202X年高中化學(xué)專題1潔凈安全的生存環(huán)境第二單元水資源的合理利用課件1蘇教版選修1

1、第二單元 水資源的合理利用水，生命之源！地球是一顆藍(lán)色的星球，地球外表約 以上被水覆蓋?？墒?70我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家，近年來(lái)我國(guó)連續(xù)遭受嚴(yán)重干旱，每年的農(nóng)業(yè)收成和工業(yè)產(chǎn)值都因缺水造成重大損失。目前全國(guó)600多個(gè)城市中，400多個(gè)缺水，其中100多個(gè)嚴(yán)重缺水，而北京、天津等大城市目前的供水已經(jīng)到了最嚴(yán)峻時(shí)刻。2021年以后我國(guó)已進(jìn)入嚴(yán)重缺水期，在西部某些地區(qū)，現(xiàn)有的水對(duì)實(shí)際的需求來(lái)說(shuō)實(shí)為杯水車薪，許多地方已是“水貴如油。水的變遷五十年代淘米洗菜 六十年代洗衣灌溉 七十年代水質(zhì)敗壞 八十年代魚(yú)蝦絕代 九十年代拉稀生癌一、生活中的飲用水某些地區(qū)直接飲用地下水或河水，你認(rèn)為這種做法可取嗎？為什

2、么？分類分類主要物質(zhì)主要物質(zhì)懸浮物質(zhì)懸浮物質(zhì)細(xì)菌、病毒、藻類、原生動(dòng)物、泥沙和黏土等細(xì)菌、病毒、藻類、原生動(dòng)物、泥沙和黏土等膠體物質(zhì)膠體物質(zhì)硅、鋁、鐵的水合氧化物膠體物質(zhì)，黏土礦物膠體物質(zhì)，硅、鋁、鐵的水合氧化物膠體物質(zhì)，黏土礦物膠體物質(zhì)，腐殖質(zhì)等有機(jī)高分子化合物腐殖質(zhì)等有機(jī)高分子化合物溶解物質(zhì)溶解物質(zhì)0 02 2、COCO2 2、H H2 2S S、N N2 2等溶解在水中的氣體，等溶解在水中的氣體，CaCa、MgMg、NaNa、FeFe、MnMn等元素的鹵化物，碳酸鹽，硫酸鹽，可溶性有機(jī)物等元素的鹵化物，碳酸鹽，硫酸鹽，可溶性有機(jī)物討論討論 對(duì)某城市的自來(lái)水的水源進(jìn)展水質(zhì)分對(duì)某城市的自來(lái)水

3、的水源進(jìn)展水質(zhì)分析，得到如下數(shù)據(jù)：析，得到如下數(shù)據(jù)： 渾濁度為渾濁度為1818度，有一定異味，度，有一定異味，pHpH為，為， 1mL1mL水中含有細(xì)菌總數(shù)為水中含有細(xì)菌總數(shù)為150150個(gè)，總硬度為個(gè)，總硬度為300mg/L300mg/L以以CaOCaO計(jì)計(jì)1 1、請(qǐng)對(duì)照教材、請(qǐng)對(duì)照教材120120頁(yè)附表頁(yè)附表3“3“生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，分析該水源水的這幾項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。分析該水源水的這幾項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。2 2、假設(shè)該水源水的其它指標(biāo)均符合要求，你認(rèn)為經(jīng)過(guò)、假設(shè)該水源水的其它指標(biāo)均符合要求，你認(rèn)為經(jīng)過(guò)哪些工序處理后可得到自來(lái)水？哪些工序處理后可得到自來(lái)水？有異味p

4、H為總硬度300mg/L細(xì)菌總數(shù)1mL水中含有150個(gè)渾濁度18度懸浮顆粒超標(biāo)懸浮顆粒超標(biāo)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析參加混凝劑后參加混凝劑后沉淀過(guò)濾沉淀過(guò)濾問(wèn)題解決問(wèn)題解決1 1、常用混凝劑有：、常用混凝劑有： 硫酸鋁、明礬、堿式氯化鋁硫酸鋁、明礬、堿式氯化鋁 硫酸亞鐵、氯化鐵硫酸亞鐵、氯化鐵2 2、明礬凈水的原理：、明礬凈水的原理：(1)(1)明礬溶于水時(shí)發(fā)生電離：明礬溶于水時(shí)發(fā)生電離：KAl(SOKAl(SO4 4) )2 2 = K= K+ + + Al+ Al3+ 3+ + 2SO+ 2SO4 42-2-知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接(2)(2)電離出的電離出的AlAl3+3+與水發(fā)生反應(yīng)與水發(fā)生反應(yīng): :

5、Al Al3+3+3H+3H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3( (膠體膠體)+3H)+3H+ +明明礬礬凈水凈水前前凈水凈水后后拓展視野有資料說(shuō)明，鋁在體內(nèi)積累對(duì)人體安康有害：有資料說(shuō)明，鋁在體內(nèi)積累對(duì)人體安康有害： 1. 1.老年癡呆老年癡呆: : 腦內(nèi)積蓄過(guò)量的鋁，會(huì)導(dǎo)致腦神經(jīng)退化、記憶腦內(nèi)積蓄過(guò)量的鋁，會(huì)導(dǎo)致腦神經(jīng)退化、記憶力減弱、健忘，最后變成老年癡呆。力減弱、健忘，最后變成老年癡呆。2. 2.提早老化提早老化: : 體內(nèi)鋁含量過(guò)多，容易引發(fā)早衰、降低心肺功體內(nèi)鋁含量過(guò)多，容易引發(fā)早衰、降低心肺功能、體弱無(wú)力、皮膚加速出現(xiàn)皺紋。能、體弱無(wú)力、皮膚加速出現(xiàn)皺紋。3. 3.腸胃

6、疾病腸胃疾病: : 鋁會(huì)降低胃蛋白酶的活力，減少胃液的分泌，鋁會(huì)降低胃蛋白酶的活力，減少胃液的分泌，導(dǎo)致腹賬和消化不良等腸胃疾病。導(dǎo)致腹賬和消化不良等腸胃疾病。4. 4.骨質(zhì)疏松骨質(zhì)疏松: : 攝取過(guò)多的鋁，會(huì)影響磷和鈣的正常代謝，使攝取過(guò)多的鋁，會(huì)影響磷和鈣的正常代謝，使骨胳變脆，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。骨胳變脆，導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。 因此目前用于飲用水凈化的含鋁的凈水劑已逐步被含鐵因此目前用于飲用水凈化的含鋁的凈水劑已逐步被含鐵的凈水劑所取代。的凈水劑所取代。有異味不合格不合格pH為符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)總硬度300mg/L總硬度超標(biāo)總硬度超標(biāo)細(xì)菌總數(shù)1mL水中含有150個(gè)細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)渾濁度

7、18度懸浮顆粒超標(biāo)懸浮顆粒超標(biāo)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析參加混凝劑后參加混凝劑后沉淀過(guò)濾沉淀過(guò)濾參加活性炭吸附參加活性炭吸附參加消毒劑殺菌參加消毒劑殺菌問(wèn)題解決問(wèn)題解決知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接1 1、常用消毒劑有：、常用消毒劑有： 漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等2 2、漂白粉和液氯消毒原理：、漂白粉和液氯消毒原理：漂白粉：漂白粉：Ca(ClO)Ca(ClO)2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2=CaCO=CaCO3 3+2HClO+2HClO 液氯：液氯：ClCl2 2 + H+ H2 2O HCl + HClO O HCl + HClO 為什么剛出廠的自來(lái)水中保持有少量的余

8、氯，為什么剛出廠的自來(lái)水中保持有少量的余氯，這樣做有什么好處？這樣做有什么好處？ 由于余氯的存在，當(dāng)由于余氯的存在，當(dāng)HClOHClO被消耗后，上述反響被消耗后，上述反響的化學(xué)平衡向生成的化學(xué)平衡向生成HClOHClO反響方向移動(dòng)，使水中的反響方向移動(dòng)，使水中的HClOHClO得到了及時(shí)補(bǔ)充。得到了及時(shí)補(bǔ)充。 ClO2 ClO2是聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的一種平安、高效、廣是聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織確認(rèn)的一種平安、高效、廣譜、強(qiáng)力殺菌劑，其有效氯是氯氣的倍。在多種常用消毒譜、強(qiáng)力殺菌劑，其有效氯是氯氣的倍。在多種常用消毒劑中，在一樣時(shí)間內(nèi)到達(dá)同樣殺菌效果所需藥劑濃度，劑中，在一樣時(shí)間內(nèi)到達(dá)同樣殺菌效果

9、所需藥劑濃度， ClO2ClO2是最低的，它對(duì)細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附能力，能有效地是最低的，它對(duì)細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附能力，能有效地抑制微生物蛋白質(zhì)的合成從而破壞微生物；抑制微生物蛋白質(zhì)的合成從而破壞微生物； ClO2 ClO2在水中在水中擴(kuò)散速度和滲透能力都很強(qiáng)，且有持久殺菌能力。擴(kuò)散速度和滲透能力都很強(qiáng)，且有持久殺菌能力。 ClO2 ClO2應(yīng)用領(lǐng)域很廣。常用于自來(lái)水、醫(yī)院污水、工業(yè)循應(yīng)用領(lǐng)域很廣。常用于自來(lái)水、醫(yī)院污水、工業(yè)循環(huán)冷卻水、泳池水、水產(chǎn)養(yǎng)殖水等水體的殺菌消毒和滅藻環(huán)冷卻水、泳池水、水產(chǎn)養(yǎng)殖水等水體的殺菌消毒和滅藻除異味等。除異味等。 拓展視野有異味不合格不合格pH為符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)符合水

10、質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)總硬度(以CaO計(jì))300mg/L總硬度超標(biāo)總硬度超標(biāo)細(xì)菌總數(shù)1mL水中含有150個(gè)細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)渾濁度18度懸浮顆粒超標(biāo)懸浮顆粒超標(biāo)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析參加混凝劑后參加混凝劑后沉淀過(guò)濾沉淀過(guò)濾參加活性炭吸附參加活性炭吸附參加消毒劑殺菌參加消毒劑殺菌問(wèn)題解決問(wèn)題解決閱讀課本P1314，并和你的伙伴討論以下問(wèn)題：1、什么是硬水和軟水？2、你知道硬水有哪些危害？3、目前有哪些軟化硬水的方法？知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接1 1、什么是硬水、軟水？什么是水的硬度？、什么是硬水、軟水？什么是水的硬度？ 硬水：硬水：含有較多的含有較多的CaCa2+2+和和MgMg2+2+的水。的水。 軟水：軟水：只含有較

11、少或不含有只含有較少或不含有CaCa2+2+和和MgMg2+2+的水的水 水的硬度水的硬度: :是水的一種質(zhì)量指標(biāo)，它定量的是水的一種質(zhì)量指標(biāo)，它定量的表示水中鈣鹽和鎂鹽的含量。表示水中鈣鹽和鎂鹽的含量。知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接2 2、硬水有哪些危害？、硬水有哪些危害？ 如果沒(méi)有經(jīng)常飲硬水的人偶爾飲硬水，會(huì)如果沒(méi)有經(jīng)常飲硬水的人偶爾飲硬水，會(huì)造成腸胃功能紊亂。使用硬水洗衣服會(huì)降低肥造成腸胃功能紊亂。使用硬水洗衣服會(huì)降低肥皂的起泡能力，不但浪費(fèi)肥皂而且難以洗凈。皂的起泡能力，不但浪費(fèi)肥皂而且難以洗凈。如用硬水烹調(diào)魚(yú)肉、蔬菜，會(huì)破壞或降低營(yíng)養(yǎng)如用硬水烹調(diào)魚(yú)肉、蔬菜，會(huì)破壞或降低營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。硬水泡茶會(huì)改變茶的

12、色香味而降低飲用價(jià)值。硬水泡茶會(huì)改變茶的色香味而降低飲用價(jià)值。鍋爐用水硬度過(guò)高，管道內(nèi)壁易結(jié)垢可價(jià)值。鍋爐用水硬度過(guò)高，管道內(nèi)壁易結(jié)垢可能引起鍋爐爆炸。能引起鍋爐爆炸。1 1煮沸法煮沸法2 2離子交換法離子交換法3 3、如何軟化硬水？、如何軟化硬水？知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接磺化煤磺化煤離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂 陽(yáng)離子交換器：陽(yáng)離子交換器：原水通過(guò)陽(yáng)離子交換器時(shí)，水中的陽(yáng)離子如原水通過(guò)陽(yáng)離子交換器時(shí)，水中的陽(yáng)離子如CaCa2+2+、MgMg2+2+、K K+ +、NaNa+ +等被陽(yáng)離子交換樹(shù)脂所吸附，而交換樹(shù)脂等被陽(yáng)離子交換樹(shù)脂所吸附，而交換樹(shù)脂上可以交換的上可以交換的H H+ +被置換到水中，并且和

13、水中的陰離子生成被置換到水中，并且和水中的陰離子生成相應(yīng)的無(wú)機(jī)酸。相應(yīng)的無(wú)機(jī)酸。陰離子交換器：陰離子交換器：當(dāng)含有無(wú)機(jī)酸的水，通過(guò)陰離子交換器時(shí)，水中的陰當(dāng)含有無(wú)機(jī)酸的水，通過(guò)陰離子交換器時(shí)，水中的陰離子如離子如SOSO4 42- 2-、ClCl- -、HCOHCO3 3- -、等被交換樹(shù)脂所吸附，而交換、等被交換樹(shù)脂所吸附，而交換樹(shù)脂上可交換的樹(shù)脂上可交換的OHOH- -被置換于水中，并和水中的被置換于水中，并和水中的H H+ +結(jié)合成結(jié)合成為為H H2 2O O。拓展視野警覺(jué)早晨警覺(jué)早晨“死水殺手死水殺手 停用一夜的水龍頭及附近水管中的自來(lái)水是靜止的，這些停用一夜的水龍頭及附近水管中的自來(lái)

14、水是靜止的，這些水與金屬管壁會(huì)發(fā)生反響，致使金屬離子進(jìn)入水中，造成水與金屬管壁會(huì)發(fā)生反響，致使金屬離子進(jìn)入水中，造成自來(lái)水被污染，這種水不宜飲用，也不宜用來(lái)刷牙。因此，自來(lái)水被污染，這種水不宜飲用，也不宜用來(lái)刷牙。因此，早晨擰開(kāi)自來(lái)水龍頭后，應(yīng)當(dāng)將這種有害的早晨擰開(kāi)自來(lái)水龍頭后，應(yīng)當(dāng)將這種有害的“死水放掉，死水放掉，大約放水幾升后滿一臉盆，方可接水使用。大約放水幾升后滿一臉盆，方可接水使用。拒絕飲用反復(fù)煮沸的水拒絕飲用反復(fù)煮沸的水 經(jīng)過(guò)反復(fù)煮沸的水不宜飲用，因?yàn)檫@樣的水中亞硝酸鹽的經(jīng)過(guò)反復(fù)煮沸的水不宜飲用，因?yàn)檫@樣的水中亞硝酸鹽的濃度很高。常飲這種水，會(huì)引起亞硝酸鹽中毒。水垢隨水濃度很高。常飲

15、這種水，會(huì)引起亞硝酸鹽中毒。水垢隨水進(jìn)入人體，還會(huì)引起消化、神經(jīng)和造血系統(tǒng)病變，甚至引進(jìn)入人體，還會(huì)引起消化、神經(jīng)和造血系統(tǒng)病變，甚至引起早衰。起早衰。生活小常識(shí)生活小常識(shí)使用自來(lái)水時(shí)要注意的問(wèn)題不喝沒(méi)有完全煮沸的水不喝沒(méi)有完全煮沸的水專家指出，經(jīng)常喝未被完全煮沸的水，患膀胱癌、直專家指出，經(jīng)常喝未被完全煮沸的水，患膀胱癌、直腸癌的可能性增加腸癌的可能性增加21%-38%21%-38%，因?yàn)樽詠?lái)水中的有害病菌必，因?yàn)樽詠?lái)水中的有害病菌必須到達(dá)須到達(dá)100100攝氏度才能被完全殺死。攝氏度才能被完全殺死。 4 4 自來(lái)水不可直接飲用自來(lái)水不可直接飲用一是因?yàn)槟壳奥葰庀救匀皇亲詠?lái)水消毒一種主要方

16、一是因?yàn)槟壳奥葰庀救匀皇亲詠?lái)水消毒一種主要方式，出廠時(shí)殘留的氯氣會(huì)與水中殘留的少量有機(jī)物反響生式，出廠時(shí)殘留的氯氣會(huì)與水中殘留的少量有機(jī)物反響生成對(duì)人體有害的有機(jī)氯化物；二是因?yàn)樽詠?lái)水從出廠到進(jìn)成對(duì)人體有害的有機(jī)氯化物；二是因?yàn)樽詠?lái)水從出廠到進(jìn)入千家萬(wàn)戶需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的管道運(yùn)輸，在此過(guò)程中可能受入千家萬(wàn)戶需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的管道運(yùn)輸，在此過(guò)程中可能受到污染，導(dǎo)致微生物的滋生。到污染，導(dǎo)致微生物的滋生。 水是生命之源，請(qǐng)水是生命之源，請(qǐng)合理科學(xué)利用水資合理科學(xué)利用水資源！源！二、水質(zhì)評(píng)價(jià)和污水處理二、水質(zhì)評(píng)價(jià)和污水處理常見(jiàn)的水質(zhì)檢測(cè)工程：常見(jiàn)的水質(zhì)檢測(cè)工程： 水溫、水溫、PHPH、導(dǎo)電率、固體懸、導(dǎo)電率、固體懸浮物、溶解氧浮物、溶解氧(DO)(DO)、化學(xué)需氧、化學(xué)需氧量量(COD)(COD)、生化需氧量、生化需氧量(BOD)(BOD)、一些有害物的濃度一些有害物的濃度當(dāng)湖水或河水的pH值小于時(shí)，大局部魚(yú)類很難生存；當(dāng)pH值小于時(shí)，各種魚(yú)類、兩棲動(dòng)物和大局部昆蟲(chóng)消失，水草死亡。水生動(dòng)物絕跡。 自然界中的水一般略顯酸性，因?yàn)槿芙舛踝匀唤缰械乃话懵燥@酸性，因?yàn)槿芙舛趸嫉木壒?。大多?shù)魚(yú)類只能在一定化碳的緣故。大多數(shù)魚(yú)類只能在一定pH范圍內(nèi)的范圍內(nèi)的水中生存。水中生存。 日本水俁?。?1953年水俁地區(qū)，海水受到甲基汞的污染，1