学习了第四单元《自然界的水》后,同学们对市售的纯净水和凉白开产生了疑问,于是我和学生们开展了如下实验探究活动。
【提出问题1】市售的纯净水、凉白开是纯水吗?
【猜想与假设】猜想一:是纯水。蒸馏水是净化程度最高的水,所以纯净水应该是蒸馏水。
猜想二:不是纯水。制取蒸馏水花费太大,而市售的纯净水价格并不高。
猜想三:是杀菌消毒的自来水。自来水经过紫外线杀菌消毒、装瓶,花费不大且方便饮用,符合实际情况。
【查阅资料】1.怡宝饮用纯净水的说明书中显示配料是水,得到水的方法是二级反渗透工艺。
2.娃哈哈饮用纯净水的说明书中显示配料是水,得到水的工艺是物理反渗透水处理技术。
3.今麦郎凉白开的说明书中显示配料是水,得到水的工艺是:选用洁净好水,通过反渗透膜过滤;再通过UHT热杀菌处理技术,加压125 ℃完成杀菌过程;采用法国超洁净灌装设备,全密闭流程80 ℃高温灌装。
【交流讨论】1.通过说明书上的配料是水,大家一致认为饮用的纯净水和凉白开都是纯水。
2.得到纯水的工艺不是蒸馏,而是采用物理反渗透过滤和高温杀菌处理。
【设计方案】使用肥皂水对市售的纯净水、凉白开和自来水做对比实验。
【实验验证】实验步骤:分别取5 mL 怡宝纯净水、娃哈哈纯净水、今麦郎凉白开和自来水,放入4 支试管中,并分别滴加6滴肥皂水,振荡观察。
实验现象:怡宝纯净水、娃哈哈纯净水、今麦郎凉白开中产生大量泡沫,自来水中产生大量浮渣(如图1)。
图1
实验结论:市售纯净水和凉白开是软水,不是仅消毒过的自来水。
【提出问题2】市售的纯净水和凉白开是软水,那就是纯水吗?
【交流讨论】同学们讨论后认为纯水蒸发后不会留下任何物质,而不纯的水会留下白色物质。
【设计方案】把四种水样分别蒸干看是否会有白色固体残留。
【实验验证】实验操作:在洁净玻璃片不同位置分别滴2滴怡宝纯净水、娃哈哈纯净水、今麦郎凉白开和自来水,并在水滴下面贴好标签,蒸干后观察。
实验现象:娃哈哈纯净水、怡宝纯净水无白色固体,今麦郎凉白开有少量白色固体,自来水有较多白色固体(如图2)。
图2
实验结论:娃哈哈纯净水、怡宝纯净水是纯水,今麦郎凉白开不是纯水。
【拓展交流】1.市售的纯净水是纯水,是通过反渗透技术来净化原水的,而在去除有害物质的同时,也除去了几乎所有对人体有益的微量元素和矿物质,建议少喝。
2.今麦郎凉白开是自来水经过高温灭菌的熟水,含有一定的钙、镁离子,适合中国人喝熟水的习惯,可长期饮用。
3.矿泉水的形成是复杂的。它是由地下水流经含有不同组分的岩层,通过溶滤作用、阴阳离子交换吸附、生物地球化学等一系列物理、化学作用,使岩石中的微量和常量组分进入地下水,以至富集到一定程度而形成各种不同类型的矿泉水。矿泉水和纯净水、凉白开不同,它含有锂、锶、锌、碘、硒等20多种微量元素和矿物质,有的还含有比较丰富的常量元素,如钙、镁、钾、钠等离子,所以建议多喝矿泉水。