水在地球上是极为丰富的，分布很广。水是生命之源，是人体中含量最多的物质。各种生物体内都含有水。水的用途非常广泛，生命的孕育和维系需要水，人类的日常生活和工农业生产离不开水，水力可以发电，水也是制取很多化工产品的原料，如制清洁能源氢气、化肥等。同时，水在交通运输业中也发挥着巨大的作用。通过本单元的学习，我们将从水的组成、净化和水资源的保护三个方面重新认识水。
水的净化
1、净化水的方法
纯水（H2O）是无色、无臭、清澈透明的液体。自然界中的天然水处于一个开放的环境，由于含有许多可溶性和不溶性杂质，常呈现浑浊，因此在使用前通常需要不同程度的净化。
净化水的主要方法有：沉淀、吸附、过滤和蒸馏。
（1）沉淀：放置使其自然沉淀，或者加入明矾，利用其溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附作用，使杂质沉降，来达到净水的目的。
（2）吸附：加入有吸附作用的固体，可以除去水中的一些不溶性杂质，还可以吸附一些可溶解的杂质，除去臭味。如：净水器，有些就是利用活性炭来吸附、除去水中的杂质的。
（3）过滤：将不溶于水的固体杂质与水分离开的操作。
①所需仪器：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒。
②基本操作及注意事项
| 操作 | 注意事项 | 原因 |
| 一贴 | 滤纸紧贴漏斗内壁，中间不要留有气泡 | 加快过滤速度 |
| 二低 | 漏斗内的滤纸边缘低于漏斗口边缘 | 防止在滤纸和漏斗之间产生气泡，进而影响过滤速度 |
| 漏斗内液面低于滤纸边缘 | 防止液体沿着漏斗壁流下，使滤液浑浊 | |
| 三靠 | 玻璃棒下端紧靠三层滤纸处 | 防止滤纸破损 |
| 烧杯尖嘴紧靠玻璃棒的中部 | 防止待滤液体流到漏斗外 | |
| 漏斗下端管口紧靠烧杯内壁 | 防止滤液溅出，也能加快过滤速度 |
滤纸破损；滤液边缘高于滤纸边缘；仪器不干净等。
对仍浑浊的滤液应再过滤一次，直到澄清为止。经过净化后的水虽然变澄清了，但所得的水仍然不是纯水。要想得到净化程度很高的水可以使用蒸馏的操作。
（4）蒸馏
蒸馏是通过给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，凝聚成液体的方法。在实验室可以制取蒸馏水，装置如下图：
简易装置图如甲和图乙：
图甲 图乙
注意：为防止加热时出现暴沸，事先加入几粒沸石或碎瓷片；（当过热的液体温度远高于沸点时，小气泡内的气压就比外界的压强高，于是气泡迅速增长而膨胀，以至由于破裂引起容器的爆炸。液体之所以发生过热的原因是液体里缺乏形成气泡的核心。为避免容器的暴沸，可在容器中放含有空气的碎磁片或者沸石等。）
简易装置中长导管的作用是冷凝；
蒸馏烧瓶加热要垫上石棉网；
冷凝水从下口进，上口出，使冷凝效果更好。
2、硬水及其转化
（1）硬水和软水
含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水。井水、河水、矿泉水等多为硬水。
不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。雨水、雪水、纯净水等属于软水。
（2）硬水与软水的区分方法
①加入适量的肥皂水，振荡，泡沫较多的是软水，没有或少有泡沫，并有较多浮渣的是硬水。
②加热煮沸，产生白色固体的是硬水，不产生或者产生很少白色固体的是软水。
（3）硬水的危害
①洗衣服时浪费肥皂，又洗不净衣服。
②锅炉用水硬度大，不仅浪费燃料，还易由于局部过热引起管道变形，损坏或爆炸。
③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）硬水的软化
①生活中将水煮沸，可使部分可溶性钙、镁化合物沉淀析出。降低水的硬度。
②实验室用蒸馏的方法得到蒸馏水，降低水的硬度。
爱护水资源
1、人类拥有的水资源
自然界中的水包括海洋水、湖泊水、河流水、地下水、大气水、生物水等。
（1）海洋是地球上最大的储水库，它不仅繁衍着无数水生生物，还蕴藏着丰富化学资源，是人类资源宝库。海水中含有80多种化学元素，其中含量最多的是氧元素。目前，淡化海水的成本很高，尚不能推广。
（2）淡水储量约占全球水储量的2.53%，其中可利用的只约占30.4%。
（3）全球水资源日趋短缺，有80多个国家约20多亿人口面临淡水危机，我国淡水资源居世界第6位，人均水量约为世界人均水量的四分之一，居世界八十几位。水资源的短缺将直接影响人们的日常生活和经济的发展。
2．爱护水资源
（1）节约用水，提高水的利用率。
节约用水，一方面要防止浪费水，另一方面要通过使用新技术，改革工艺和改革习惯来减少大量工农业和生活用水，提高水的利用率。
（2）防止水体污染。
水体污染的主要来源：工业生产中废水未达标排放，农业上化肥、农药的不合理使用，生活污水的任意排放。
【例题解析】
1．右图是自来水厂的净水过程，其中除去水中不溶性杂质的主要设备是_________池，除去臭味和一些可溶性杂质的设备是___________池。经过以上处理的自来水不是纯水，若要制取纯水，应采取的净化方法是_______。【分析】本题容易除去水中不溶性杂质的主要设备容易误选为反应沉淀池，学生在审题当中没有注意“除去”是要将不溶性杂质与水分离，而反应沉淀池是通过加入明矾，明矾在水中形成胶状物吸附在水中悬浮的小颗粒后沉降，这个过程应该是产生不溶性杂质而没有除去不溶性杂质。
本题答案：过滤 活性炭吸附 蒸馏
2．依据右图所示，小兰开始自制净水器进行实验，从上口
倒入带有红色的水之后，最初下口出现的是黑水，一段时间后，下口出现的是红水，于是小兰改进了自己的净水器。 关于小兰的实验，下列说法正确的是 A．出现黑水说明刚做好的净水器需要被洗涤
B．出现红水说明活性炭没有起吸附作用
C．小兰应减少净水器中的活性炭
D．小兰应在净水器中加入更多的石英沙
【分析】本题考查的是学生是否实际体验过简易净水器的制作过程。A选项亲自制作净水器的学生才能体会到，刚买来的活性炭因为有很多细小的炭粉颗粒，如果不洗涤直接使用，炭粉会随滤液流下，看到的就是“黑水”。“一段时间后，下口出现的是红水”从此现象分析得知活性炭没有起到吸附作用，有可能是活性炭量过少不能保证与红水充分接触，因此红色不能被彻底吸附。因此，C选项判断正好相反，D选项石英砂并不能起到吸附作用，加入更多也没有用。
本题答案：B
3．下列说法中，错误的是 ( )A．过滤操作可以除去水中的不溶物 B．蒸馏水是净化程度较高的水
C．锅炉用水硬度太高十分危险 D．活性炭可以把硬水转化为软水
【分析】本题测试了本课题中的重要知识点。活性炭具有吸附作用，能脱色、除臭，但不能与钙、镁离子结合。因此不能完成软、硬水之间的转化。
本题答案：D
4．下列叙述中，不正确的是（ ）A．硬水易生水垢 B．软水与肥皂作用不易起泡沫
C．地球上可利用的淡水资源是有限的 D．生活污水的任意排放会造成水体的污染
【分析】本题考查硬水和软水的知识，而对于淡水资源和水体污染的描述都是正确的。硬水煮沸产生水垢，而软水煮沸后没有水垢或者水垢很少。硬水与肥皂水作用，不易起泡沫，有较多浮渣，软水与肥皂水作用，泡沫比硬水丰富。
本题答案：B
5．取一个雪碧饮料(或可乐饮料)1～1.2L的空塑料瓶，剪去瓶底，在瓶盖上打一个孔，在孔中插半根很粗的塑料吸管，四周用胶带密封，旋紧瓶盖。将瓶倒置，向瓶内由下而上放置洗净的过滤层(如右图)，制成一个简易净水器。取一个容器放在下面接水。（1）实验操作及现象：
在厨房内取一匙食盐倒在一杯水中，搅拌，使其溶解。 食盐水是 ________色的，尝一下有_________味，然后从简易净水器上部倒人，在下端接水后再尝一下，与原来的盐水比较，其咸味________ （填“相同”或“不同”）。
取少量泥沙放在一杯自来水中，搅拌后观察到水变___________，将其从简易净水器上部倒入，在下端管口接水，观察到水变___________。
（2）分析与思考：
简易净水器有__________作用，可以除去__________________，不能除去_______________。
若将硬水通过简易净水器，能否软化?为什么?______________________。
（3）结论：简易净水器可以将水___________，但不能得到 ___________水。
【分析】本题第（1）小题考查对活性炭功能的理解，活性炭可以吸附异味，但是可溶性的钙镁化合物不能被吸附。同学们可以从制白糖的实验过程中迁移得到正确答案，我们厨房的白糖是从红糖溶液通过活性炭过滤得到的，从此事实可以得知活性炭可以吸附色素或有异味的较大的分子，而像糖中较小的一些分子不能被活性炭吸附，同样食盐水中的氯离子和钠离子也不能被吸附。
本题答案：
（1）无 咸 相同 浑 清
（2）吸附、过滤 难溶物 可溶物不能。因为硬水中的钙、镁离子均以可溶解在水中。
（3）净化（除去难溶物） 纯净
