學習了第四單元《自然界的水》后,同學們對市售的純凈水和涼白開產生了疑問,于是我和學生們開展了如下實驗探究活動。
【提出問題1】市售的純凈水、涼白開是純水嗎?
【猜想與假設】猜想一:是純水。蒸餾水是凈化程度最高的水,所以純凈水應該是蒸餾水。
猜想二:不是純水。制取蒸餾水花費太大,而市售的純凈水價格并不高。
猜想三:是殺菌消毒的自來水。自來水經過紫外線殺菌消毒、裝瓶,花費不大且方便飲用,符合實際情況。
【查閱資料】1.怡寶飲用純凈水的說明書中顯示配料是水,得到水的方法是二級反滲透工藝。
2.娃哈哈飲用純凈水的說明書中顯示配料是水,得到水的工藝是物理反滲透水處理技術。
3.今麥郎涼白開的說明書中顯示配料是水,得到水的工藝是:選用潔凈好水,通過反滲透膜過濾;再通過UHT熱殺菌處理技術,加壓125 ℃完成殺菌過程;采用法國超潔凈灌裝設備,全密閉流程80 ℃高溫灌裝。
【交流討論】1.通過說明書上的配料是水,大家一致認為飲用的純凈水和涼白開都是純水。
2.得到純水的工藝不是蒸餾,而是采用物理反滲透過濾和高溫殺菌處理。
【設計方案】使用肥皂水對市售的純凈水、涼白開和自來水做對比實驗。
【實驗驗證】實驗步驟:分別取5 mL 怡寶純凈水、娃哈哈純凈水、今麥郎涼白開和自來水,放入4 支試管中,并分別滴加6滴肥皂水,振蕩觀察。
實驗現象:怡寶純凈水、娃哈哈純凈水、今麥郎涼白開中產生大量泡沫,自來水中產生大量浮渣(如圖1)。

圖1
實驗結論:市售純凈水和涼白開是軟水,不是僅消毒過的自來水。
【提出問題2】市售的純凈水和涼白開是軟水,那就是純水嗎?
【交流討論】同學們討論后認為純水蒸發后不會留下任何物質,而不純的水會留下白色物質。
【設計方案】把四種水樣分別蒸干看是否會有白色固體殘留。
【實驗驗證】實驗操作:在潔凈玻璃片不同位置分別滴2滴怡寶純凈水、娃哈哈純凈水、今麥郎涼白開和自來水,并在水滴下面貼好標簽,蒸干后觀察。
實驗現象:娃哈哈純凈水、怡寶純凈水無白色固體,今麥郎涼白開有少量白色固體,自來水有較多白色固體(如圖2)。

圖2
實驗結論:娃哈哈純凈水、怡寶純凈水是純水,今麥郎涼白開不是純水。
【拓展交流】1.市售的純凈水是純水,是通過反滲透技術來凈化原水的,而在去除有害物質的同時,也除去了幾乎所有對人體有益的微量元素和礦物質,建議少喝。
2.今麥郎涼白開是自來水經過高溫滅菌的熟水,含有一定的鈣、鎂離子,適合中國人喝熟水的習慣,可長期飲用。
3.礦泉水的形成是復雜的。它是由地下水流經含有不同組分的巖層,通過溶濾作用、陰陽離子交換吸附、生物地球化學等一系列物理、化學作用,使巖石中的微量和常量組分進入地下水,以至富集到一定程度而形成各種不同類型的礦泉水。礦泉水和純凈水、涼白開不同,它含有鋰、鍶、鋅、碘、硒等20多種微量元素和礦物質,有的還含有比較豐富的常量元素,如鈣、鎂、鉀、鈉等離子,所以建議多喝礦泉水。