子交換法凈水過(guò)程如圖所示。①此過(guò)程中能將硬水轉(zhuǎn)化為軟水的是(填“陽(yáng)離子”或“陰離子”)交換樹(shù)脂。②將水樣通過(guò)如圖所示的離子交換柱后，水中陰、陽(yáng)離子所帶電荷總數(shù)相等，交換后的水仍然呈電中性。水中陽(yáng)離子總數(shù)(填“增加”“減少”或“不變”)?！净顒?dòng)三】污水處理（7）再生水是國(guó)際公認(rèn)的“第二水源”，是將生產(chǎn)生活等污水經(jīng)過(guò)處理達(dá)標(biāo)后，可以在一定范圍內(nèi)使用的水，生產(chǎn)再生水的主要流程如圖：①一級(jí)處理時(shí)，污水經(jīng)過(guò)格柵后，還需向其中加入混凝劑，格柵的作用是；②二級(jí)處理時(shí)，需要使用活性炭，主要是利用了活性炭的性?！?/p>