4.2   饮用水

一、教材内容全解

知识点1   水的净化

水是纯净物，但自然界中的水几乎都含有杂质。杂质中除了可以直接看见的不溶性物质外，还有看不见的可溶性杂质及xx等，因此通常不可直接饮用或用于生产，需进行净化处理。

两种基本的净水方法：沉淀法（例如加入明矾，使悬浮物沉淀）和过滤法（例如用沙层或活性炭过滤）。

1、沉淀法：把不溶于液体的固体从液体中沉降，从而跟液体分离的方法。

明矾净水的原理：在没有自来水的地方，常用明矾或硫酸铝作絮凝剂。这两种物质都能与水或水中含有的矿物质作用生成一种叫氢氧化铝的凝胶状的物质，该物质具有很强的吸附能力，能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。现在也有用碱式氯化铝或氯化铁作絮凝剂，效果也很好。

2、过滤法：把不溶于液体的固体物质跟液体分离的一种方法。

    （1）过滤操作

①过滤是分离固体和液体的一种方法。

②过滤装置：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒及滤纸。

③过滤操作点：一贴二低三靠

一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。

二低：滤纸低于漏斗口；液面低于滤纸边缘。

三靠：盛待过滤液体的烧杯口要紧靠玻璃棒；玻璃棒的下端轻

靠三层滤纸一边；漏斗的下端管口紧靠在烧杯内壁上。

④过滤器的制作：取一张圆形滤纸，对折两次，打开成圆锥形，把滤纸{jd0}朝下放入漏斗。滤纸的边缘要比漏斗口稍低，并紧贴漏斗壁，中间不要有气泡。

⑤过滤的操作步骤：过滤时，盛浑浊液体的烧杯口要紧靠玻璃棒，使液体沿玻璃棒流入过滤器。玻璃棒的下端轻轻地斜靠在三层滤纸一边，以免弄破滤纸。过滤器中液体要低于滤纸边缘，否则，液体就会从滤纸和漏斗壁之间流下，达不到过滤的目的。漏斗下端管口紧靠在烧杯内壁上，使滤液沿烧杯壁流下，不会向四周飞溅。

（2）活性炭吸附原理：活性炭是具有多孔结构的单质炭，对气体或胶状固体具有强大的吸附能力。活性炭广泛地用于净化某些气体或液体。很多净化水器中用活性炭来吸附、过滤水中的杂质。

知识点2   自来水的净化过程

（1）从水库中取水。

（2）在沉淀池中将大颗粒杂质沉降。

（3）再加絮凝剂，使悬浮的小颗粒状杂质被吸附凝聚。

（4）将沉淀池中流出的较澄清的水通入过滤池，进一步除去不溶性杂质。

（5）从过滤池中出来的水进入活性炭吸附池，利用活性炭吸附除去水中的臭味和残留的少量不溶性杂质。

（6）进入清水池后投药xx（如氯气、二氧化氯等）杀灭水中的xx病毒，是一个化学变化过程，得到较纯净的自来水，供给用户。

知识点3   硬水和软水

1、硬水：含有较多钙离子（Ca²⁺）、镁离子（Mg²⁺）的水。河水多是硬水。

2、软水：含有较少（或不含有）钙离子（Ca²⁺）、镁离子（Mg²⁺）的水。雪水、雨水是软水。

3、硬水的危害：（1）工业上使用硬水，例如，锅炉用水硬度过高，一方面浪费燃料，另一方面产物中的沉淀物质会将锅炉的进出口堵塞，使产生的气体难以排出，引起管道变形或损坏，严重时使气压升高引起爆炸；（2）洗衣服时，水的硬度过高，既浪费去污剂，而且衣服也不易洗干净，又会使所洗衣服变硬，造成衣服易破碎；（3）长期接触硬水的地方，如保温瓶内壁，会附有一层不溶性物质，它会影响保温效果；（4）长期饮用硬度大的水，还易患大骨节病，关节肿大甚至丧失劳动能力，还可引起消化功能紊乱。

4、硬水与软水的区别：取少量两种水，置于烧杯中，加入肥皂水进行搅拌，有大量气泡产生的，原液体为软水；几乎没有气泡产生的为硬水。

5、降低水的硬度的方法：煮沸法和蒸馏法。

（1）降低水的硬度的最简单方法是煮沸，在煮沸时，有些可溶性钙、镁离子生成沉淀物质沉降下来，这样就从不同程度上降低了水的硬度；

（2）另一种比较好的方法是蒸馏，它得到的水净化程度较高，不过生产的成本较高，一般是由工业生产提供的。在实验室里也可以制取少量蒸馏水。

知识点4   水的纯化

1、经过纯化的水只是干净的水，可以饮用，但不是纯水。

2、水纯化的方法：蒸馏法。

（1）原理：将水加热至沸腾，变成蒸汽，再冷却凝结成水。

（2）实验操作：①用酒精灯火焰给受热仪器预热后加热；②对蒸馏瓶加热时，不能直接加热，一定要垫石棉网，蒸馏瓶中液体体积是容器容积的1/3—2/3之间；③温度计不能直接插入蒸馏瓶的液体中，应使水银球上端恰好与蒸馏瓶支管底口下边位于同一水平线上；④蒸馏瓶侧管的橡皮塞，必须使管口露出，以防蒸馏出来的液体接触橡皮塞而带入杂质；⑤冷凝管中冷水的走向是下口进，上口出，以使蒸汽充分冷却。

知识点5   比较静置沉淀、过滤、吸附作用、蒸馏

1、静置沉淀：能除去水中一些比较大的固体颗粒，对于质量较小的固体颗粒，静止沉淀的方法就无能为力了。

2、过滤：程度高于沉淀，可以除去已沉淀下来的杂质，还可以除去质量较小但体积较大的固体颗粒，它对一些能溶于水的杂质不起作用。

3、吸附作用：相对于过滤而言，吸附作用净化水的程度要高些，它不仅能除去水中漂浮的固体杂质，还可以除去能溶解在水中的一些物质，如有颜色和具有特殊气味的物质，但它也不能除去除去一些能溶于水的离子杂质。

4、蒸馏：蒸馏是一种比较全面的净化水的过程，不仅可以除去不溶于水的杂质，也可以除去水中的一些颜色和气味，还能降低水的硬度，通过蒸馏得到的水基本上是纯净的水，但成本较高，只能用于少数比较特殊的地方，如医疗中。

知识点6   各种各样的饮用水

目前市场上饮用水大致可分为3大类：纯净饮用水；健康饮用水；功能性饮用水。

纯净饮用水非常干净，特别适合用来调味，也可以饮用。在水源、水质较差的地区，喝纯净饮用水不失为一个较好的选择。但是我们不提倡小孩和老人单纯饮用纯净水。

健康饮用水中符合标准的矿泉水是不错的，另外自来水经过深度加工（如精密过滤、活性炭吸附、紫外线xx等）以及经矿化活化处理后的纯净水都可称为健康纯净水。

功能性饮用水是较新的饮用水品种，它要求水在洁净的基础上再经过物理处理，达到具有抗疲劳、抗氧化、调节血脂的作用。难能可贵的是这些保健作用都是在不加添加剂（xx和营养剂）的情况下产生的。它除了可作一般饮用水外，更适合中老年人和目标人群（如工作繁忙、压力过大、营养过剩）饮用。

二、中考题精选