初中化学水净化的方法篇1

关键词：新课程；化学家庭小实验；意义

中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1671-0568（2012）36-0147-02

化学是一门以实验为基础的学科，家庭小实验是化学实验的重要部分。由于初三学生时间紧，压力大，教师对于家庭小实验基本不做要求或要求不高，这就导致学生对重点掌握的实验是倒背如流，而对家庭小实验这类不要求掌握的实验却基本不开设，忽视了化学与生活的密切关系，通过化学实验提高学生自主、合作、探究能力的作用不能得到充分发挥。

在全面实施新课改的背景下，这种应试教育的做法显然是格格不入的，教师应该在充分理解新课改宗旨的基础上，重视化学实验，特别是家庭小实验。家庭小实验虽然不在考试内容之列，但是它是必做实验等重点实验的延伸，它对培养学生的能力、促进学生的全面发展有着不可忽视的作用。家庭小实验的有效开展具有以下几方面的重要意义：

一、通过家庭小实验，激发学生的学习兴趣，让学生自主学习

初中生的心理特征决定了他们对与生活密切相关的东西特别感兴趣，家庭小实验正是这样一个与生活紧密联系的教学资源。只要教师合理地布置和开发家庭小实验，让学生自己动手亲身体验化学的神奇，诱发学生的好奇心，就能激发学生的学习兴趣。如在学习了人教版初中化学三单元“水的净化”后，教师可以布置家庭小实验“自制简易净水器”。水这种物质，学生每天都要接触到，但是怎样制作一个简易的净水装置让水净化，是学生以前从来没有尝试过的。加之课本对水的净化做了一定的讲解，学生对这方面有一定的了解，更是对这个实验充满了兴趣。学生的兴趣被激发出来后，就会自主地回家收集材料，完成家庭小实验。教师适时地经常布置这类实验会让学生觉得化学就在身边，从而激发学生的学习兴趣，让他们自主地学习。

二、通过家庭小实验，可以巩固教材知识，突破教学重难点

课堂上的学习固然重要，但课后巩固知识同样必不可少。为了达到课后巩固的目的，教师大多布置相关的题目让学生回家完成，但学生对完成练习册上作业的激情普遍不高。如何解决这一两难的局面？家庭小实验是不错的途径。如在学习了“二氧化碳和一氧化碳”内容后，教师可以让学生完成家庭小实验“鸡蛋壳成分的探究”，让学生亲眼看到盖在盛有醋精和鸡蛋壳的玻璃杯上的玻璃片上涂的澄清石灰水变浑浊，从而巩固二氧化碳的检验方法。学生在分析出二氧化碳的基础上，结合前面二氧化碳的制取得出鸡蛋壳的成分含有碳酸钙，使他们产生较强的成就感，同时也巩固了制取二氧化碳的原理这一知识点。

教材上有些知识比较抽象，学生很难完全掌握这些知识。如“分子和原子”的学习，学生对分子和原子没有感性的认识，很难理解“分子之间有间隙”这句话。在学完这节内容后，教师可以安排学生完成“1+1是否一定等于2”这样一个家庭小实验。学生通过实验发现：①1体积的黄豆和1体积的绿豆混合后的体积不是两体积之和；②100ml水与100ml酒精混合所得体积不等于200ml。通过对这些现象的观察、思考及回忆上课所学，把抽象问题用具体实验来模拟，分子之间存在间隙结论的得出就水到渠成了，这样一个重难点也就突破了。

三、通过家庭小实验，培养学生探索问题的能力

初三的学生刚开始接触化学，实验技能比较薄弱，而初中化学课堂时间有限，因而不能放过多的实验在课堂上完成，因此，经常做些家庭小实验对提高学生实验技能就显得必不可少了。学生在做家庭小实验时由于没有教师从旁指导，实验的设计、操作、观察、结论都是其自己独立完成，因而更有利于他们个性的发展，使实践、创新、自主、探究能力得以提高。如在“清洗餐具”这个家庭小实验中，学生在分别用冷水、热水、滴有洗涤剂的冷水、滴有洗涤剂的热水清洗餐具时，就锻炼了实践能力。通过以上四种不同的清洗方法，学生发现了清洗餐具最干净的方法，并对实验探究过程及方法有了一定的了解。由于该实验比较简单，学生能体验到探究成功的乐趣，对以后进行探究提供了动力。有些思维活跃的学生还可能会想到用这四种不同的清洁方法来探究清洗衣物的最好方法，学生通过对该实验的设计、实践、探究，对实验探究能力的提高有一定的作用。

综上所述，家庭小实验弥补了课堂教学的不足，对化学教学是一个很好的补充。但是学生实验技能薄弱，要充分发挥出家庭小实验的教育价值，教师就必须对学生完成实验进行积极的引导，事先让学生明确实验目的、步骤、注意事项、现象观察和需要解决的问题，学生从实验准备，设计验操作，实验现象观察及结果分析进行全程实践，这样才能更有效地完成家庭小实验。在学生完成实验后，教师应该及时对学生的实验做出正确、合理的评价，指出优缺点，做好总结工作，并表扬做得好的学生，从而提高学生对家庭小实验的兴趣。

家庭小实验是初中化学教学的重要的组成部分，是素质教育的重点，对学生的学习及自身的发展有着举足轻重的作用。教师在教学过程中充分认识到家庭小实验的重要性，做好家庭小实验的实施工作，让家庭小实验与课堂教学相辅相成，从而提高化学教学的总体质量。

参考文献：

[1]江美华.指导学生开展家庭小实验的方法[J].教学与管理，2008，26：45-46.

[2]马亚静.开展化学家庭小实验的几点体会[J].内蒙古民族大学学报，2008，4：175-176.

初中化学水净化的方法篇2

【关键词】初中化学化学教学实验教学

如果学生把生活实践与化学实验区分开来，他们将不能更深入的理解学习化学知识的意义。化学教师可引导学生学会做化学家庭小实验，让学生通过家庭小实验深入的学习化学知识。

一、引导学生结合现有设备，设计化学实验

在传统的化学实验教学中，教师会给学生准确一套化学实验器具，提供学生使用，学生很少有机会思考如果化学实验室里缺几样实验器具又该怎么办呢？这种化学实验教学的方法会让学生产生被动的开展化学实验的思想。如果化学教师引导学生做家庭小实验，学生就必须从实现化学实验的目的开始思考，要完成一个化学实验需要哪些器材，如果部分化学器材不齐全，应当如何处理等。

以化学教师引导学生学习《自然界中的水》为例，教师可引导学生自己设计一个简单的净水器。如果依照传统的化学实验方法开展实验，学生有可能会照化学课本中提到的流程做一遍实验，然而如果化学实验设备不齐全的时候，学生就必须思考该次化学实验本身的意义，然后开始优选实验素材。以自制净水器为例，学生经过教师的引导，可以理解到污水之所以不能使用，是因为它存在物理杂质和化学杂质，净水器净水的原理，就是要过滤掉污水中的物理杂质和化学杂质。经过思考，一名学生认为可以用卵石、砂布等过滤物理杂质，用活性炭过滤化学杂质，为了开展实验，学生觉得还需要一个过滤器和搅拌器，他们认为要自制净水器，必须要准备这四个最基本的设备。

化学教师在引导学生做家庭小实验时，学生必须思考化学实验的原理，教师可引导这种方法让学生更深入的理解化学理论知识。

二、引导学生自主动手实践，完成化学实验

在传统的化学实验室里，化学实验的器材都是经过优化、改进过的，这些化学器材不会成为学生开展化学实验的障碍。这种实验的方法可能不能让学生理解到在学习化学、实验化学的过程中可能会遇到很多困难。学生在做家庭化学实验时，由于家庭中的化学设备不规范，因此学生必须得想办法克服化学实验的障碍，找到最佳的化学实验方法。

以化学教师引导学生学习《自然界中的水》为例，当学生完成家庭小实验设计以后，他们要亲自动手做家庭实验。一名学生在做实验的时候，曾用硬纸壳做过滤的漏斗。经过数次实验以后，发现硬纸壳太易被水渗透，有时实验没有做完，漏斗就已软得不成型。这时学生开始思考，自己需要一个不渗水的材料，它又能有漏斗的功能，此时学生看到一瓶可口可乐的瓶子，他眼前一亮，如果将可口可乐的瓶子依长度分成两半，那么带瓶口的那一半不就具有漏斗的功能吗？当学生优选了化学实验材料时，他就能更顺利的开展化学实验。

化学教师引导学生做家庭小实验，学生会在实验中遇到各种困难，学生只有从实践的角度立足，积极动脑筋克服实验困验，学生只有结合化学理论知识灵活的解决化学实验问题，才能顺利的开展家庭化学实验，在这个过程中，学生的思维能力将会提高，实践能力将会增强。

三、引导学生积极开动脑筋，完善化学实验

在传统的化学实验里，学生设计的化学实验流程几乎是相似的、学生遇到的化学问题也几乎是相似的，这种单一的化学实验流程会限制学生的视野，学生将很少从多种角度思考优化化学实验流程。而做家庭化学实验则不同，由于学生此时将面临着化学流程多元化、化学实验材料不足的问题，他们在做化学实验中将会遇到更多的问题，学生在思考问题、优化化学实验流程、解决问题的过程中将能拓宽视野。

这名学生用可口可乐的瓶子做过滤器，他用卵石、砂布作为物理过滤层，用活性炭做化学过滤层过滤污水时，发现部分污水没有被完全过滤干净，有时水中还存在物理杂质，且物理层未过滤干净，将会影响化学过滤的效果。此时学生仔细的研究了这次化学实验中的问题，他觉得应加强物理过滤的效果，而且在化学过滤以后，还应再一次过滤，以便增强污水净化的效果。这名学生通过思考，在卵石底下垫了一层细砂，用细砂进一步过滤杂质。在活性炭下的砂布上又垫一层棉花，用棉花帮助砂布过滤。通过优化，这个净水器取得了较为良好的净化效果。

在传统的化学实验中，学生遇到的化学难题不多，学生将很少有优化化学实验的机会，然而做家庭化学实验则不同，学生将会在实验中遇到种种困难，为了能顺利的进行化学实验，学生必须从多种角度优化化学实验的效果。教师应用这种方法引导学生做实验，学生的视野将会被拓宽。

总结

初中化学教师在引导学生学习的时候，除了要引导学生在化学实验实里做实验外，还可根据化学教学的实际情况引导学生做化学家庭小实验，化学教师应用这种方法开展实验教学将能引导学生更深入的理解化学理论知识、培养学生的思维能力和实践能力、拓宽学生的视野。这种教学方法能够提高学生的综合素质，化学教师的教学效率将能全面的提高。

【参考文献】

[1]杨艳宗.初中化学家庭小实验的意义与开展[J].新课程学习（下），2012（02）.

[2]戴学军.谈易被忽视的化学家庭小实验[J].文理导航（下旬），2011（07）.

初中化学水净化的方法篇3

1.了解胶体及分散系的概念、与其他分散系的本质区别。掌握电解质、非电解质的概念。

2.通过归纳、讨论、练习，掌握电离方程式的书写。

【教学重点】

电解质、非电解质的概念和电离方程式的书写。

【教学难点】

电离方程式的书写。

【教学方法】

问题解决法、比较归纳发现法、讲述法、实验法。

【教学用具】

多媒体。

【课型】

新课（课时：1）。

【教学过程】

联系旧知：物质按组成的分类情况。

物质纯净物单质

化合物

混合均匀混合物（溶液等）

非均匀混合物（悬浊液、乳浊液等）

提出问题：红褐色的液体是溶液还是浊液？

猜想与假设：（1）溶液（2）浊液

方案设计：分别用光束照射盛有浊水、CuSO4溶液和红褐色液体的试剂瓶，在与光束垂直的方向（侧面）进行观察。

进行实验：

思考：为什么光在不同液体中传播性质不同？

查阅资料：光的传播过程

解释：浊液中粒子直径>1×10-7m，光线照射到粒子时，发生光的反射。

溶液中粒子直径

t褐色液体（Fe（OH）3胶体）中，1×10-9m

结论：

当光束通过胶体时，在垂直于光线的方向可以观察到一条光亮的“通路”，这种现象叫“丁达尔效应”。（可用来鉴别胶体和溶液――物理方法）

提出问题：胶体有净水作用吗？初中化学中我们学过什么物质具有净水的作用？

联系生活：生活中常用来净水的是十二水硫酸铝钾，俗称明矾，溶于水可形成Al（OH）3胶体，Al（OH）3胶体具有很好的吸附作用，是一种良好的净水剂。

结论：胶体具有较强的吸附能力，胶体能够吸附水中悬浮的固体颗粒凝聚沉降，从而达到净水目的。

比较与归纳：三种体系主要有什么异同点？

相同：分散系是指一种物质（或几种物质）分散到另一种物质中所形成的混合物。

联系旧知：初中还学习了溶液的性质，知道了某些溶液具有导电性。猜一猜：NaCl溶液、NaOH溶液、稀盐酸、酒精溶液、蔗糖溶液是否能导电？

提出问题：为什么有些溶液能导电，而有些不能导电呢？

解释：播放视频（电解质与非电解质）

结论：电解质与非电解质

1.电解质：在水溶液中或熔融（熔化为液态）状态下能导电（电离）的化合物。

2.非电解质：不论是在水溶液中还是在熔融状态下均以分子形式存在，因而不能导电的化合物。

3.电离：电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程。

注：酸、碱、盐大多是电解质。

交流讨论：判断下列说法是否正确。

（1）Cu能导电，Cu是电解质；（2）NaCl溶液导电，NaCl溶液是电解质；（3）CO2溶于水能导电，CO2是电解质；（4）BaSO4的水溶液不导电，BaSO4是非电解质。

结论：电离方程式是表示电解质在溶液中或熔融状态下电离成自由移动的离子的式子。

展示搜寻规律：H2SO42H++SO42-NaOHNa++OH-

NaClNa++Cl-

讨论归纳：电离方程式书写的方法：

（1）左边：化学式

中间：等号

右边：阳离子，阴离子――离子所带的电荷与相应的化合价相同，原子团不能拆开写，如OH-，SO42-，应用加号连接它们。

（2）阴、阳离子前面配上系数――阴、阳离子所带的电荷总数相等。

（3）检验“”两边是否守恒（质量、电荷）。

课堂集训：1.写出下列物质的电离方程式

HNO3Ca（OH）2Al2（SO4）3

2.下列物质中①CO2②HNO3③KOH④石墨⑤Fe⑥葡萄糖⑦Na2CO3⑧酒精

（1）属于电解质的是；

（2）属于非电解质的是。

【板书设计】

物质的分散系

1.物质按组成的分类

2.浊液、胶体、溶液的区别

3.胶体的性质

4.电离方程式的写法

初中化学水净化的方法篇4

1.在全书中的地位

前一章向学生介绍了化学的研究内容、方法、与人类生活的关系。本章从学生非常熟悉的空气、氧气、二氧化碳、水四种物质入手，联系学生日常生活中的切身感受，从学生已经知道的小问题开始，围绕物质的组成、性质、用途、与生产、生活相关的方面，展开一系列的“活动与探究、交流与讨论、联想与启示、拓展视野”……激发学生学习兴趣的同时，培养学生运用知识解决身边实际问题的能力。本章是第一章内容的具体化，它也是迈入化学之门的第一步。从本章开始，学生真正接触到比较具体的宏观化学物质，为下一章学习物质的微观结构进行了铺垫。

2.知识结构

本章十分清晰地分为四个部分，围绕空气、氧气、二氧化碳、水四种物质进行教学。

本章起始提出四个问题：

（1）我们时刻都无法离开的空气和水由什么组成？

（2）氧气是一种什么样的气体？

（3）二氧化碳会发生哪些神奇的变化？

（4）空气、氧气、水、二氧化碳在生产、生活中起什么作用？

让学生在学习时紧紧以这四个问题为起点，展开一系列的探讨。

第一节主要介绍了空气的成分及其发现历史，加强氮气和稀有气体用途的内容，认识空气对人类生活的重要作用。增加了自然界十分重要的“生物固氮”的介绍，扩展了有关目前空气污染的篇幅，结合空气质量日报进一步培养学生的环保意识。

第二节从氧气的物理性质入手，通过“生命活动需要氧气”重要意义的提出，了解自然界的氧循环，引申出氧气的化学性质，认识氧气能跟许多物质发生氧化反应。各以一种非金属、金属、有机物与氧气的反应为例，说明氧化反应以及剧烈和缓慢两种状态的存在。以大量图片展示氧气的用途。对氧气的获得仍从工业制法和实验室制法两个方面介绍，初步学习实验室制取氧气。在练习与实践中还增加了“双氧水分解制取氧气”的方法。

第三节根据学生以往生活、学习中对二氧化碳在自然界的循环的了解，简介日益严重的“温室效应”，对二氧化碳作初步的认识。通过对二氧化碳的三态的描述，结合相关实验，学氧化碳与水的反应。由二氧化碳灭火器引出“二氧化碳的制取及性质实验”，初步学习在实验室制取二氧化碳。最后探讨二氧化碳对人体健康可能所造成的不良影响。

第四节中的“水”是日常生活中接触最多的物质，在“已经知道”中提出了四个问题用以提示在学习过程中应考虑的一些内容。通过“电解水的实验”认识水的组成，留下更多的篇幅用以介绍“水的净化、水污染与水资源的保护”，使学生知道纯水与矿泉水、硬水与软水等的区别，了解净化水的常用方法；了解造成污染的主要原因；知道为什么要防治污染，对人类有何意义；并能为保护环境提出合理化建议。

二、本章特点、重点、难点

1.特点：

（1）空气、氧气、二氧化碳、水是与人类生存密切相关的几种物质，容易引起学生的学习兴趣。通过这四种物质的学习，也即对最常见的混合物、纯净物；非金属单质、非金属化合物有了基本的认识。

（2）本章内容多、知识全面，按“物质名称——组成成分——主要性质——主要用途——主要制法——污染及防治”的基本思路学习物质有关知识，为今后化学知识学习做好准备。

（3）已经涉及到简单的化学用语、文字表达式，最基本的质量守恒定律的运用。

（4）与生物学、物理知识结合紧密：植物固氮、温室效应、氧气、二氧化碳和水在自然界的循环、生命活动需氧、二氧化碳、饮用水与健康、植物的光合作用等：“空气中氧气含量的测定”实验、图2——3“捕捉”空气实验、氧气、二氧化碳、水的三态变化等。

（5）“活动与探究”之后往往根据实验结果的可能，提出实验结果误差的因素分析，或者由实验现象得到的结论。使学习的内容很有层次性、趣味性，并为后续的学习作了简单的铺垫。

2.重点

（1）空气的组成

（2）氧气的化学性质和实验室制法

（3）二氧化碳的化学性质和实验室制法

（4）水的组成、净化

3.难点

（1）与“空气中氧气含量的测定”、图2——3“捕捉”空气实验实验有关的系列问题。

（2）初次接触纯净物、混合物，举例说明时可能混淆物质、物体两个概念。

初中化学水净化的方法篇5

日本还是个资源贫瘠的国家，又是一个风景美丽的国家。凡是去过日本并且到过日本乡村的游客，无不被日本乡村的美丽景色所吸引，无不被乡村街道和民居的干净整洁所感叹。特别是日本乡村的河川沟渠，处处流水潺潺，清澈见底，鱼儿嬉戏游乐历历可见，令人乐而忘返，不舍离去。

为什么经历了工业化高度发展的日本乡村，其生态环境还能保持得如此良好?工业化必定带来严重污染，那实现工业化之后的日本乡村，它的水质为什么还能保持得这么好?这是因为，在实现工业化的过程中，日本政府善于吸取教训，在经历惨痛的工业污染之后，开始重视环境保护，采取了许多措施来保护水资源，并且在保护别注重水资源的再生利用，乡村家庭污水处理即是其中的一个成功范例。

从“水俣事件”吸取教训

日本的工业是在第二次世界大战之后开始飞速发展的。起先，由于缺乏保护环境的意识和措施，工业污染越愈严重，各种公害病泛滥成灾，最著名的是闻名于世的“水俣事件”。

水俣是一个地名，位于日本熊本县水俣湾。水俣湾东部有一个小镇叫水俣镇，有4万多人居住，周围的村庄还(居)住着1万多农民和渔民。水俣湾海产丰富，是渔民们赖以生存的主要渔场。

1956年，水俣湾附近发现了一种奇怪的病。这种病症最初出现在猫身上，被称为“猫舞蹈症”。病猫步态不稳，抽搐、麻痹，跳海死去，被称为“自杀猫”。随后不久，此地也发现了患这种病症的人。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害，轻者口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹、感觉障碍、视觉丧失、震颤、手足变形，重者神经失常，或酣睡，或兴奋，身体弯弓高叫，直至死亡。当时这种病由于病因不明而被叫做“怪病”。这个镇的4万居民中，几年里就先后有1万人不同程度的患有此种病状，其后附近其他地方也发现此类症状。经过数年调查研究，于1956年8月由日本熊本国立大学医学院研究报告证实，这是由于居民长期食用了八代海水俣湾中含有汞的海产品所致。这种“怪病”就是日后轰动世界的“水俣病”。

“水俣病”是最早出现的由于工业废水排放污染造成的公害病。“水俣病”的罪魁祸首是当时处于世界化工业尖端技术的氮(N)生产企业。氮用于肥皂、化学调味料等日用品以及醋酸(CH3COOH)、硫酸(H2SO4)等工业用品的制造上。日本的氮产业始创于1906年，其后由于化学肥料的大量使用而使化肥制造业飞速发展，甚至有人说“氮的历史就是日本化学工业的历史”，日本的经济成长是“在以氮为首的化学工业的支撑下完成的”。然而，这个“先驱产业”肆意的发展，却给当地居民及其生存环境带来了无尽的灾难。1925年，日本氮肥公司在这里建厂，后又开设了合成醋酸厂。1949年后，这个公司开始生产氯乙烯，年产量不断提高，1956年超过6000吨。与此同时，工厂把没有经过任何处理的废水排放到水俣湾中。

1953年，新日本窒素肥料公司于水俣的工场，在生产氯乙烯与醋酸乙烯产品的制造过程中需要使用含汞的催化剂。由于该工厂任意排放污水，这些剧毒的汞流入河流和饮用水源，转成甲基汞氯(化学式CH3HgCl)等有机汞化合物，当人食用该水源或生活在受污染水源中的生物时，甲基汞等有机汞化合物通过鱼虾进入人体，被肠胃吸收，侵害人的脑部和身体其他部分，这种由汞污染引起的最为致命的公害病，主要由于环境中的汞经生物甲基化作用转化为甲基汞，导致人体中枢神经病患，“水俣病”于1953年首先在日本九州熊本县水俣镇发生，当时由于病因不明，故称之为水俣病。“水俣病”事件被认为是一起重大的工业灾难，也是震惊世界的一场环境公害。日本政府以此为鉴，痛下决心保护环境，保护水资源。

净化槽应运而生

1958年，日本政府颁布和实施《水质保护法》、《工业污水限制法》等法案。但由于措施不当，环境恶化的势头并未得到有效遏制。直到20世纪70年代，日本开始实行一系列综合治理措施，水环境质量开始明显改善。随着各种大型公共基础建设项目的实施，大城市的下水道设施得到极大普及，但许多小城镇的下水道建设却给当地政府带来了沉重的财政负担，越来越多的小城镇更期待于采用较为低廉价格的污水处理方式来解决污水处理问题。净化槽就是应运而生的一种处理家庭生活污水并就地排放的一种污水处理装置。

所谓农村家庭生活污水，包括厨房用水、厕所用水和洗涤用水等。如果农村生活排水不经过适当处理，会增加农业用地的非点源污染负荷，影响作物生长和河流水质。由于中小城市及农村地区没有污水收集管道，未经处理的生活排水便成为重要的污染源。由于建设和运营成本偏高，农村地区并不适合引进集中式污水处理系统，而是需要低成本、高效率、分散式的污水处理技术。

据调查统计，一般家庭排泄出来的污水量，依其产生方法分别换算成所占百分比，各为厨余20％，洗衣30％，洗脸、刷牙、洗手等10％，洗澡20％，厕所冲洗用水13％，其它占7％。由于污水收集与处理设施建设的滞后，家庭污水绝大部分均未经妥善处理，直接排入水体，成为水体污染的主要来源。

厨房内各种使用过的废油，会使河流水质恶化，是家庭污水中最大的污染来源。马桶清洁剂含氯化漂白剂，会杀死化粪池中分解污水的细菌，造成河流污染。洗衣粉、洗发精多含有磷酸盐，会使水体发生富营养化，引起藻类大量繁殖，减少水体的溶解氧，使水生生物窒息。厨房清洁剂含磷酸盐和氯化漂白剂，会恶化水质，洗碗精的色素会污染水体。

由于日本乡村居民住宅主要以独门独院的房屋为主，所以早期的污水处理多采用单独处理净化槽产品来完成。日本的净化槽技术主要在排水管网不能覆盖、污水无法纳入集中设施进行统一处理的偏远地区使用。该技术在治理日本的分散型生活污水方面发挥了重要的作用。

20世纪60年代，随着社会生活的现代化，人们对抽水马桶的需求增加，净化槽技术开始迅速发展。当时的净化槽技术只能处理粪便污水，称为单独处理净化槽。在日本经济发展水平相对较低时期，该技术在一定程度上解决了公共卫生问题。但在对工业废水进行严格控制的同时，水资源质量并未得到明显改善。人们开始意识到灰水(包括厨房、洗衣、浴室污水等)的直接排放是公共水体污染的主要原因之一。随后，新的净化槽标准于1980年实施。新的标准促进了合并处理净化槽的发展，它不仅可以处理粪便污水，还可以处理

厨房、浴室污水等。

合并处理净化槽的优点

从水环境保护的观点和其性价比来看，和下水道相比，家庭用小型净化槽有以下优点。

一是安装投资小，费用低。家庭用小型净化槽基本上是在工厂批量生产的，其价格可维持在家庭用户可接受的水准。这种净化槽只占用很小一块土地，不需要繁杂的土地征收手续和昂贵的土地征用费。

二是安装场地几乎不受地形的影响，且安装时间短，见效快。只需停一辆小轿车大小的地方，连接净化槽排水管道很短，对安装地的地形要求也不高。安装一台净化槽一般只需要一周左右，而且一旦净化槽开始运行，其污水处理的功能立即可以得到发挥。

三是对维持生活小区周边小河溪等水体的水量充足具有很大作用。经净化槽处理后的水可以就近排放到附近的小河溪，这对维护小河溪的水量充足，增强生活小区内的水循环，以及周围的自然景色都具很大的作用。净化槽主要是用来处理家庭污水的，它产生的处理水和污泥基本上不含有毒物质，可以根据不同的需要，进行资源化有效利用。

四是具有比较强的抗震和抗灾性能。由于净化槽不需要大量的机械，其排水系统也比较简单，所以在受到地震或其它灾害受到损害时，可以在很短的时间内得到修复和发挥作用。根据灾后供水和供电的恢复情况，净化槽内的水还可以有很多用处。

制定标准，加强立法

1960年，日本制定第一部有关净化槽的工业标准(JISA3302)《净化槽使用人员计算方法》。在上世纪70年代初期，日本研究开发了小型合并式净化槽，而后由净化槽厂家商品化投入市场。1980年日本修改《净化槽构造标准》，增补51人槽以上的合并式净化槽的构造标准，1988年再次修改标准，增补了5人槽到10人槽的合并式净化槽构造标准。从此净化槽不仅用来处理楼房等中大规模的生活污水，而且更多的用于一家独户的家庭污水处理。

1995年，由于要求保护湖泊、内海等封闭型水域水质的呼声日渐高涨，日本政府对净化槽的构造标准进行了大规模的修订。在新修订的版本中，除了提高去除BOD、COD的标准外，为了缓解水体富营养化的问题，还增加了去除氮、磷的内容。促进了深度处理(氮、磷去除型)净化槽的开发。

在技术标准体系方面，日本早在1969年实施的《建筑基准法》中就规定了净化槽的构造标准，之后又进行了多次修改、补充。由国土交通大臣颁布的净化槽构造标准(也称构造方法)中规定了净化槽的工艺选择、处理效率、设备要求、结构设计、滤料、曝气量等。在《净化槽法》实施后，环境省也颁布了一系列相关的规则，如净化槽维护检查技术标准、清扫技术标准、使用准则、净化槽施工技术标准、净化槽出水技术标准等。另外，日本净化槽的清理、维护和水质检测人员都必须取得相应的资质。为了提高清理人员的专业技术，政府还提供了不同课程，如“净化槽清理技术员资质培训课程”和2001年3月底有69家公共服务公司被指定为专业检测机构，在这些机构中有资质的检测员为1454人。可见，日本净化槽技术的服务体系已较为完善。

日本通过采用“合并净化槽”设备和技术，并辅之相应的法律法规，在设备的制造和推广应用的各个环节建立起一整套完整的标准，几十年来不断完善和发展，使得广大乡村地区逐步形成了和城市一体化的水环境保护生态系统。极大的改善了日本乡村的民居环境。

水环境的改善，不仅需要开发新技术，也需要相应的管理、服务体系的支撑。因此在70年代后期，对于如何确保净化槽适当的安装、运行、维护、清扫和检查等，成为了日本全社会关注的问题。此后，日本在1983年颁布了《净化槽法》，对净化槽的维护、清扫、检查做了明确的规定。

《净化槽法》规定了净化槽的制造、安装、维护检修及清扫等方面的要求。作为强制性责任，净化槽系统的使用者负责定期维护、清理系统。《净化槽法》规定了净化槽的最大清扫周期，明确了定期检查、维护维修等净化槽使用者的义务。由于并不是所有使用者都具有相关的专业知识，所以维护和清理的业务主要委托给净化槽维护和清理的专业人员。另一个强制性责任是使用者要接受每年的水质检测。《净化槽法》第11条规定，净化槽的使用者每年都应接受一次由指定部门进行的净化槽出水水质的检查，以确认净化槽的定期检查、清扫等日常维护工作是否得到保证。同时，《净化槽法》还明确规定了对违反该法各项条款时的量刑、经济处罚额度等内容。

2007年末，净化槽在日本的普及率达到8.82％(使用人口与总人口之比)，使用人口约1121万人，在全国41个都道府县210个市町村中得到使用。

当然，任何完备的技术和完善的法规，还必须和对待环境的虔诚意识的树立，才能相得益彰。正是日本人对自己生存环境的虔诚而强烈的保护意识，才是今天日本乡村得以永葆其山清水秀迤逦多姿的无穷魅力的不二真传。

初中化学水净化的方法篇6

一、黑白瓶测实际光合量的原理

黑白瓶法，即氧气测定法，多用于水生生态系统初级生产量的测定。用三只玻璃瓶，其中一只用黑胶布包上，再包以锡箔，从待测的水体深度取水，保留一瓶（初始瓶）以测定水中原来的溶氧量，其余两瓶（黑、白瓶）再放回待测深度的水中。黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能进行呼吸作用，因此黑瓶中的溶氧量就会减少。而白瓶完全被曝晒在光下，瓶中的浮游植物可进行光合作用，因此白瓶中的溶氧量一般会增加。根据初始瓶、黑瓶、白瓶溶氧剩余量，即可求得净初级生产量（=净光合量）、呼吸量、总初级生产量（=实际光合量）。一般适用于湖泊、水库、池塘等静水水体以及水流缓和的河流水域中初级生产量的测定。

二、考查视角归类分析

视角1：以图表为载体，考查图文转化及数据处理能力

例1采用黑白瓶法（黑瓶外包黑胶布和锡箔以模拟黑暗条件；白瓶为透光瓶）测定池塘各深度24小时内的平均氧气浓度变化，结果如下表，则该池塘一昼夜产生氧气的量是（）

A.8g/m3B.14g/m3

C.22g/m3D.32g/m3

【解析】本题以表格为载体考查考生对净光合作用、呼吸作用、实际光合作用的理解以及数据的分析能力。池塘一昼夜产生氧气的量，实质上指的是各水层一昼夜产生的氧气量的总和。产生的氧气量，就是光合作用总量=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。对于水深5m至水底范围内的生物来说，无论有无光照，黑瓶和白瓶中氧气的变化量都是相同的，说明此范围水域内的生物不进行光合作用。故该池塘一昼夜产生的氧气量为水深在1～4m范围内的生物产生的氧气量。由题表可知，水深在1～4m范围内生物产生的氧气量分别是9g/m3、7g/m3、4g/m3、2g/m3，总计22g/m3。

【答案】C

变式1某同学研究甲湖泊某深度的水体中生物的光合作用和有氧呼吸。具体操作如下：取三只相同的透明玻璃瓶a、b、c，将a玻璃瓶瓶体先包以黑胶布，再包以锡箔。然后，用a、b、c三只玻璃瓶从待测深度的水体中取水，测定瓶中水的氧气含量。将a瓶、b瓶密封再沉入待测深度的水体中，经24小时取出，测定两瓶中水的氧气含量，结果如下图所示。则24小时待测深度的水体中，生物光合作用和有氧呼吸情况的有关描述正确的是（）

A.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是Vmol/瓶

B.24小时待测深度水体中生物光合作用实际产生的氧气量是Kmol/瓶

C.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是（K-V）mol/瓶

D.24小时待测深度水体中生物光合作用实际产生的氧气量是（K-V）mol/瓶

【解析】本题以柱状图为载体考查考生数形结合及图文转化能力。由题干及柱状图分析可知，c瓶中的氧气含量W为初始氧气量，a瓶中的氧气量V为进行24小时有氧呼吸后剩余氧气量，b瓶中氧气量K为24小时经过光合作用和呼吸作用后瓶中的氧气量，即呼吸消耗氧气量=W-V，K-W=净光合量，24小时待测深度水体中生物光合作用实际产生的氧气量是（K-V）mol/瓶。

【答案】D

变式2用等体积的三只玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下表（不考虑化能合成作用）。有关分析合理的是（）

A.丙瓶中浮游植物细胞产生[H]的场所是线粒体内膜

B.在一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1mg

C.在一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低

D.在一昼夜内，乙瓶中生产者实际光合作用释放的氧气量约为0.4mg

【解析】本题考查光合作用和细胞呼吸的相关知识，意在考查考生能否运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，进而做出合理的判断或得出正确结论的能力。本实验中氧气含量甲瓶-丙瓶=1.1mg，可表示一昼夜该瓶中生物细胞的呼吸量；乙瓶-甲瓶=0.7mg，可表示一昼夜乙瓶中生物释放的氧气量，因此乙瓶中生物实际光合作用产生的氧气量=1.1+0.7=1.8mg，B项正确，D项错误；丙瓶中浮游植物细胞产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体基质，A项错误；一昼夜后，乙瓶水样中的CO2含量下降，因此其pH上升，而丙瓶中只进行细胞呼吸，CO2含量上升，pH下降，乙瓶水样的pH比丙瓶的高，C项错误。

【答案】B

【备考建议】上述变式都是以数学模型的形式考查考生图文转化能力和提取信息以及数据处理和分析能力。在每年的高考题中，都会涉及光合作用与细胞呼吸这一主干知识的考查，一方面要加大该部分内容的复习力度，另一方面要变换形式加以强化训练，帮助考生掌握解题技巧以攻破这一难点。考生遇到表格题或柱状图，一定不能着急，先找到题干中的重要信息进行转化，如：“黑瓶=只呼吸”“白瓶测得量为光合产生量与呼吸消耗量的差值”，再将具体数值代入即可得出答案。即黑瓶测得的数据=呼吸作用消耗的氧气剩余量；白瓶测得的数据=净光合作用；对照瓶用来消除实验误差；放置于同一水样深度一定时间后，测得各瓶的氧气含量变化，求初级生产量，即真光合作用量（光合作用总量）=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。

视角2：以探究实验为依托，考查实验设计及推理分析能力

例2测定水生生态系统的总初级生产量可采用黑白瓶法，方法如下：

第一步：用化学滴定法或电子检测器测定池塘中某一水层的溶氧量，记为a。

第二步：从池塘的同一水层取水样，装在一黑一白一对样瓶中并密封。白瓶是透光瓶，黑瓶是不透光瓶。将这对样瓶放回原水层。

第三步：24h后取出样瓶，再次用化学滴定法或电子检测器测定黑瓶和白瓶中的溶氧量，分别记为b和c。

第四步：数据分析。

（1）请用上述字母回答，总初级生产量为。

（2）在一次实验中，早春季节测量某温带落叶林中的一个淡水池塘的净初级生产量（总初级生产量除去生产者自身的呼吸量，即为净初级生产量），结果如右图所示：

从曲线可以看出，随水深增加，净初级生产量呈下降趋势，A～B段数值大于0，表明该段；若一个生态系统较长时间处于C点所示状态，则该系统（填“能”或“不能”）处于稳定状态。

（3）取水样2L，摇匀后等量分装在黑、白两只瓶中。测得12h内黑瓶氧气下降量为2mg，1天内白瓶氧气增加量为6mg，不计温度影响，则一天内藻类实际产氧量为mg/L。

【解析】本题以黑白瓶测氧量的实验设计及曲线呈现形式考查光合作用与细胞呼吸的原理及相互关系，难度较大。（1）（a-b）为呼吸消耗氧气量；（c-a）为净光合量；总初级生产量=净光合量+呼吸消耗量=（c-a）+（a-b）=c-b。（2）曲线中随水深增加，光照强度减弱，净光合量减少；当水深为25m时净光合量为0（C点时），即光合作用产生的氧气量等于呼吸消耗的氧气量；若长期处于净光合量为0的状态，则不利于生态系统的稳定。水深浅于25m，即A～B段光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量。（3）呼吸消耗氧气的速率为2/12mg/L・h，白瓶中氧气增加速率即净光合速率为6/24mg/L・h；实际光合速率=净光合速率+呼吸速率=6/24+2/12=10/24mg/L・h，即24小时（1天）内藻类实际产氧量为10mg/L。

【答案】（1）c-b（2）光合作用大于呼吸作用不能（3）10

变式1某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得初始溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，24小时后实测，获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如下：

（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是；24小时内该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为mg/L。

（2）当水层光照强度为c时，24小时内白瓶中植物产生的氧气量为mg/L。光照强度至少为（填字母）时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。当光照强度为（填字母）时，再增加光照强度，瓶中溶解氧的含量也不会增加。

【解析】由于初始氧气量为10mg/L，黑瓶溶氧量一直为3mg/L，随着光照强度的增加呼吸消耗氧气量不变均为7mg/L；在其他各光照强度下根据白瓶中净光合生成量可求得真光合生成氧气量，见下图：

【答案】（1）黑瓶中植物不能进行光合作用产生氧气，而生物呼吸消耗氧气7（2）21ad

变式2为了调查太湖是否有自养生物存在，及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的O2与呼吸消耗的O2的差值（以WDO表示）；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解O2的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的O2（以BDO表示）。请完成下列实验。

（1）实验步骤：

①用采样器取该层水样，分别注满500mL黑、白瓶并密封，剩余水样测；

②将黑、白瓶；

（2）设计记录所测数据的表格。

（3）预测实验结果并分析。

【解析】实验的检测指标是密封在黑、白瓶中水体的溶氧变化值，而要得出此值就必须先测得水体的初始溶氧量和24小时后瓶中溶氧量，设计实验步骤和数据记录表格如下。要探究的问题即反应指标有两个：该水层是否有自养生物，若有自养生物，其产氧量能否满足本层水体生物呼吸作用消耗的氧气量。

【答案】（1）①初始溶解氧浓度②挂回原水层③24h后取出黑、白瓶并测量溶解氧浓度

（2）黑、白瓶溶解氧浓度变化记录表（mg/L）

（3）若WDO-BDO>0，则有自养生物；若WDO-BDO=0，则无自养生物；若WDO≥0，则该水层产氧量能维持生物耗氧量所需。

【备考建议】上述习题都是以实验设计形式考查考生实验探究及推理分析能力。《考试说明》中明确指出要注重实验探究以及获取信息能力的考查。在平时的备考中，教师一方面要多角度精心挑选试题，训练考生熟练的应试能力；另一方面在讲解习题时要更加注重“解题切入点”“解题技巧”的渗透。考生首先要熟练掌握光合作用及细胞呼吸的基本原理，始终把握“净光合量=总光合量-呼吸量”这一基本解题策略；其次在遇到此种类型的习题时，在认真分析题意的基础上，将题干中的有效信息进行有机结合；最后将探究实验中测得的数据进行归纳整理，找出哪些是总光合数据，哪些是呼吸作用的数据，代入即可求得。

同步训练

1.采用黑白瓶法测定池塘群落各深度一昼夜代谢的平均氧浓度变化，结果如下表。请据表分析，该池塘单位体积内一昼夜制造的氧气量和消耗的氧气量分别是（）

A.7，11B.13，11

C.7，6D.13，6

2.某同学为研究某池塘（溶氧充足）中2米深处生物的光合作用和有氧呼吸，设计了黑白瓶实验：取三只大小相同、体积适宜的透明玻璃瓶，分别标号1、2、3，其中1号瓶用锡箔纸包住遮光。用三只瓶子在池塘2米深的相同位置取满水，测3号瓶的溶氧量，记为a。然后将1、2号瓶放回取水处，24h后取出，测1、2号瓶的溶氧量记作b、c。下列不正确的是（）

A.c-b可用来表示该处植物24h的光合作用净值

B.c-b可用来表示该处植物24h的光合作用总值

C.如果没有3号瓶，不能测出该处生物24h内呼吸作用氧气的消耗量

D.如果没有3号瓶，也可以计算出该处生物24h内光合作用产生的氧气量

3.生态学家研究了美国Mendota湖的能量流动，得到如下表数据（单位：kJ/cm2・y）。

以下是获得表中数据的某些测定方法。

黑白瓶法：取水样分2等份，密封在可透光瓶子内。1份遮光，1份透光。将样本放回取样处水层中。一定时间后，测其O2和CO2含量的变化，以数据推算样本中生物的光合作用量和呼吸作用量。

叶绿素测定法：取一定体积水样，过滤获得浮游生物，用丙酮提取其中叶绿素，用分光光度计测定叶绿素浓度，以此计算得浮游植物生物量。

在获取表中数据时，以下做法能得到准确数据的是（）

A.黑白瓶法测各水层光合作用和呼吸作用量，据此推算浮游植物生物量和呼吸量

B.叶绿素测定法直接测得各水层浮游植物生物量，取其平均值为浮游植物生物量

C.两法合用测得各水层光合作用量和植物生物量，据此推算动物摄食量

D.黑白瓶法测得CO2产生量，据此推算分解者分解量

4.下图是采用黑白瓶法测定某池塘夏季各深度24小时内的平均氧浓度变化曲线，纵轴表示水池深度，横轴表示瓶中O2的变化量（g/m2・h），请回答下列问题。

（1）光照适宜时，水深2m处每平方米的生产者一小时制造的O2约为g。

（2）水深3m时，该层自养生物产生的氧气为g/m2・h；水深1m时光合作用产生的氧气为g/m2・h。

【参考答案】

1.B

2.A【解析】3号瓶溶氧量a为3只瓶中的初始溶氧量。1号瓶遮光只进行细胞呼吸，故（a-b）表示24h细胞呼吸耗氧量，故C项正确。2号瓶进行光合作用和细胞呼吸，其呼吸强度和1号瓶相同，由于24h后2号瓶溶氧量为c，则1号瓶和2号瓶的溶氧量的差代表24h光合作用的实际产氧量，为（c-b），故B项正确，A项错误。3号瓶起到计算细胞呼吸耗氧量作用，该处生物24h内光合作用产生的氧气量可直接通过1、2号瓶就能计算，故D项正确。