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1. 在日常生活中，你知道哪些物质分离和提纯的方法？请举例说明。
答案
解：
1. 沉淀法：例如将浑浊的泥水静置在容器中，水中悬浮的大颗粒不溶性泥沙会逐渐沉降到容器底部，初步实现泥沙和水的分离。
2. 过滤法：例如家中用纱布过滤混有豆渣的豆浆，将固体豆渣和豆浆液体分离开；或是用滤网滤去水中残留的菜叶、泥沙等不溶性杂质。
3. 吸附法：例如使用带活性炭滤芯的家用净水器净化自来水，利用活性炭的吸附性除去水中的色素和异味。
4. 煮沸法：日常生活中将硬水加热煮沸，可将水中部分可溶性钙、镁化合物转化为难溶的水垢除去，降低水的硬度，完成水的提纯。
5. 蒸馏法：将水加热汽化后再冷凝收集得到蒸馏水，可除去水中所有的可溶性和不溶性杂质，得到净化程度很高的纯水。
1. 沉淀法：例如将浑浊的泥水静置在容器中，水中悬浮的大颗粒不溶性泥沙会逐渐沉降到容器底部，初步实现泥沙和水的分离。
2. 过滤法：例如家中用纱布过滤混有豆渣的豆浆，将固体豆渣和豆浆液体分离开；或是用滤网滤去水中残留的菜叶、泥沙等不溶性杂质。
3. 吸附法：例如使用带活性炭滤芯的家用净水器净化自来水，利用活性炭的吸附性除去水中的色素和异味。
4. 煮沸法：日常生活中将硬水加热煮沸，可将水中部分可溶性钙、镁化合物转化为难溶的水垢除去，降低水的硬度，完成水的提纯。
5. 蒸馏法：将水加热汽化后再冷凝收集得到蒸馏水，可除去水中所有的可溶性和不溶性杂质，得到净化程度很高的纯水。
2. 查阅资料，了解从天然水到自来水，用到哪些分离和提纯的方法。
答案
解：
从天然水制备自来水的过程中，用到的分离和提纯方法主要有：
1. 沉降：分为自然沉降和加入明矾等絮凝剂的吸附沉降，可使水中的大颗粒不溶性杂质沉降除去；
2. 过滤：通过过滤操作除去水中残留的所有不溶性固体杂质；
3. 吸附：利用活性炭的吸附作用，除去水中的色素和部分有异味的可溶性杂质；
4. 消毒：向水中加入消毒剂，杀灭水中的细菌、病毒等病原微生物，最终得到符合标准的自来水。
从天然水制备自来水的过程中，用到的分离和提纯方法主要有：
1. 沉降：分为自然沉降和加入明矾等絮凝剂的吸附沉降，可使水中的大颗粒不溶性杂质沉降除去；
2. 过滤：通过过滤操作除去水中残留的所有不溶性固体杂质；
3. 吸附：利用活性炭的吸附作用，除去水中的色素和部分有异味的可溶性杂质；
4. 消毒：向水中加入消毒剂，杀灭水中的细菌、病毒等病原微生物，最终得到符合标准的自来水。
3. 活动用品：
答案
解：
铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸、浑浊的天然水、明矾、活性炭
铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸、浑浊的天然水、明矾、活性炭
【实验4-1】【实验4-2】【实验4-3】
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
| --- | --- | --- |
| （1）取两个烧杯，各盛大半烧杯浑浊的天然水（湖水或河水等）。向其中一个烧杯中加入3药匙明矾粉末，搅拌溶解后，分置于两个烧杯中，静置，观察现象。 | | |
| （2）取一张圆形滤纸，如教科书中图4-10所示，折好并放入漏斗，使之紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口。用少量水润湿滤纸，并使滤纸与漏斗内壁之间不要有气泡。
| | |
续表
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
| --- | --- | --- |
| 如教科书中图4-11所示，放置好漏斗，使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，以使滤液沿烧杯壁流下。取实验4-1中处理过的一杯液体，沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒，注意液面始终要低于滤纸的边缘。
观察并比较未经处理的天然水和进行了不同程度处理的水的清澈程度。 | | |
| （3）在烧瓶中加入自来水，再加入几粒沸石（或碎瓷片），以防加热时出现暴沸。如教科书中图4-14所示，连接好装置，使各连接部位严密不漏气。加热烧瓶，注意不要使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里。弃去开始馏出的部分液体，收集约10 mL蒸馏水后，停止加热。
| | |
问题与交流
1. 过滤操作有哪些关键点？
2. 在本实验中，涉及沉降、过滤和蒸馏等物质分离和提纯的方法，选择这些方法的依据分别是什么？
3. 综合运用沉降、过滤、蒸馏对水进行净化，效果会更好。你认为先后顺序应该是什么？与同学交流。
评价与反思
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
| --- | --- | --- |
| （1）取两个烧杯，各盛大半烧杯浑浊的天然水（湖水或河水等）。向其中一个烧杯中加入3药匙明矾粉末，搅拌溶解后，分置于两个烧杯中，静置，观察现象。 | | |
| （2）取一张圆形滤纸，如教科书中图4-10所示，折好并放入漏斗，使之紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口。用少量水润湿滤纸，并使滤纸与漏斗内壁之间不要有气泡。
| | |续表
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
| --- | --- | --- |
| 如教科书中图4-11所示，放置好漏斗，使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，以使滤液沿烧杯壁流下。取实验4-1中处理过的一杯液体，沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒，注意液面始终要低于滤纸的边缘。
观察并比较未经处理的天然水和进行了不同程度处理的水的清澈程度。 | | |
| （3）在烧瓶中加入自来水，再加入几粒沸石（或碎瓷片），以防加热时出现暴沸。如教科书中图4-14所示，连接好装置，使各连接部位严密不漏气。加热烧瓶，注意不要使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里。弃去开始馏出的部分液体，收集约10 mL蒸馏水后，停止加热。
| | |问题与交流
1. 过滤操作有哪些关键点？
2. 在本实验中，涉及沉降、过滤和蒸馏等物质分离和提纯的方法，选择这些方法的依据分别是什么？
3. 综合运用沉降、过滤、蒸馏对水进行净化，效果会更好。你认为先后顺序应该是什么？与同学交流。
评价与反思
答案
解：
实验部分填写
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
| --- | --- | --- |
| （1）取两个烧杯，各盛大半烧杯浑浊的天然水（湖水或河水等）。向其中一个烧杯中加入3药匙明矾粉末，搅拌溶解后，分置于两个烧杯中，静置，观察现象。 | 未加明矾的水样静置后仍较为浑浊，悬浮杂质沉降很慢；加明矾的水样中出现大量絮状沉淀，上层液体很快变得澄清。 | 明矾溶于水生成的胶状物可以吸附水中的悬浮杂质，使杂质沉降，起到净水作用。 |
| （2）取一张圆形滤纸，折好并放入漏斗，使之紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口。用少量水润湿滤纸，并使滤纸与漏斗内壁之间不要有气泡。 | 滤纸平整贴在漏斗内壁，滤纸和漏斗壁之间没有空隙、无气泡，滤纸边缘低于漏斗口。 | 滤纸与漏斗间无气泡可以加快过滤速度，滤纸边缘低于漏斗口可防止液体溢出漏斗。 |
| 放置好漏斗，使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，取实验4-1中处理过的一杯液体，沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒，注意液面始终要低于滤纸的边缘，对比不同水样的清澈程度。 | 过滤后得到的滤液比加明矾静置后的水样更澄清，远比未经处理的天然水清澈。 | 过滤可以除去水中的所有不溶性固体杂质，实现固液分离，进一步净化水。 |
| （3）在烧瓶中加入自来水，再加入几粒沸石，连接好装置后加热，收集约10mL蒸馏水。 | 烧瓶中的水沸腾后变成水蒸气，经导管冷凝后流入试管，得到无色澄清、无任何杂质的透明液体。 | 蒸馏可以除去水中的可溶性杂质，得到净化程度很高的纯水；加入沸石是为了防止加热时液体暴沸。 |
---
问题与交流
1. 过滤操作的关键点可总结为"一贴、二低、三靠"：
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，中间不能留有气泡；
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，漏斗内的液面低于滤纸边缘；
三靠：倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒，玻璃棒下端轻靠滤纸三层一侧，漏斗下端管口紧靠承接滤液的烧杯内壁。
2. 选择分离方法的依据：
沉降：依据是水中悬浮的不溶性固体杂质密度大于水，可被明矾吸附聚集为大颗粒絮状物，在重力作用下从水中沉降分离出来；
过滤：依据是水分子可以透过滤纸的微小孔隙，而水中的不溶性固体颗粒无法透过滤纸，从而实现固液分离；
蒸馏：依据是水的沸点远低于水中可溶性杂质的沸点，加热时水变为水蒸气蒸出，冷凝后得到纯水，可溶性杂质留在烧瓶中，从而除去水中的可溶性杂质。
3. 合理的先后顺序为：先沉降，再过滤，最后蒸馏。
沉降可以先让水中大部分大颗粒悬浮杂质沉淀下来，避免后续过滤的滤纸快速被杂质堵塞；过滤可以完全除去水中残留的不溶性固体杂质，避免固体杂质进入蒸馏装置影响蒸馏操作；最后通过蒸馏除去水中剩余的可溶性杂质，得到净化程度最高的水。
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评价与反思
通过本次实验直观认识了不同净水方法的净化效果差异，掌握了过滤操作的规范要求，理解了水的净化程度和操作复杂度的对应关系；实验过程中要严格遵守操作规范，才能达到预期的净水效果，避免出现滤液浑浊、暴沸等实验异常情况，也可以结合生活中的自来水厂净水流程，进一步加深对净水原理的理解。
实验部分填写
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
| --- | --- | --- |
| （1）取两个烧杯，各盛大半烧杯浑浊的天然水（湖水或河水等）。向其中一个烧杯中加入3药匙明矾粉末，搅拌溶解后，分置于两个烧杯中，静置，观察现象。 | 未加明矾的水样静置后仍较为浑浊，悬浮杂质沉降很慢；加明矾的水样中出现大量絮状沉淀，上层液体很快变得澄清。 | 明矾溶于水生成的胶状物可以吸附水中的悬浮杂质，使杂质沉降，起到净水作用。 |
| （2）取一张圆形滤纸，折好并放入漏斗，使之紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口。用少量水润湿滤纸，并使滤纸与漏斗内壁之间不要有气泡。 | 滤纸平整贴在漏斗内壁，滤纸和漏斗壁之间没有空隙、无气泡，滤纸边缘低于漏斗口。 | 滤纸与漏斗间无气泡可以加快过滤速度，滤纸边缘低于漏斗口可防止液体溢出漏斗。 |
| 放置好漏斗，使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，取实验4-1中处理过的一杯液体，沿玻璃棒慢慢向漏斗中倾倒，注意液面始终要低于滤纸的边缘，对比不同水样的清澈程度。 | 过滤后得到的滤液比加明矾静置后的水样更澄清，远比未经处理的天然水清澈。 | 过滤可以除去水中的所有不溶性固体杂质，实现固液分离，进一步净化水。 |
| （3）在烧瓶中加入自来水，再加入几粒沸石，连接好装置后加热，收集约10mL蒸馏水。 | 烧瓶中的水沸腾后变成水蒸气，经导管冷凝后流入试管，得到无色澄清、无任何杂质的透明液体。 | 蒸馏可以除去水中的可溶性杂质，得到净化程度很高的纯水；加入沸石是为了防止加热时液体暴沸。 |
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问题与交流
1. 过滤操作的关键点可总结为"一贴、二低、三靠"：
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，中间不能留有气泡；
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，漏斗内的液面低于滤纸边缘；
三靠：倾倒液体的烧杯口紧靠玻璃棒，玻璃棒下端轻靠滤纸三层一侧，漏斗下端管口紧靠承接滤液的烧杯内壁。
2. 选择分离方法的依据：
沉降：依据是水中悬浮的不溶性固体杂质密度大于水，可被明矾吸附聚集为大颗粒絮状物，在重力作用下从水中沉降分离出来；
过滤：依据是水分子可以透过滤纸的微小孔隙，而水中的不溶性固体颗粒无法透过滤纸，从而实现固液分离；
蒸馏：依据是水的沸点远低于水中可溶性杂质的沸点，加热时水变为水蒸气蒸出，冷凝后得到纯水，可溶性杂质留在烧瓶中，从而除去水中的可溶性杂质。
3. 合理的先后顺序为：先沉降，再过滤，最后蒸馏。
沉降可以先让水中大部分大颗粒悬浮杂质沉淀下来，避免后续过滤的滤纸快速被杂质堵塞；过滤可以完全除去水中残留的不溶性固体杂质，避免固体杂质进入蒸馏装置影响蒸馏操作；最后通过蒸馏除去水中剩余的可溶性杂质，得到净化程度最高的水。
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评价与反思
通过本次实验直观认识了不同净水方法的净化效果差异，掌握了过滤操作的规范要求，理解了水的净化程度和操作复杂度的对应关系；实验过程中要严格遵守操作规范，才能达到预期的净水效果，避免出现滤液浑浊、暴沸等实验异常情况，也可以结合生活中的自来水厂净水流程，进一步加深对净水原理的理解。
