高二化學(xué)與生活《第二單元 水資源的合理利用》

1、第二單元第二單元 水資源的合理利用水資源的合理利用一、天然水的凈化一、天然水的凈化 泥土、難溶無機(jī)鹽、可溶性物質(zhì)、泥土、難溶無機(jī)鹽、可溶性物質(zhì)、細(xì)小的固體物質(zhì)、致病細(xì)菌等。細(xì)小的固體物質(zhì)、致病細(xì)菌等。天然水中可能含有的物質(zhì)有哪些？天然水中可能含有的物質(zhì)有哪些？討論討論 天然水的凈化步驟一般為：沉降懸浮物、天然水的凈化步驟一般為：沉降懸浮物、殺菌消毒。（殺菌消毒。（掌握掌握）1.沉降懸浮物沉降懸浮物實(shí)例分析實(shí)例分析 明礬明礬kAl(SO4)212H2O凈水凈水 閱讀教材第閱讀教材第11頁中圖頁中圖1-2-2，并分析燒杯，并分析燒杯中發(fā)生了什么變化？回想所學(xué)知識，你能解釋中發(fā)生了什么變化？回想所學(xué)

2、知識，你能解釋明礬凈水的原理嗎？明礬凈水的原理嗎？ 明礬凈水原理明礬凈水原理（ 掌握掌握 ） 明礬明礬kAl(SO4)212H2O溶于水會溶于水會發(fā)生水解反應(yīng)，形成氫氧化鋁膠體，發(fā)生水解反應(yīng)，形成氫氧化鋁膠體，它可吸附水中細(xì)小的懸浮物而形成絮它可吸附水中細(xì)小的懸浮物而形成絮狀物。當(dāng)絮狀物的重力大于浮力時就狀物。當(dāng)絮狀物的重力大于浮力時就會下沉，從而達(dá)到凈水目的。會下沉，從而達(dá)到凈水目的。 鋁鹽鋁鹽、鐵鹽等可以用于凈水都是、鐵鹽等可以用于凈水都是由于鹽類水解的原因。它們水解時分由于鹽類水解的原因。它們水解時分別形成氫氧化鋁和氫氧化鐵膠體別形成氫氧化鋁和氫氧化鐵膠體。 在凈水時通常還加入一些粉碎的

3、在凈水時通常還加入一些粉碎的石灰石、黏土、膨潤土或硅藻土作為石灰石、黏土、膨潤土或硅藻土作為輔助劑，以增加絮狀物的重量，易于輔助劑，以增加絮狀物的重量，易于沉降。沉降。2.殺菌消毒殺菌消毒殺菌的實(shí)質(zhì)：用強(qiáng)氧化劑或在高溫條件殺菌的實(shí)質(zhì)：用強(qiáng)氧化劑或在高溫條件下使細(xì)菌蛋白質(zhì)變質(zhì)。下使細(xì)菌蛋白質(zhì)變質(zhì)。常用殺菌方法：常用殺菌方法：少量水：加熱煮沸法；少量水：加熱煮沸法；大量水：強(qiáng)氧化劑（即殺菌劑）氧化法。大量水：強(qiáng)氧化劑（即殺菌劑）氧化法。幾種常用的殺菌消毒劑（幾種常用的殺菌消毒劑（掌握掌握 ）試劑名稱試劑名稱成分成分特性特性氯氣氯氣Cl2具有強(qiáng)氧化性，有度，易與有具有強(qiáng)氧化性，有度，易與有機(jī)物在光照

4、條件下發(fā)生取代反機(jī)物在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，與水反應(yīng)生成次氯酸應(yīng)，與水反應(yīng)生成次氯酸Cl2+CH4 CH3Cl+HCl 等等Cl2+H2O=HCl+HClO漂白粉漂白粉Ca(ClO)2和和CaCl2的混合物的混合物Ca(ClO)2本身具有強(qiáng)氧化性，本身具有強(qiáng)氧化性，在空氣中與在空氣中與CO2和水反應(yīng)生成和水反應(yīng)生成次氯酸而變質(zhì)次氯酸而變質(zhì)Ca(ClO)2 + CO2 +H2O= CaCO3 +2HClO二氧化氯二氧化氯ClO2具有強(qiáng)氧化性，有毒，不易發(fā)具有強(qiáng)氧化性，有毒，不易發(fā)生取代反應(yīng)生取代反應(yīng)hv視野拓展視野拓展性能優(yōu)良的凈水劑性能優(yōu)良的凈水劑高鐵酸鹽高鐵酸鹽 高鐵酸鹽（高鐵酸鹽（Na2

5、FeO4或或K2FeO4）中的鐵）中的鐵元素顯元素顯+6價，具有很強(qiáng)的強(qiáng)氧化性，能非價，具有很強(qiáng)的強(qiáng)氧化性，能非常有效地殺滅水中的細(xì)菌和病毒，自身被常有效地殺滅水中的細(xì)菌和病毒，自身被還原成氫氧化鐵。由于它同時具有強(qiáng)的氧還原成氫氧化鐵。由于它同時具有強(qiáng)的氧化和絮凝作用，其消毒和除污效果優(yōu)于含化和絮凝作用，其消毒和除污效果優(yōu)于含氯消毒劑。更重要的是，在這個過程中，氯消毒劑。更重要的是，在這個過程中，不會引入對身體有害的有機(jī)氯、鋁等物質(zhì)。不會引入對身體有害的有機(jī)氯、鋁等物質(zhì)。高鐵酸鹽除了用于飲用水消毒、凈化外，高鐵酸鹽除了用于飲用水消毒、凈化外，還用于污水處理。還用于污水處理。二、城市自來水的獲取

6、二、城市自來水的獲取1.自來水的處理過程，主要包括以下四個步驟：自來水的處理過程，主要包括以下四個步驟：（1）沉淀：在沉淀池中加入絮凝劑靜置，水）沉淀：在沉淀池中加入絮凝劑靜置，水中懸浮物可沉淀到池底。中懸浮物可沉淀到池底。（2）過濾：使水通過細(xì)沙，以除去沉淀和殘）過濾：使水通過細(xì)沙，以除去沉淀和殘存的懸浮物。存的懸浮物。（3）曝氣：把水暴露在空氣中，使水與空氣）曝氣：把水暴露在空氣中，使水與空氣的接觸面積增大，增加水中的氧含量，以加的接觸面積增大，增加水中的氧含量，以加速水中有機(jī)物的分解。速水中有機(jī)物的分解。（4）消毒：加入殺菌消毒劑殺滅水中的微）消毒：加入殺菌消毒劑殺滅水中的微生物。生物。

7、2.硬水的軟化硬水的軟化（1）什么是硬水？）什么是硬水？溶有較多溶有較多Ca2+、Mg2+的水稱為硬水，溶有少的水稱為硬水，溶有少量或不含量或不含Ca2+、Mg2+的水稱為軟水。的水稱為軟水。（2）硬水的硬度。）硬水的硬度。永久硬度：由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物等永久硬度：由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物等引起的硬度。引起的硬度。暫時硬度：由碳酸氫鈣和碳酸氫鎂引起的硬暫時硬度：由碳酸氫鈣和碳酸氫鎂引起的硬度。度。（3）硬水的軟化（）硬水的軟化（）常用方法：加熱法、藥劑法、離子交換法。常用方法：加熱法、藥劑法、離子交換法。a.加熱法加熱法Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2OMg(HCO3)2=Mg

8、CO3+CO2+H2Ob.藥劑法（常用藥劑：生石灰、純堿等）藥劑法（常用藥劑：生石灰、純堿等）Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3 +2H2OMg(HCO3)2 +2Ca(OH)2=Mg(OH)2+2CaCO3 +2H2OMgCl2+ Ca(OH)2 = Mg(OH)2+CaCl2CaCl2+Na2CO3=CaCO3 +2NaCl3.離子交換法：采用離子交換劑軟化水的方法。離子交換法：采用離子交換劑軟化水的方法。 離子交換劑分為陽離子交換劑和陰離離子交換劑分為陽離子交換劑和陰離子交換劑。子交換劑。 它們在水溶液中能與具有同性電荷的它們在水溶液中能與具有同性電荷的離子進(jìn)行交換，從而除

9、去或減少不需要的離子進(jìn)行交換，從而除去或減少不需要的離子。離子。 此種方法常用于工業(yè)鍋爐用水的軟化。此種方法常用于工業(yè)鍋爐用水的軟化。三、純凈水的制取方法三、純凈水的制取方法純凈水是不含雜質(zhì)的水嗎純凈水是不含雜質(zhì)的水嗎 ？1.原料：符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水。原料：符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水。2.加工方法：電滲析法、離子交換法、反滲透加工方法：電滲析法、離子交換法、反滲透法、蒸餾法等。法、蒸餾法等。3.制取過程：除去離子的過程。通常采用將原制取過程：除去離子的過程。通常采用將原料水通過離子交換樹脂，使水中的離子與樹脂料水通過離子交換樹脂，使水中的離子與樹脂上的離子進(jìn)行交換。上的離子進(jìn)行交換。

10、目前，最理想的方法是反滲透法。利用目前，最理想的方法是反滲透法。利用這種原理也可以進(jìn)行海水淡化。這種原理也可以進(jìn)行海水淡化。四、污水治理與環(huán)境保護(hù)四、污水治理與環(huán)境保護(hù) 人為因素造成的水污染，主要是人為因素造成的水污染，主要是由工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)田排水以由工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)田排水以及降雨淋洗將大氣中的污染物和堆積及降雨淋洗將大氣中的污染物和堆積在地面上的垃圾污染物沖入書中而引在地面上的垃圾污染物沖入書中而引起的。起的。 城市污水處理方法城市污水處理方法 活性污泥法二級處理工藝活性污泥法二級處理工藝一級處理：一級處理： 在沉淀池中通過過濾除去固體沉淀物和在沉淀池中通過過濾除去固體沉淀物和懸浮物，再用化學(xué)試劑中和酸性或堿性物質(zhì)。懸浮物，再用化學(xué)試劑中和酸性或堿性物質(zhì)。二級處理：二級處理： 采用空氣曝氣活性污泥法，利用細(xì)菌等采用空氣曝氣活性污泥法，利用細(xì)菌等微生物除去廢水中的有機(jī)污染物。微生物除去廢水中的有機(jī)污染物。 電鍍廠廢水的處理電鍍廠廢水的處理 電鍍廠排放的廢水主要含有鉻的化合物、電鍍廠排放的廢水主要含有鉻的化合物、氰化物等污染物。氰化物等污染物。1.處理廢水中的鉻常用電解法。處理廢水中的鉻常用電解法。Cr2O72- Cr3+ Cr(OH)32.處理廢水中的氰化物也用電解法。處理廢水中的