第頁(yè)人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)《跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)3：水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器》同步講義（帶答案）教學(xué)目標(biāo)1.了解水的凈化過(guò)程，掌握分離和提純的基本方法及其與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。2.從化學(xué)、生物學(xué)、物理、地理等多學(xué)科視角分析并檢測(cè)水質(zhì)，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、工程融合解決實(shí)際問(wèn)題的基本方法。3.關(guān)注飲用水安全與人體健康的關(guān)系。重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：自制凈水器。◆任務(wù)一調(diào)查參觀1.調(diào)查(1)我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749—2022)自2023年4月1日起實(shí)施：(2)飲用水的發(fā)展歷史：2.參觀自來(lái)水廠(1)了解自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程(2)物質(zhì)分離和提純的方法及原理①過(guò)濾：用于分離液體和不溶于該液體的固體。自來(lái)水廠在過(guò)濾池中除去水中的不溶性雜質(zhì)。②蒸餾：根據(jù)液態(tài)混合物中各成分的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離的一種方法。自來(lái)水廠凈水過(guò)程不需要進(jìn)行蒸餾。繪制自來(lái)水生產(chǎn)的工藝流程簡(jiǎn)圖◆任務(wù)二水質(zhì)檢測(cè)1.確定檢測(cè)指標(biāo)取家庭或?qū)W校所在地區(qū)的天然水或其他水樣，從化學(xué)、生物學(xué)、物理、地理等學(xué)科的角度進(jìn)行綜合分析，結(jié)合新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749—2022),確定應(yīng)對(duì)該水樣中下列指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)：感官性狀包括色度、渾濁度、臭和味、肉眼可見(jiàn)物等化學(xué)指標(biāo)包括pH、氨、氯化物、揮發(fā)酚類(lèi)、硫酸鹽、鋁、銅等微生物指標(biāo)包括菌落總數(shù)、總大腸菌群、大腸埃希氏菌、賈第鞭毛蟲(chóng)等放射性指標(biāo)總α放射性等2.水的檢測(cè)指標(biāo)包括硬度、濁度、微生物等，檢測(cè)方法包括看、聞，更詳細(xì)的指標(biāo)需要通過(guò)精密的儀器測(cè)定，運(yùn)用合適的方法及技術(shù)手段，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)水樣進(jìn)行檢測(cè)。(1)檢測(cè)水樣的硬度①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)別以CaCO3濃度計(jì)(mg/L)極軟水0~75軟水76～150中硬水151~300硬水301~450高硬水451～700超高硬水701~1000特硬水>1000②硬水和軟水的鑒別方法【檢測(cè)自來(lái)水的硬度】取少量自來(lái)水，用便攜式水質(zhì)硬度儀測(cè)得該自來(lái)水的硬度為311.2mg/L,說(shuō)明本地區(qū)的自來(lái)水屬于硬水；另取少量自來(lái)水，加入少量肥皂水，振蕩后觀察到產(chǎn)生泡沫少、浮渣多，得出相同結(jié)論。(2)檢測(cè)水的濁度【查閱資料】水的濁度是一種表示水樣的透光性能的指標(biāo)，是水中泥沙、浮游生物及其他懸浮物使通過(guò)水樣的光線被散射或吸收造成的。濁度計(jì)可用來(lái)測(cè)量水的濁度，測(cè)得的濁度單位用NTU表示?！緳z測(cè)河水濁度的變化】取100mL河水樣品，測(cè)定初始水樣的濁度為670NTU。采用靜置和加混凝劑的方法分別對(duì)水樣進(jìn)行處理，測(cè)定水樣的濁度。實(shí)驗(yàn)記錄如下：實(shí)驗(yàn)操作靜置1h加入明礬后靜置濁度/NTU256143①加入明礬后水樣的濁度低于670NTU的原因是：明礬可以使水中懸浮的雜質(zhì)較快沉降，使水逐漸澄清。②依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能得出的結(jié)論是：在其他條件相同時(shí)，使用加入明礬凈水的效果比靜置的效果更好?！羧蝿?wù)三動(dòng)手制作1.了解家用凈水器的凈水原理(1)圖1為小區(qū)直飲售水機(jī)，圖2為家用凈水機(jī)，圖3為家用凈水器的工作原理。圖1圖2圖3圖3中，PP棉起過(guò)濾作用；反滲透膜上的孔徑只有0.0001微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的一百萬(wàn)分之一，其工作原理如圖4所示：(2)動(dòng)手制作凈水器選擇合適的物品，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和分離提純的方法，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易凈水器。設(shè)計(jì)時(shí)需明確自來(lái)水廠、家用凈水機(jī)的凈水步驟及作用，選擇具有類(lèi)似性質(zhì)的材料或物品。思考：怎樣控制進(jìn)出水的流速?怎么收集和儲(chǔ)存凈化后的水?怎么保證凈水裝置的穩(wěn)定性?怎樣使尺寸適當(dāng)、外表美觀?下圖是同學(xué)們展示的自制簡(jiǎn)易凈水器：2.利用自制凈水器凈化天然水，從技術(shù)與工程角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)一步優(yōu)化自制凈水器?！菊故九c交流】1.與同學(xué)交流你選取的水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)，以及檢測(cè)時(shí)用到的方法與技術(shù)手段。2.展示自制凈水器，與同學(xué)交流制作方法，使用說(shuō)明及凈水效果等，并相互評(píng)價(jià)。3.選擇活動(dòng)中感興趣的話題制作科技小報(bào)或展板，走進(jìn)社區(qū)，宣傳水資源保護(hù)，共建優(yōu)良的供水和用水環(huán)境。即學(xué)即練1.人們對(duì)于“好”水的需求一直沒(méi)有停止，水的凈化貫穿古今。任務(wù)一

了解凈水(1)浙江永嘉出土的明末“凈水池”，池底有木炭，其作用是。(2)現(xiàn)代凈水方法很多，其中反滲透凈水原理如下：百度搜索：是英文的縮寫(xiě)，中文意思是反滲透。①水分子的直徑（填“<”、“>”或“=”）膜的孔徑。②純凈水的出水口是（填“a”或“b”）。任務(wù)二

檢測(cè)水質(zhì)(3)值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。某水樣用筆測(cè)量，值為33，結(jié)合下圖可知該水質(zhì)屬于。值水質(zhì)強(qiáng)軟水軟水適度硬水中度硬水硬水強(qiáng)硬水考點(diǎn)一水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器【例1】水是生活中常見(jiàn)的物質(zhì)?；瘜W(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)了與水有關(guān)的知識(shí)后，展開(kāi)了以水為主題的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)。任務(wù)一：參觀自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程(1)興趣小組到自來(lái)水廠參觀學(xué)習(xí)后，明白了天然水不適宜直接飲用的原因是。任務(wù)二：自制簡(jiǎn)易凈水器同學(xué)們參觀自來(lái)水廠后，激發(fā)了興趣，利用生活物品在實(shí)驗(yàn)室制作簡(jiǎn)易凈水器（如圖2所示）。

(2)小卵石和石英砂的凈水原理與圖1中的凈水過(guò)程相同。(3)該簡(jiǎn)易凈水器存在不足，需要改進(jìn)的做法是。改進(jìn)自制簡(jiǎn)易凈水器后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并檢測(cè)凈化效果。資料：通常用渾濁度表示渾濁程度，渾濁度越低代表水質(zhì)越好，渾濁度單位為NTU。分別取50mL河水，測(cè)定初始水樣的渾濁度為670NTU；采用不同的方法分別對(duì)水樣進(jìn)行處理并測(cè)定渾濁度。實(shí)驗(yàn)記錄如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)123實(shí)驗(yàn)內(nèi)容靜置1小時(shí)后的清液使用濾紙進(jìn)行過(guò)濾使用自制凈水器處理渾濁度/NTU2565543【解釋與結(jié)論】(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)，得出“其他條件相同時(shí)，使用自制凈水器比使用濾紙和靜置沉降凈化效果更好”的結(jié)論。任務(wù)三：探究水的組成同學(xué)們利用自制簡(jiǎn)易凈水器獲得了澄清透明的凈化水，激發(fā)了進(jìn)一步探究的欲望。【提出問(wèn)題】水是由哪些元素組成的？【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)操作如圖3所示。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】接通電源后，與正負(fù)兩極相連導(dǎo)管中均有氣泡冒出。(5)切斷電源后，用燃著的木條分別檢驗(yàn)兩極產(chǎn)生的氣體，與負(fù)極相連導(dǎo)管口產(chǎn)生藍(lán)色火焰，并在火焰上方罩一干冷燒杯，有水霧出現(xiàn)；與正極相連導(dǎo)管口，觀察到的現(xiàn)象是。【解釋與結(jié)論】(6)根據(jù)水的分解和的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，說(shuō)明水是由組成的?！咀兪?-1】經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的化學(xué)學(xué)習(xí)，某學(xué)校興趣小組對(duì)生活中的化學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚興趣，開(kāi)啟了跨學(xué)科項(xiàng)目之旅。任務(wù)一：對(duì)水質(zhì)檢測(cè)展開(kāi)活動(dòng)(1)興趣小組對(duì)城市用水、水質(zhì)達(dá)標(biāo)進(jìn)行了探討。①反應(yīng)沉淀池發(fā)生(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。②表中“ab”指標(biāo)可以通過(guò)如圖1凈水流程中的池達(dá)到。a．不得呈現(xiàn)異色b．不得有異味c．應(yīng)澄清透明d．不得含有細(xì)菌和病毒生活飲用水的水質(zhì)達(dá)標(biāo)項(xiàng)目表1“cd”指標(biāo)主要通過(guò)過(guò)濾池和清水池達(dá)到，城市生活用水凈水過(guò)程，沒(méi)有使用到的凈水方法是(填序號(hào))。A．過(guò)濾

B．吸附

C．消毒

D．蒸餾(2)圖2為興趣小組設(shè)計(jì)的自制凈水器①小卵石、細(xì)沙、蓬松棉的作用相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)操作中的。②圖3為制作過(guò)濾器的過(guò)程，其正確操作順序?yàn)?填序號(hào))。③這樣凈化后的飲用水不是純水，理由是?！咀兪?-2】某學(xué)校組織開(kāi)展了水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)?！救蝿?wù)一】水質(zhì)檢測(cè)(1)自來(lái)水廠在多個(gè)環(huán)節(jié)要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)指標(biāo)包括濁度、(寫(xiě)1種)等，對(duì)出廠的自來(lái)水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)的目的是。【任務(wù)二】設(shè)計(jì)與制作(2)若將下列材料填充在如下圖中制作凈水器，從上到下最合理的順序是(填序號(hào))。①活性炭

②小卵石

③石英砂

④紗布

⑤蓬松棉【任務(wù)三】展示評(píng)價(jià)(3)在作品展示時(shí)，可以從凈水效果和(寫(xiě)1種)等方面對(duì)各組作品進(jìn)行評(píng)價(jià)。(4)該小組在試驗(yàn)自制凈水器的凈水效果時(shí)，發(fā)現(xiàn)液體流速過(guò)慢，其原因可能是。基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．某學(xué)習(xí)小組在完成“自制簡(jiǎn)易凈水器”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．該凈水裝置不能永久使用，需要定期更換凈化材料B．該裝置能將天然水凈化為純凈水C．紫外燈可起到消毒殺菌的作用D．活性炭吸附色素和異味發(fā)生物理變化2．如圖是小李同學(xué)自制的簡(jiǎn)易凈水器，下列說(shuō)法正確的是A．該凈水器可將自來(lái)水變?yōu)檎麴s水B．該凈水器可以降低自來(lái)水的硬度C．該凈水器的主要功能是過(guò)濾、吸附作用D．該凈水器能起到殺菌消毒的作用3．自制凈水器過(guò)程中主要利用其吸附性的材料是A．小卵石 B．石英砂 C．活性炭 D．棉紗布4．飲水安全與人們健康息息相關(guān)，水的凈化和水質(zhì)檢測(cè)是保障飲用水安全的重要環(huán)節(jié)。下列關(guān)于水的凈化的分析正確的是A．沉降能使所有雜質(zhì)沉到水底 B．過(guò)濾能將難溶雜質(zhì)分離除去C．明礬可以將水中的異味除去 D．蒸餾后得到的水含有鈣離子5．某學(xué)習(xí)小組開(kāi)展“水質(zhì)檢測(cè)及自制簡(jiǎn)易凈水器”的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，用便攜式水硬度檢測(cè)儀測(cè)得該地自來(lái)水的硬度為，并自制了簡(jiǎn)易凈水器。分析下列圖表，所得結(jié)論正確的是國(guó)家硬水標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別極軟水軟水中硬水硬水高硬水以濃度計(jì)（）A．該地區(qū)的自來(lái)水屬于硬水B．凈水器中的小卵石可起到吸附作用C．小卵石、石英砂、活性炭調(diào)換順序后對(duì)凈水過(guò)程沒(méi)有影響D．通過(guò)該裝置凈化后的水屬于純凈物6．水是生命中不可或缺的物質(zhì)。同學(xué)們從自制凈水器、水質(zhì)檢測(cè)、電解水和保護(hù)水資源等方面展開(kāi)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。下列描述錯(cuò)誤的是A．凈水器自進(jìn)水口（箭頭所示）起，濾芯填充順序：小鵝卵石→細(xì)沙→活性炭B．通過(guò)水質(zhì)檢測(cè)筆測(cè)出的TDS值為450，則該水質(zhì)純度較高C．電解水裝置中a處的氣體為D．制作保護(hù)水資源海報(bào)——積極地投入保護(hù)水資源的行動(dòng)中7．某同學(xué)利用身邊常見(jiàn)材料自制如圖1所示凈水器，并利用圖2常見(jiàn)市售水質(zhì)檢測(cè)儀檢測(cè)凈化后水質(zhì)。下列說(shuō)法不正確的是A．活性炭可吸附水中的色素和異味B．通過(guò)自制凈水器凈化后得到的水是純凈物C．自制凈水器中用到的小卵石和紗布起到過(guò)濾的作用D．若檢測(cè)儀所測(cè)數(shù)值為523，則水中可能含有較多的可溶性鈣鎂化合物8．某學(xué)校開(kāi)展了“水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器”的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．該凈化過(guò)程與自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程原理不同B．塑料膜的作用是使水蒸氣冷凝聚集流下C．該凈水過(guò)程中水分子的間隔會(huì)發(fā)生變化D．玻璃杯中收集到的液態(tài)水是混合物綜合應(yīng)用9．在多輪蘇州河綜合治理時(shí)，需要對(duì)水溫、pH、溶解氧、氨氮、總磷等多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。(1)水質(zhì)檢測(cè)需測(cè)定總磷的高低，這里總磷指的是______。A．分子 B．原子 C．離子 D．元素(2)膜分離法是一種現(xiàn)代凈水方法，包括微濾膜、超濾膜和淡化膜三種，能夠有效去除水中的可溶性物質(zhì)、微生物等。方法如圖所示：請(qǐng)你對(duì)微濾膜、超濾膜和淡化膜的孔徑大小進(jìn)行排序（用“＞”表示）。如將蘇州河水通過(guò)膜分離法后作為飲用水供給部分地區(qū)居民，應(yīng)選擇膜。?10．在學(xué)完第四單元后，小潘同學(xué)自制了凈水器，并對(duì)水質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)。(1)凈水器如上圖所示，請(qǐng)問(wèn)，在甲裝置中利用的活性炭可以去除色素和異味，這利用了活性炭的性。(2)圖甲中離子交換樹(shù)脂的作用是。(3)TDS值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，TDS值和水質(zhì)純度的關(guān)系如題圖乙。某水樣經(jīng)自制凈水器凈化后的TDS值如圖丙，則凈化后的水質(zhì)純度的等級(jí)為。11．化學(xué)興趣小組開(kāi)展“水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器”實(shí)踐活動(dòng)。(1)水質(zhì)檢測(cè)：TDS值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，TDS值與水質(zhì)純度的關(guān)系如下表所示。TDS/PPM0~5050~100100~300300~600水質(zhì)純度高較高一般會(huì)結(jié)水垢某水樣TDS值為153，則該水樣的水質(zhì)純度為。(2)凈水器如圖1所示。①石英砂在凈水過(guò)程中所起的作用是；②物質(zhì)常用于吸附水中的色素和異味，則物質(zhì)為；③離子交換樹(shù)脂凈水的原理如圖2所示，則足量的離子交換樹(shù)脂(填“能”或“不能”)將硬水軟化。12．某實(shí)踐小組參觀本地礦泉水廠，該廠礦泉水含鈣、鉀等礦物質(zhì)，其生產(chǎn)流程如圖所示。請(qǐng)回答。(1)該礦泉水是（填“混合物”或“純凈物”）。(2)活性炭過(guò)濾器中活性炭的作用是。(3)超濾是利用薄膜（僅允許小分子和離子通過(guò)）進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù)。若水源中含有下列物質(zhì)，推測(cè)該流程中“超濾”的主要作用是除去（填序號(hào)）。①難溶性大顆粒②可溶性金屬離子③可溶性大分子和大分子團(tuán)(4)實(shí)驗(yàn)小組利用飲用水瓶、紗布和活性炭等物質(zhì)自制簡(jiǎn)易凈水器如圖所示，制作較合理的裝置是（填“A”或“B”）。13．興趣小組開(kāi)展“凈水·護(hù)水”實(shí)踐活動(dòng)。活動(dòng)一

探索——現(xiàn)代凈水流程小組同學(xué)模擬自來(lái)水廠的凈水過(guò)程，設(shè)計(jì)凈水裝置如下圖。(1)混凝劑的作用是。(2)C裝置填料：①、②（選填“石英砂”或“活性炭”）。(3)A、B、E中水的凈化程度由高到低依次是?；顒?dòng)二

行動(dòng)——水質(zhì)檢測(cè)與環(huán)保TDS值是水質(zhì)重要指標(biāo)，是指水中溶解的各種無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的總量。TDS值與水質(zhì)狀況的關(guān)系如下表。TDS值（ppm）0～5050～100100～200200～400水質(zhì)等級(jí)純度高，放心飲用純度較高，不宜直接飲用純度一般，會(huì)結(jié)水垢普通生活用水(4)經(jīng)檢測(cè)，E中水的TDS值為265ppm，該水樣的水質(zhì)等級(jí)屬于。若要使該水樣達(dá)到“純度高，放心飲用”的標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)?zhí)岢龈纳拼胧骸?5)請(qǐng)你為“護(hù)水行動(dòng)”設(shè)計(jì)一條宣傳語(yǔ)：。拓展培優(yōu)14．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圖1：①河水外觀渾濁，因其含有（選填“可溶性”或“難溶性”）雜質(zhì)，除去此類(lèi)雜質(zhì)的步驟是（選填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。②物質(zhì)X能除去水中的臭味，X可能是。③自來(lái)水廠凈水過(guò)程中（選填“有”或“沒(méi)有”）發(fā)生化學(xué)變化。(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2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。15．Ⅰ.水的電解(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)向水中加入少量氫氧化鈉的目的是。(2)b管連接的是電源的極，產(chǎn)生的氣體是。驗(yàn)證a管氣體時(shí)發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為。(3)通過(guò)對(duì)a管和b管中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行驗(yàn)證，可以得出水是由組成的。Ⅱ.水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器(4)水質(zhì)檢測(cè)：地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基本項(xiàng)目包括水溫、pH、溶解氧、氨氮、總磷等，若水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果表明氮、磷超標(biāo)，可能引發(fā)的后果是。(5)自制凈水器：“生命吸管”可直接將污水凈化為飲用水，主要處理步驟與自來(lái)水的凈化過(guò)程相似。“生命吸管”示意圖如圖2所示（離子交換樹(shù)脂的主要作用是去除重金屬離子、軟化水質(zhì)）。其中活性炭的作用是（填字母），超濾膜的作用是（填字母）。制得的飲用水屬于（選填“純凈物”或“混合物”）。A．去除有害細(xì)菌和部分病毒B．吸附色素和異味C．除去較大的不溶性雜質(zhì)16．人們對(duì)于“好”水的需求一直沒(méi)有停止，水的凈化貫穿古今。任務(wù)一了解凈水(1)“茶圣”陸羽在《茶經(jīng)·四之器》中記載一種能除去水中泥沙等雜質(zhì)的器具――漉水囊，其操作原理類(lèi)似于實(shí)驗(yàn)室中的。(2)浙江永嘉出土的明末“凈水池”，池底有木炭，其作用是。(3)現(xiàn)代凈水方法很多，其中RO反滲透凈水原理如下：①水分子的直徑(填“<”、“>”或“=”)RO膜的孔徑。②純凈水的出水口是(填“a”或“b”)。任務(wù)二檢測(cè)水質(zhì)(4)TDS值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。某水樣用TDS筆測(cè)量，值為33，結(jié)合下圖可知該水質(zhì)屬于。TDS值0～8990～159160～229230～339340～534>535水質(zhì)強(qiáng)軟水軟水適度硬水中度硬水硬水強(qiáng)硬水任務(wù)三自制凈水器(5)某班同學(xué)設(shè)計(jì)了三組凈水裝置，如下圖。①你認(rèn)為凈水效果最好的是。②自制凈水器除了要考慮凈化速率、效果外，還需要考慮(寫(xiě)一點(diǎn)即可)。17．【任務(wù)一】水是生命之源，從古至今關(guān)于凈水展現(xiàn)了諸多方法。(1)《天工開(kāi)物》中提到使水從渾濁變澄清的方法：“將……研為細(xì)末，投入水中，少頃，水即澄清?！蔽闹型度胨械奈镔|(zhì)是（填名稱）。(2)自來(lái)水廠凈水時(shí)使用活性炭，活性炭的作用是。(3)①長(zhǎng)期在野外工作的人員為保障飲用水安全，會(huì)使用“生命吸管”便攜式凈水器（如圖）。水進(jìn)入“生命吸管”的方向是（填“下進(jìn)上出”或“上進(jìn)下出”）。②野外的水含有較多的可溶性鈣、鎂化合物，從“生命吸管”中出來(lái)的水屬于（填“硬水”或“軟水”）。通過(guò)該裝置凈化后的水（選填“適宜”或“不宜”）直接飲用。若要降低水的硬度，在實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行的操作是。(4)實(shí)踐小組開(kāi)展“水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器”實(shí)踐活動(dòng)。水質(zhì)檢測(cè)：TDS值與水質(zhì)純度的關(guān)系如圖1。某水樣的TDS值如圖2，其水質(zhì)純度為。(5)總結(jié)：混合物分離的一般思路和方法是（將序號(hào)排序）。a．分析混合物成分

b．找到分離方法

c．尋找成分性質(zhì)差異【任務(wù)二】探究水的組成(6)教師演示電解水實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為。(7)微觀分析：電解水反應(yīng)中發(fā)生分解的微粒是（填名稱，下同），不變的微粒是。同學(xué)們對(duì)加入的氫氧化鈉對(duì)電解水的影響產(chǎn)生了濃厚的興趣，在老師帶領(lǐng)下進(jìn)行了如下探究活動(dòng)?！静殚嗁Y料】同溫同壓下，氧氣的溶解能力比氫氣強(qiáng)，而氫氧化鈉溶液會(huì)影響它們的溶解能力?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】小明同學(xué)分別向水中加入不同質(zhì)量的氫氧化鈉固體，進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)。記錄如下：實(shí)驗(yàn)編號(hào)固體的質(zhì)量氫氣體積氧氣體積收集時(shí)間①5.30090②11.141.8③13.684【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】(8)對(duì)比三組實(shí)驗(yàn)，考慮課堂演示實(shí)驗(yàn)的效果，選擇實(shí)驗(yàn)（填編號(hào)）更合適?！旧钊敕治觥?9)小明同學(xué)在不同溫度下，利用傳感器對(duì)不同濃度的氫氧化鈉溶液的電導(dǎo)率進(jìn)行檢測(cè)，繪制曲線如圖（說(shuō)明：電導(dǎo)率的數(shù)值表示溶液導(dǎo)電能力的大小）。請(qǐng)分析曲線寫(xiě)出一條關(guān)于溶液導(dǎo)電能力的規(guī)律性的結(jié)論。參考答案教學(xué)目標(biāo)1.了解水的凈化過(guò)程，掌握分離和提純的基本方法及其與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。2.從化學(xué)、生物學(xué)、物理、地理等多學(xué)科視角分析并檢測(cè)水質(zhì)，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)、工程融合解決實(shí)際問(wèn)題的基本方法。3.關(guān)注飲用水安全與人體健康的關(guān)系。重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：自制凈水器?！羧蝿?wù)一調(diào)查參觀1.調(diào)查（1）我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749—2022)自2023年4月1日起實(shí)施：（2）飲用水的發(fā)展歷史：2.參觀自來(lái)水廠（1）了解自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程（2）物質(zhì)分離和提純的方法及原理①過(guò)濾：用于分離液體和不溶于該液體的固體。自來(lái)水廠在過(guò)濾池中除去水中的不溶性雜質(zhì)。②蒸餾：根據(jù)液態(tài)混合物中各成分的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離的一種方法。自來(lái)水廠凈水過(guò)程不需要進(jìn)行蒸餾。繪制自來(lái)水生產(chǎn)的工藝流程簡(jiǎn)圖◆任務(wù)二水質(zhì)檢測(cè)1.確定檢測(cè)指標(biāo)取家庭或?qū)W校所在地區(qū)的天然水或其他水樣，從化學(xué)、生物學(xué)、物理、地理等學(xué)科的角度進(jìn)行綜合分析，結(jié)合新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749—2022),確定應(yīng)對(duì)該水樣中下列指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)：感官性狀包括色度、渾濁度、臭和味、肉眼可見(jiàn)物等化學(xué)指標(biāo)包括pH、氨、氯化物、揮發(fā)酚類(lèi)、硫酸鹽、鋁、銅等微生物指標(biāo)包括菌落總數(shù)、總大腸菌群、大腸埃希氏菌、賈第鞭毛蟲(chóng)等放射性指標(biāo)總α放射性等2.水的檢測(cè)指標(biāo)包括硬度、濁度、微生物等，檢測(cè)方法包括看、聞，更詳細(xì)的指標(biāo)需要通過(guò)精密的儀器測(cè)定，運(yùn)用合適的方法及技術(shù)手段，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)水樣進(jìn)行檢測(cè)。（1）檢測(cè)水樣的硬度①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)別以CaCO3濃度計(jì)(mg/L)極軟水0~75軟水76～150中硬水151~300硬水301~450高硬水451～700超高硬水701~1000特硬水>1000②硬水和軟水的鑒別方法【檢測(cè)自來(lái)水的硬度】取少量自來(lái)水，用便攜式水質(zhì)硬度儀測(cè)得該自來(lái)水的硬度為311.2mg/L,說(shuō)明本地區(qū)的自來(lái)水屬于硬水；另取少量自來(lái)水，加入少量肥皂水，振蕩后觀察到產(chǎn)生泡沫少、浮渣多，得出相同結(jié)論。（2）檢測(cè)水的濁度【查閱資料】水的濁度是一種表示水樣的透光性能的指標(biāo)，是水中泥沙、浮游生物及其他懸浮物使通過(guò)水樣的光線被散射或吸收造成的。濁度計(jì)可用來(lái)測(cè)量水的濁度，測(cè)得的濁度單位用NTU表示?！緳z測(cè)河水濁度的變化】取100mL河水樣品，測(cè)定初始水樣的濁度為670NTU。采用靜置和加混凝劑的方法分別對(duì)水樣進(jìn)行處理，測(cè)定水樣的濁度。實(shí)驗(yàn)記錄如下：實(shí)驗(yàn)操作靜置1h加入明礬后靜置濁度/NTU256143①加入明礬后水樣的濁度低于670NTU的原因是：明礬可以使水中懸浮的雜質(zhì)較快沉降，使水逐漸澄清。②依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能得出的結(jié)論是：在其他條件相同時(shí)，使用加入明礬凈水的效果比靜置的效果更好。◆任務(wù)三動(dòng)手制作1.了解家用凈水器的凈水原理（1）圖1為小區(qū)直飲售水機(jī)，圖2為家用凈水機(jī)，圖3為家用凈水器的工作原理。圖1圖2圖3圖3中，PP棉起過(guò)濾作用；反滲透膜上的孔徑只有0.0001微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的一百萬(wàn)分之一，其工作原理如圖4所示：（2）動(dòng)手制作凈水器選擇合適的物品，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和分離提純的方法，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易凈水器。設(shè)計(jì)時(shí)需明確自來(lái)水廠、家用凈水機(jī)的凈水步驟及作用，選擇具有類(lèi)似性質(zhì)的材料或物品。思考：怎樣控制進(jìn)出水的流速?怎么收集和儲(chǔ)存凈化后的水?怎么保證凈水裝置的穩(wěn)定性?怎樣使尺寸適當(dāng)、外表美觀?下圖是同學(xué)們展示的自制簡(jiǎn)易凈水器：2.利用自制凈水器凈化天然水，從技術(shù)與工程角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)一步優(yōu)化自制凈水器?！菊故九c交流】1.與同學(xué)交流你選取的水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)，以及檢測(cè)時(shí)用到的方法與技術(shù)手段。2.展示自制凈水器，與同學(xué)交流制作方法，使用說(shuō)明及凈水效果等，并相互評(píng)價(jià)。3.選擇活動(dòng)中感興趣的話題制作科技小報(bào)或展板，走進(jìn)社區(qū)，宣傳水資源保護(hù)，共建優(yōu)良的供水和用水環(huán)境。即學(xué)即練1.人們對(duì)于“好”水的需求一直沒(méi)有停止，水的凈化貫穿古今。任務(wù)一

了解凈水（1）浙江永嘉出土的明末“凈水池”，池底有木炭，其作用是。（2）現(xiàn)代凈水方法很多，其中反滲透凈水原理如下：百度搜索：是英文的縮寫(xiě)，中文意思是反滲透。①水分子的直徑（填“<”、“>”或“=”）膜的孔徑。②純凈水的出水口是（填“a”或“b”）。任務(wù)二

檢測(cè)水質(zhì)（3）值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。某水樣用筆測(cè)量，值為33，結(jié)合下圖可知該水質(zhì)屬于。值水質(zhì)強(qiáng)軟水軟水適度硬水中度硬水硬水強(qiáng)硬水【答案】（1）吸附水中的色素和異味（2）<a（3）強(qiáng)軟水【解析】（1）浙江永嘉出土的明末“凈水池”，池底有木炭，木炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，故其作用是吸附水中的色素和異味；（2）①由圖可知，RO膜只允許水分子通過(guò)，說(shuō)明水分子的直徑<膜的孔徑；②由圖可知，RO膜只允許水分子通過(guò)，則純凈水的出水口是a；（3）值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，某水樣用筆測(cè)量，值為33，在之間，說(shuō)明該水質(zhì)屬于強(qiáng)軟水。考點(diǎn)一水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器【例1】水是生活中常見(jiàn)的物質(zhì)。化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)了與水有關(guān)的知識(shí)后，展開(kāi)了以水為主題的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)。任務(wù)一：參觀自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程（1）興趣小組到自來(lái)水廠參觀學(xué)習(xí)后，明白了天然水不適宜直接飲用的原因是。任務(wù)二：自制簡(jiǎn)易凈水器同學(xué)們參觀自來(lái)水廠后，激發(fā)了興趣，利用生活物品在實(shí)驗(yàn)室制作簡(jiǎn)易凈水器（如圖2所示）。

（2）小卵石和石英砂的凈水原理與圖1中的凈水過(guò)程相同。（3）該簡(jiǎn)易凈水器存在不足，需要改進(jìn)的做法是。改進(jìn)自制簡(jiǎn)易凈水器后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并檢測(cè)凈化效果。資料：通常用渾濁度表示渾濁程度，渾濁度越低代表水質(zhì)越好，渾濁度單位為NTU。分別取50mL河水，測(cè)定初始水樣的渾濁度為670NTU；采用不同的方法分別對(duì)水樣進(jìn)行處理并測(cè)定渾濁度。實(shí)驗(yàn)記錄如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)123實(shí)驗(yàn)內(nèi)容靜置1小時(shí)后的清液使用濾紙進(jìn)行過(guò)濾使用自制凈水器處理渾濁度/NTU2565543【解釋與結(jié)論】（4）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)，得出“其他條件相同時(shí)，使用自制凈水器比使用濾紙和靜置沉降凈化效果更好”的結(jié)論。任務(wù)三：探究水的組成同學(xué)們利用自制簡(jiǎn)易凈水器獲得了澄清透明的凈化水，激發(fā)了進(jìn)一步探究的欲望?！咎岢鰡?wèn)題】水是由哪些元素組成的？【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)操作如圖3所示。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】接通電源后，與正負(fù)兩極相連導(dǎo)管中均有氣泡冒出。（5）切斷電源后，用燃著的木條分別檢驗(yàn)兩極產(chǎn)生的氣體，與負(fù)極相連導(dǎo)管口產(chǎn)生藍(lán)色火焰，并在火焰上方罩一干冷燒杯，有水霧出現(xiàn)；與正極相連導(dǎo)管口，觀察到的現(xiàn)象是。【解釋與結(jié)論】（6）根據(jù)水的分解和的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，說(shuō)明水是由組成的?！敬鸢浮浚?）天然水中含有多種可溶性和難溶性雜質(zhì)（2）過(guò)濾池（3）在石英砂和蓬松棉中間加一層活性炭（4）使用自制凈水器處理得到的水的渾濁度比使用自制凈水器比使用濾紙和靜置沉降得到的水的渾濁度更低（5）木條燃燒的更旺（6）合成氫元素和氧元素【解析】（1）天然水中含有多種可溶性和難溶性雜質(zhì)，所以未經(jīng)處理前不適宜直接飲用；（2）小卵石和石英砂的凈水方式為過(guò)濾，與圖1中的過(guò)濾池凈水過(guò)程相同；（3）該簡(jiǎn)易凈水器只能除去不溶性雜質(zhì)，應(yīng)在石英砂和蓬松棉中間加一層活性炭，利用活性炭的吸附性，除去水中的色素和異味；（4）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，使用自制凈水器處理得到水的渾濁度比使用自制凈水器比使用濾紙和靜置沉降得到水的渾濁度更低，渾濁度越低代表水質(zhì)越好，所以可以得出“其他條件相同時(shí)，使用自制凈水器比使用濾紙和靜置沉降凈化效果更好”的結(jié)論；（5）電解水正極產(chǎn)生氧氣，氧氣具有助燃性，用燃著的木條檢驗(yàn)正極產(chǎn)生的氣體時(shí)，觀察到木條燃燒的更旺；（6）水通電分解產(chǎn)生氫氣和氧氣，氫氣在氧氣中燃燒合成水，氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，根據(jù)反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變，可知水是由氫元素和氧元素組成的。故填：合成；氫元素和氧元素。【變式1-1】經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的化學(xué)學(xué)習(xí)，某學(xué)校興趣小組對(duì)生活中的化學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚興趣，開(kāi)啟了跨學(xué)科項(xiàng)目之旅。任務(wù)一：對(duì)水質(zhì)檢測(cè)展開(kāi)活動(dòng)（1）興趣小組對(duì)城市用水、水質(zhì)達(dá)標(biāo)進(jìn)行了探討。①反應(yīng)沉淀池發(fā)生(填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。②表中“ab”指標(biāo)可以通過(guò)如圖1凈水流程中的池達(dá)到。a．不得呈現(xiàn)異色b．不得有異味c．應(yīng)澄清透明d．不得含有細(xì)菌和病毒生活飲用水的水質(zhì)達(dá)標(biāo)項(xiàng)目表1“cd”指標(biāo)主要通過(guò)過(guò)濾池和清水池達(dá)到，城市生活用水凈水過(guò)程，沒(méi)有使用到的凈水方法是(填序號(hào))。A．過(guò)濾

B．吸附

C．消毒

D．蒸餾（2）圖2為興趣小組設(shè)計(jì)的自制凈水器①小卵石、細(xì)沙、蓬松棉的作用相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)操作中的。②圖3為制作過(guò)濾器的過(guò)程，其正確操作順序?yàn)?填序號(hào))。③這樣凈化后的飲用水不是純水，理由是?！敬鸢浮浚?）化學(xué)變化吸附D（2）過(guò)濾cab水中還有可溶性雜質(zhì)【解析】（1）①絮凝劑加入沉淀池生成了新物質(zhì)，發(fā)生化學(xué)變化，故填：化學(xué)變化；②表中“ab”指標(biāo)去除異色、異味，可以通過(guò)如圖1凈水流程中的吸附池去除，澄清透明、不得含有細(xì)菌和病毒，可以通過(guò)過(guò)濾、消毒、吸附達(dá)到，沒(méi)有使用到的凈水方法是蒸餾，故填：吸附；D；（2）①自制凈水器小卵石、細(xì)沙、蓬松棉的作用相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)操作中的過(guò)濾，故填：過(guò)濾；②圖3為制作過(guò)濾器的過(guò)程，其正確操作順序?yàn)橄葘?duì)折兩次，然后展開(kāi)，順序?yàn)閏ab，故填：cab；③自制凈水器凈化后的飲用水不是純水，理由是水中還有可溶性雜質(zhì)，故填：水中還有可溶性雜質(zhì)?！咀兪?-2】某學(xué)校組織開(kāi)展了水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)?！救蝿?wù)一】水質(zhì)檢測(cè)（1）自來(lái)水廠在多個(gè)環(huán)節(jié)要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)指標(biāo)包括濁度、(寫(xiě)1種)等，對(duì)出廠的自來(lái)水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)的目的是?！救蝿?wù)二】設(shè)計(jì)與制作（2）若將下列材料填充在如下圖中制作凈水器，從上到下最合理的順序是(填序號(hào))。①活性炭

②小卵石

③石英砂

④紗布

⑤蓬松棉【任務(wù)三】展示評(píng)價(jià)（3）在作品展示時(shí)，可以從凈水效果和(寫(xiě)1種)等方面對(duì)各組作品進(jìn)行評(píng)價(jià)。（4）該小組在試驗(yàn)自制凈水器的凈水效果時(shí)，發(fā)現(xiàn)液體流速過(guò)慢，其原因可能是?！敬鸢浮浚?）顏色/氣味（合理即可）確定水質(zhì)是否達(dá)標(biāo)（2）②③④①⑤（3）是否環(huán)保（合理即可）（4）從上到下的順序顛倒（合理即可）【解析】（1）自來(lái)水廠在多個(gè)環(huán)節(jié)要對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)指標(biāo)包括濁度、顏色、氣味等；對(duì)出廠的自來(lái)水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)的目的是確定水質(zhì)是否達(dá)標(biāo)。（2）自制凈水器材料從上到下按顆粒由大到小、先過(guò)濾大顆粒再吸附的順序，用小卵石除去顆粒較大的不溶性雜質(zhì)，用石英砂除去顆粒較小的不溶性雜質(zhì)，用活性炭吸附水中的異味及色素，用蓬松棉濾去活性炭，用紗布支撐、將各部分隔離開(kāi)，因此從上到下最合理的順序是②③④①⑤。（3）評(píng)價(jià)作品可從凈水效果、是否環(huán)保、裝置簡(jiǎn)易程度、操作是否方便等方面。（4）液體流速過(guò)慢，其原因可能是從上到下的順序顛倒。基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．某學(xué)習(xí)小組在完成“自制簡(jiǎn)易凈水器”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．該凈水裝置不能永久使用，需要定期更換凈化材料B．該裝置能將天然水凈化為純凈水C．紫外燈可起到消毒殺菌的作用D．活性炭吸附色素和異味發(fā)生物理變化【答案】B【解析】A、活性炭疏松多孔有吸附性，但孔洞內(nèi)有較多雜質(zhì)后會(huì)影響活性炭過(guò)濾與吸附的性能，不能永久使用，凈水機(jī)中活性炭需要定期更換，選項(xiàng)正確；B、該凈水器只能除去不溶性雜質(zhì)、色素和異味，不能除去其他可溶性的雜質(zhì)，不能將天然水變成純凈水，選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、通過(guò)紫外燈照射可使細(xì)菌病毒的蛋白質(zhì)變性，起到殺菌、消毒的作用，選項(xiàng)正確；D、活性炭疏松多孔具有吸附性，可以除去水中的色素和異味，該過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，選項(xiàng)正確；故選B。2．如圖是小李同學(xué)自制的簡(jiǎn)易凈水器，下列說(shuō)法正確的是A．該凈水器可將自來(lái)水變?yōu)檎麴s水B．該凈水器可以降低自來(lái)水的硬度C．該凈水器的主要功能是過(guò)濾、吸附作用D．該凈水器能起到殺菌消毒的作用【答案】C【解析】A、該凈水器中小卵石的作用是除去顆粒較大的不溶性雜質(zhì)，石英砂的作用是除去顆粒較小的不溶性雜質(zhì)，活性炭的作用是吸附水中的異味及色素，蓬松棉的作用是濾去活性炭，紗布的作用是支撐、將各部分隔離開(kāi)，則通過(guò)該凈水器得到的水中仍含有可溶性雜質(zhì)，屬于混合物，不能得到蒸餾水，說(shuō)法錯(cuò)誤，不符合題意；B、由A選項(xiàng)分析可知，通過(guò)該凈水器不能除去水中的可溶性鈣、鎂化合物，不能降低自來(lái)水的硬度，說(shuō)法錯(cuò)誤，不符合題意；C、由A選項(xiàng)分析可知，該凈水器的主要功能是過(guò)濾、吸附作用，說(shuō)法正確，符合題意；D、由A選項(xiàng)分析可知，該凈水器不能起到殺菌消毒的作用，說(shuō)法錯(cuò)誤，不符合題意。故選：C。3．自制凈水器過(guò)程中主要利用其吸附性的材料是A．小卵石 B．石英砂 C．活性炭 D．棉紗布【答案】C【解析】A、小卵石主要用于物理過(guò)濾，通過(guò)顆粒間的縫隙阻擋大顆粒雜質(zhì)（如泥沙），但表面光滑、無(wú)多孔結(jié)構(gòu)，吸附性極弱，不符合題意；B、石英砂同樣用于物理過(guò)濾，通過(guò)細(xì)小顆粒的間隙去除懸浮物，但主要依靠機(jī)械阻擋，而非吸附，不符合題意；C、活性炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，能去除水中的異味、色素，符合題意；D、棉紗布作為過(guò)濾層，通過(guò)纖維間隙物理阻擋雜質(zhì)，但無(wú)吸附能力，不符合題意。故選C。4．飲水安全與人們健康息息相關(guān)，水的凈化和水質(zhì)檢測(cè)是保障飲用水安全的重要環(huán)節(jié)。下列關(guān)于水的凈化的分析正確的是A．沉降能使所有雜質(zhì)沉到水底 B．過(guò)濾能將難溶雜質(zhì)分離除去C．明礬可以將水中的異味除去 D．蒸餾后得到的水含有鈣離子【答案】B【解析】A、沉降能使部分懸浮雜質(zhì)沉到水底，選項(xiàng)分析不正確；B、過(guò)濾是將固液分離，能將難溶雜質(zhì)分離除去，選項(xiàng)分析正確；C、明礬溶于水形成膠狀物具有吸附性，可以吸附懸浮雜質(zhì)使懸浮雜質(zhì)沉降，選項(xiàng)分析不正確；D、蒸餾后得到的水為純凈物，不含鈣離子，選項(xiàng)分析不正確；故選B。5．某學(xué)習(xí)小組開(kāi)展“水質(zhì)檢測(cè)及自制簡(jiǎn)易凈水器”的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，用便攜式水硬度檢測(cè)儀測(cè)得該地自來(lái)水的硬度為，并自制了簡(jiǎn)易凈水器。分析下列圖表，所得結(jié)論正確的是國(guó)家硬水標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)別極軟水軟水中硬水硬水高硬水以濃度計(jì)（）A．該地區(qū)的自來(lái)水屬于硬水B．凈水器中的小卵石可起到吸附作用C．小卵石、石英砂、活性炭調(diào)換順序后對(duì)凈水過(guò)程沒(méi)有影響D．通過(guò)該裝置凈化后的水屬于純凈物【答案】A【解析】A、已知該地自來(lái)水硬度為311.2mg/L，根據(jù)國(guó)家硬水標(biāo)準(zhǔn)，300-450mg/L屬于硬水范圍，所以該地區(qū)的自來(lái)水屬于硬水，A正確；B、凈水器中的小卵石主要起過(guò)濾大顆粒不溶性雜質(zhì)的作用，而吸附作用主要由活性炭完成，B錯(cuò)誤；C、小卵石、石英砂主要是過(guò)濾不同大小的不溶性雜質(zhì)，活性炭主要是吸附色素和異味等，它們的順序不能隨意調(diào)換，否則會(huì)影響凈水效果，C錯(cuò)誤；D、通過(guò)該裝置凈化后的水仍含有一些可溶性雜質(zhì)，屬于混合物，不是純凈物，D錯(cuò)誤。故選：A。6．水是生命中不可或缺的物質(zhì)。同學(xué)們從自制凈水器、水質(zhì)檢測(cè)、電解水和保護(hù)水資源等方面展開(kāi)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。下列描述錯(cuò)誤的是A．凈水器自進(jìn)水口（箭頭所示）起，濾芯填充順序：小鵝卵石→細(xì)沙→活性炭B．通過(guò)水質(zhì)檢測(cè)筆測(cè)出的TDS值為450，則該水質(zhì)純度較高C．電解水裝置中a處的氣體為D．制作保護(hù)水資源海報(bào)——積極地投入保護(hù)水資源的行動(dòng)中【答案】B【解析】A、凈水器中濾芯填充順序?yàn)樾※Z卵石→細(xì)沙→活性炭，小鵝卵石先除去較大顆粒不溶物，細(xì)沙進(jìn)一步除去較小顆粒不溶物，活性炭吸附色素和異味等，該描述正確；B、從水質(zhì)純度圖看，TDS值越高，水質(zhì)純度越低，TDS值為450時(shí)，會(huì)結(jié)水垢，水質(zhì)純度較低，不是較高，該描述錯(cuò)誤；C、電解水時(shí)，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，a處連接電源負(fù)極，所以a處的氣體為H2，該描述正確；D、制作保護(hù)水資源海報(bào)是積極投入保護(hù)水資源行動(dòng)的體現(xiàn)，該描述正確。故選B。7．某同學(xué)利用身邊常見(jiàn)材料自制如圖1所示凈水器，并利用圖2常見(jiàn)市售水質(zhì)檢測(cè)儀檢測(cè)凈化后水質(zhì)。下列說(shuō)法不正確的是A．活性炭可吸附水中的色素和異味B．通過(guò)自制凈水器凈化后得到的水是純凈物C．自制凈水器中用到的小卵石和紗布起到過(guò)濾的作用D．若檢測(cè)儀所測(cè)數(shù)值為523，則水中可能含有較多的可溶性鈣鎂化合物【答案】B【解析】A、活性炭疏松多孔具有吸附性，可吸附水中色素和異味，說(shuō)法正確；B、自制凈水器只能除去難溶性雜質(zhì)、吸附色素和異味，不能除去可溶性雜質(zhì)，凈化后得到的水是混合物，不是純凈物，說(shuō)法錯(cuò)誤；C、小卵石、紗布可過(guò)濾除去難溶性雜質(zhì)，起到過(guò)濾作用，說(shuō)法正確；D、檢測(cè)儀數(shù)值523在300-600區(qū)間，對(duì)應(yīng)會(huì)結(jié)水垢，說(shuō)明水中可能含較多可溶性鈣鎂化合物，說(shuō)法正確。故選B。8．某學(xué)校開(kāi)展了“水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器”的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．該凈化過(guò)程與自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程原理不同B．塑料膜的作用是使水蒸氣冷凝聚集流下C．該凈水過(guò)程中水分子的間隔會(huì)發(fā)生變化D．玻璃杯中收集到的液態(tài)水是混合物【答案】D【解析】A、該凈化過(guò)程類(lèi)似于水的蒸餾，與自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程原理不同，故說(shuō)法正確，不符合題意；B、塑料膜的作用是使水蒸氣冷凝聚集流下，故說(shuō)法正確，不符合題意；C、在水的蒸餾與液化過(guò)程中，水分子的間隔會(huì)發(fā)生變化，故說(shuō)法正確，不符合題意；D、圖中玻璃杯中收集到的液態(tài)水中只含水這一種物質(zhì)，屬于純凈物，故說(shuō)法錯(cuò)誤，符合題意。故選D。綜合應(yīng)用9．在多輪蘇州河綜合治理時(shí)，需要對(duì)水溫、pH、溶解氧、氨氮、總磷等多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。（1）水質(zhì)檢測(cè)需測(cè)定總磷的高低，這里總磷指的是______。A．分子 B．原子 C．離子 D．元素（2）膜分離法是一種現(xiàn)代凈水方法，包括微濾膜、超濾膜和淡化膜三種，能夠有效去除水中的可溶性物質(zhì)、微生物等。方法如圖所示：請(qǐng)你對(duì)微濾膜、超濾膜和淡化膜的孔徑大小進(jìn)行排序（用“＞”表示）。如將蘇州河水通過(guò)膜分離法后作為飲用水供給部分地區(qū)居民，應(yīng)選擇膜。?【答案】（1）D（2）微濾膜>超濾膜>淡化膜淡化膜【解析】（1）物質(zhì)是由元素組成，這里的總磷指的是元素，故選D。（2）由圖可知，微濾膜能透過(guò)大分子、蛋白質(zhì)等，還能透過(guò)離子和水分子，而超濾膜只能透過(guò)離子和水分子，但淡化膜只能透過(guò)水分子，則說(shuō)明孔徑大小：微濾膜>超濾膜>淡化膜；由于淡化膜能深度除去水中的離子（含重金屬離子等）、細(xì)菌等，凈化后的水質(zhì)可達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，故選擇淡化膜。10．在學(xué)完第四單元后，小潘同學(xué)自制了凈水器，并對(duì)水質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)。（1）凈水器如上圖所示，請(qǐng)問(wèn)，在甲裝置中利用的活性炭可以去除色素和異味，這利用了活性炭的性。（2）圖甲中離子交換樹(shù)脂的作用是。（3）TDS值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，TDS值和水質(zhì)純度的關(guān)系如題圖乙。某水樣經(jīng)自制凈水器凈化后的TDS值如圖丙，則凈化后的水質(zhì)純度的等級(jí)為。【答案】（1）吸附（2）除去鈣離子，鎂離子（3）一般【解析】（1）活性炭去除色素和異味，利用其吸附性。（2）由圖甲可知，離子交換樹(shù)脂可將Mg2+、Ca2+交換為Na+，作用是降低水的硬度（或去除鈣、鎂離子）。（3）某水樣經(jīng)自制凈水器凈化后的TDS值為159PPM，則凈化后的水質(zhì)純度為一般。11．化學(xué)興趣小組開(kāi)展“水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器”實(shí)踐活動(dòng)。（1）水質(zhì)檢測(cè)：TDS值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，TDS值與水質(zhì)純度的關(guān)系如下表所示。TDS/PPM0~5050~100100~300300~600水質(zhì)純度高較高一般會(huì)結(jié)水垢某水樣TDS值為153，則該水樣的水質(zhì)純度為。（2）凈水器如圖1所示。①石英砂在凈水過(guò)程中所起的作用是；②物質(zhì)常用于吸附水中的色素和異味，則物質(zhì)為；③離子交換樹(shù)脂凈水的原理如圖2所示，則足量的離子交換樹(shù)脂(填“能”或“不能”)將硬水軟化?！敬鸢浮浚?）一般（2）除去水中難溶性雜質(zhì)活性炭能【解析】（1）某水樣TDS值為153，在100~300之間，該水樣的水質(zhì)純度為一般；（2）①石英砂在凈水過(guò)程中能除去水中的難溶性物質(zhì)。故填：除去水中難溶性雜質(zhì)；②活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味，常用于凈水，故填：活性炭；③根據(jù)圖2，足量的離子交換樹(shù)脂能除去水中的鈣、鎂離子，能降低水的硬度，將水軟化。故填：能。12．某實(shí)踐小組參觀本地礦泉水廠，該廠礦泉水含鈣、鉀等礦物質(zhì)，其生產(chǎn)流程如圖所示。請(qǐng)回答。（1）該礦泉水是（填“混合物”或“純凈物”）。（2）活性炭過(guò)濾器中活性炭的作用是。（3）超濾是利用薄膜（僅允許小分子和離子通過(guò)）進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù)。若水源中含有下列物質(zhì)，推測(cè)該流程中“超濾”的主要作用是除去（填序號(hào)）。①難溶性大顆粒②可溶性金屬離子③可溶性大分子和大分子團(tuán)（4）實(shí)驗(yàn)小組利用飲用水瓶、紗布和活性炭等物質(zhì)自制簡(jiǎn)易凈水器如圖所示，制作較合理的裝置是（填“A”或“B”）?！敬鸢浮浚?）混合物（2）吸附色素和異味（3）③（4）A【解析】（1）該廠礦泉水除了水之外還含鈣、鉀等礦物質(zhì)，屬于混合物；（2）活性炭疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中色素和異味；（3）水源中難溶性大顆粒物質(zhì)通過(guò)石英砂過(guò)濾器除去，超濾是利用薄膜（僅允許小分子和離子通過(guò)）進(jìn)行物質(zhì)分離，因此不能除去可溶性金屬離子，則其主要作用是除去可溶性大分子和大分子團(tuán)。故填：③；（4）凈水時(shí)，應(yīng)先除去水中顆粒較大的不溶性雜質(zhì)，可使用小礫石和石英砂；然后除去水中的色素和氣味分子，可使用活性炭，因此制作較合理的裝置是A。13．興趣小組開(kāi)展“凈水·護(hù)水”實(shí)踐活動(dòng)。活動(dòng)一

探索——現(xiàn)代凈水流程小組同學(xué)模擬自來(lái)水廠的凈水過(guò)程，設(shè)計(jì)凈水裝置如下圖。（1）混凝劑的作用是。（2）C裝置填料：①、②（選填“石英砂”或“活性炭”）。（3）A、B、E中水的凈化程度由高到低依次是?；顒?dòng)二

行動(dòng)——水質(zhì)檢測(cè)與環(huán)保TDS值是水質(zhì)重要指標(biāo)，是指水中溶解的各種無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的總量。TDS值與水質(zhì)狀況的關(guān)系如下表。TDS值（ppm）0～5050～100100～200200～400水質(zhì)等級(jí)純度高，放心飲用純度較高，不宜直接飲用純度一般，會(huì)結(jié)水垢普通生活用水（4）經(jīng)檢測(cè)，E中水的TDS值為265ppm，該水樣的水質(zhì)等級(jí)屬于。若要使該水樣達(dá)到“純度高，放心飲用”的標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)?zhí)岢龈纳拼胧?。?）請(qǐng)你為“護(hù)水行動(dòng)”設(shè)計(jì)一條宣傳語(yǔ)：?！敬鸢浮浚?）加速懸浮物的沉降（2）石英砂活性炭（3）E、B、A（4）普通生活用水蒸餾（合理即可）（5）節(jié)約用水，從你我做起（合理即可）【解析】（1）混凝劑可以吸附水中懸浮的雜質(zhì)，加速其沉降，故作用是：加速懸浮物的沉降；（2）石英砂的作用是實(shí)現(xiàn)固液分離，除去難溶性雜質(zhì)，活性炭的作用是吸附水中的色素和異味，故①處放置石英砂，②處放置活性炭，這樣凈水效果較好；（3）由圖可知，A中的水經(jīng)過(guò)沉降后，除去部分雜質(zhì)，得到B中的水，B中的水經(jīng)過(guò)過(guò)濾、吸附和消毒，得到E中的水，故A、B、E中水的凈化程度由高到低依次是：E、B、A；（4）經(jīng)檢測(cè)，E中水的TDS值為265ppm，介于200～400ppm之間，故該水樣的水質(zhì)等級(jí)屬于普通生活用水；TDS值是水質(zhì)重要指標(biāo)，是指水中溶解的各種無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的總量，故若要使該水樣達(dá)到“純度高，放心飲用”的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)除去水中溶解的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，可通過(guò)蒸餾的方法除去；（5）為“護(hù)水行動(dòng)”設(shè)計(jì)一條宣傳語(yǔ)，如節(jié)約用水，從你我做起。拓展培優(yōu)14．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圖1：①河水外觀渾濁，因其含有（選填“可溶性”或“難溶性”）雜質(zhì)，除去此類(lèi)雜質(zhì)的步驟是（選填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）。②物質(zhì)X能除去水中的臭味，X可能是。③自來(lái)水廠凈水過(guò)程中（選填“有”或“沒(méi)有”）發(fā)生化學(xué)變化。（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2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?！敬鸢浮浚?）難溶性過(guò)濾活性炭有（2）石英砂達(dá)到最佳凈化效果，且水中的難溶性雜質(zhì)不易堵塞凈水器【解析】（1）①河水外觀渾濁，因其含有難溶性雜質(zhì)，除去此類(lèi)雜質(zhì)的步驟是Ⅰ（沉淀和過(guò)濾能除去難溶性雜質(zhì)，步驟Ⅰ包含沉淀和過(guò)濾操作）；②物質(zhì)X能除去水中的臭味，因?yàn)榛钚蕴烤哂形叫裕芪缴睾彤愇?，所以X可能是活性炭；③自來(lái)水廠凈水過(guò)程中有發(fā)生化學(xué)變化，在消毒步驟中，消毒劑能將水中的微生物殺死，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化；（2）①自制凈水器中從上到下依次是：小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉，小卵石可除去較大顆粒的難溶性雜質(zhì)，石英砂可除去較小顆粒的難溶性雜質(zhì)，活性炭可除去水中的色素和異味，蓬松棉起到支撐的作用，故A層放置的材料最好是石英砂；②待處理的水由下往上壓，這是為了使水與凈水材料充分接觸，延長(zhǎng)對(duì)水的凈化時(shí)間，達(dá)到最佳凈化效果，且水中的難溶性雜質(zhì)不易堵塞凈水器。15．Ⅰ.水的電解（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)向水中加入少量氫氧化鈉的目的是。（2）b管連接的是電源的極，產(chǎn)生的氣體是。驗(yàn)證a管氣體時(shí)發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為。（3）通過(guò)對(duì)a管和b管中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行驗(yàn)證，可以得出水是由組成的。Ⅱ.水質(zhì)檢測(cè)及自制凈水器（4）水質(zhì)檢測(cè)：地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的基本項(xiàng)目包括水溫、pH、溶解氧、氨氮、總磷等，若水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果表明氮、磷超標(biāo)，可能引發(fā)的后果是。（5）自制凈水器：“生命吸管”可直接將污水凈化為飲用水，主要處理步驟與自來(lái)水的凈化過(guò)程相似?！吧堋笔疽鈭D如圖2所示（離子交換樹(shù)脂的主要作用是去除重金屬離子、軟化水質(zhì)）。其中活性炭的作用是（填字母），超濾膜的作用是（填字母）。制得的飲用水屬于（選填“純凈物”或“混合物”）。A．去除有害細(xì)菌和部分病毒B．吸附色素和異味C．除去較大的不溶性雜質(zhì)【答案】（1）增強(qiáng)水的導(dǎo)電性（2）正氧氣（3）氫元素和氧元素（4）水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化（5）BA混合物【解析】（1）純水的導(dǎo)電性很弱，氫氧化鈉溶于水后，有大量的自由移動(dòng)的離子，所以在做電解水實(shí)驗(yàn)時(shí)，向水中加少量氫氧化鈉的目的是增強(qiáng)水的導(dǎo)電性；（2）電解水實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)“正氧負(fù)氫、氧一氫二”，b管產(chǎn)生的氣體較少，為氧氣，則b管連接電源的正極；a管產(chǎn)生的氣體較多，為氫氣，氫氣具有可燃性，驗(yàn)證方法為：用燃著的木條檢驗(yàn)，氣體能燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰，則說(shuō)明該氣體為氫氣，氫氣燃燒生成水，反應(yīng)的文字表達(dá)式為；（3）通過(guò)對(duì)a管和b管中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行驗(yàn)證，說(shuō)明水通電分解生成氫氣和氧氣，氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，根據(jù)反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變，則說(shuō)明水是由氫元素和氧元素組成的；（4）氮、磷是植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素，若水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果表明氮、磷超標(biāo)，可能引發(fā)的后果是水體富營(yíng)養(yǎng)化；（5）②中活性炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，可吸附色素和異味，故選B；④中超濾膜的作用是去除有害菌和部分病毒，故選A；制得的飲用水仍然含有可溶性雜質(zhì)，屬于混合物。16．人們對(duì)于“好”水的需求一直沒(méi)有停止，水的凈化貫穿古今。任務(wù)一了解凈水（1）“茶圣”陸羽在《茶經(jīng)·四之器》中記載一種能除去水中泥沙等雜質(zhì)的器具――漉水囊，其操作原理類(lèi)似于實(shí)驗(yàn)室中的。（2）浙江永嘉出土的明末“凈水池”，池底有木炭，其作用是。（3）現(xiàn)代凈水方法很多，其中RO反滲透凈水原理如下：①水分子的直徑(填“<”、“>”或“=”)RO膜的孔徑。②純凈水的出水口是(填“a”或“b”)。任務(wù)二檢測(cè)水質(zhì)（4）TDS值是水質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。某水樣用TDS筆測(cè)量，值為33，結(jié)合下圖可知該水質(zhì)屬于。TDS值0～8990～159160～229230～339340～534>535水質(zhì)強(qiáng)軟水軟水適度硬水中度硬水硬水強(qiáng)硬水任務(wù)三自制凈水器（5）某班同學(xué)設(shè)計(jì)