新人教版化學(xué)選修2高中《獲取潔凈的水》

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化學(xué)與資開(kāi)發(fā)利用課一獲潔的第課教學(xué)目1.知道化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。2.了解化學(xué)在水污染處理中的具應(yīng)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系；教學(xué)重化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。教學(xué)難化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。課時(shí)安時(shí)教學(xué)過(guò)引入新課:從實(shí)水的污染、水源浪費(fèi)導(dǎo)入。新課教學(xué)[板書(shū)]、天然水的凈化[演示實(shí)驗(yàn)]在一杯渾濁的黃河水中入一藥匙明礬粉末，觀察現(xiàn)象。寫(xiě)出有關(guān)的離子方程式。[投影]KAl（）=Al+K4Al++3H23[板書(shū)]1、混凝法膠體性質(zhì)Al+3HOAl（）（膠體+3H[分組實(shí)驗(yàn)2-1]學(xué)根據(jù)課本所動(dòng)手實(shí)驗(yàn)[匯報(bào)結(jié)論：綠礬凈水效果不如礬。[講解]綠礬于水呈酸性，但性條件下更易氧化，使用時(shí)PH調(diào)9，成效果更好的三價(jià)鐵離子。[小結(jié)水中呈膠體狀態(tài)的污染物常帶有負(fù)電荷向水中投加帶相反電荷的電解質(zhì)（混凝劑是水中的體顆粒失去穩(wěn)定性，并在分子引力作用下凝聚成大顆粒而下沉過(guò)混凝法可除去污水中細(xì)分散固體顆粒油及膠狀物質(zhì)前用的混凝劑有：明礬、堿式氯化鋁、鐵鹽等。注意：含鋁混凝劑處理飲用水的安全性。[課簡(jiǎn)水對(duì)人類(lèi)的生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的意義．指由于水是一良好的溶劑，故天然水跟空氣、巖石和土壤等接觸，常溶解許多物質(zhì)，如：無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、某些可溶性有機(jī)物及氣體等的壞直接影響人們生活和生產(chǎn)我分來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)硬水及其軟化的知識(shí)．板書(shū)2、化學(xué)軟化（）水和硬水[設(shè)問(wèn)]什么硬水？什么是軟通過(guò)閱讀回)通過(guò)提問(wèn)進(jìn)行小結(jié)并板書(shū)：[板書(shū)]硬水溶有較多量的Ca

和Mg的．軟水：只溶有少量或不含有Ca和

的水．[指示]硬水溶有CaMg的小字內(nèi)容．

的多少常用水的硬度來(lái)表示要同學(xué)閱讀課本有關(guān)硬度

[過(guò)渡]通常據(jù)引起水的硬度物質(zhì)是否含HCO把水的硬度分為暫時(shí)硬度和永久硬度．引導(dǎo)同學(xué)回憶學(xué)過(guò)的關(guān)于Ca(HCOMg(HCO)和CaCO、MgCO相互轉(zhuǎn)變的反應(yīng)，及其對(duì)石灰?guī)r地貌的影響．[演示實(shí)驗(yàn)在含CaCO或淀的水中通入過(guò)量CO導(dǎo)同學(xué)觀察CaCO或MgCO沉淀溶解的現(xiàn)象．[提問(wèn)]為什CaCO或MgCO沉溶解了因?yàn)镃aCOMgCO跟過(guò)溶于水中的CO發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)生成了可溶于水的Ca(HCO)Mg(HCO[演示實(shí)驗(yàn)取兩試管分別加—含Ca(HCO)、Mg(HCO)的硬及不含

(HCO

)的硬水，分別用試管夾夾好放酒精燈上加熱，觀察現(xiàn)象．[提問(wèn)]在兩試管中加熱后各現(xiàn)什么現(xiàn)象(一位同學(xué)回答：Ca(HCO)或Mg(HCO)的加熱后生成沉淀，另一支無(wú)現(xiàn))[追問(wèn)]這是么原因(前者加熱時(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)Ca(HCO)或Mg(HCO)→CaCO↓或↓[板演]請(qǐng)兩同學(xué)上講臺(tái)在黑上寫(xiě)出化學(xué)方程式：Ca(HCO)Mg(HCO)

CaCO↓↑MgCO↓↑[設(shè)問(wèn)]如繼加熱煮沸會(huì)有什反應(yīng)發(fā)生？[自答]如繼加熱煮沸時(shí)MgCO跟水發(fā)生反應(yīng)生成更難溶的Mg(OH)沉[資料在18℃時(shí)MgCO溶解度0.011g相于110mg/L18時(shí)Mg(OH)的解度為，當(dāng)于．Ca(OH)在20溶解度為0.173g，CaCO在20℃溶解度約為0.009327g/L，加熱時(shí)CaCO沉不會(huì)轉(zhuǎn)化為Ca(OH)][小結(jié)]由Ca(HCO)或Mg(HCO)引起硬度熱沸時(shí)變CaCO或MgCO(后者進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)镸g(OH))沉淀，使溶液中、Mg含量減小，因而硬度減?。甗板書(shū)]（）時(shí)硬度：水的硬度由Ca(HCO或引(加熱時(shí)由于生成CaCO或Mg(OH)沉而使硬度減)稱(chēng)暫硬度．（永硬度水硬度由鈣鎂硫酸鹽氯化物引起的加熱時(shí)水的硬度不發(fā)生變化的)．[指出]一般然水大多同時(shí)具暫時(shí)硬度和永久硬度，因此，一般所說(shuō)的硬度是泛指兩種硬度的總和．[過(guò)渡]為什要研究硬水呢？(答：因?yàn)橛菜性S多危害硬水有哪些危害？[板書(shū)（）水的危害[問(wèn)題]1．什么叫硬水的軟化？2．硬水軟化的方法——離子交法等．[指出]軟化水的方法有多種通常有使用石灰和純堿的藥劑法及離子交換法，這里只介紹離子交換法．

[設(shè)問(wèn)]什么離子交換劑？磺煤使硬水軟化的原理是什么？[學(xué)生閱讀教材]要學(xué)生閱讀課本硬水軟化的方法相關(guān)內(nèi)容．[提問(wèn)]在上實(shí)驗(yàn)里硬水中的CaMg

是何除去的？請(qǐng)位同學(xué))[講解]硬水Ca、通磺化煤跟其進(jìn)行離子交換而除去的．[提問(wèn)]如何示上述的離子交反應(yīng)請(qǐng)一位同學(xué)上講臺(tái)在黑板上板)[板書(shū)](4)離交換原理2NaR+Ca=CaR+2Na2NaR+Mg=MgR+2Na[指出]其中化煤稱(chēng)為離子交劑．[轉(zhuǎn)折]這種子交換是否可以限進(jìn)行？不是的．交換進(jìn)行到磺化煤中的Na全部被Ca、代后，磺化煤即失去軟化硬水的能力，此時(shí)必須使磺化煤再生．[提問(wèn)]什么磺化煤的再生？何再生(請(qǐng)一位同學(xué)回)[講解]常用8——10％溶浸泡磺化失去交換能力的磺化)，CaR和MgR跟Na發(fā)交換作用重新生成NaR，而又恢復(fù)了磺化煤軟化硬水的能力，這個(gè)過(guò)程叫再生．[板書(shū)]再生理：CaR+2Na=2NaR+Ca[小結(jié)略練題1.下關(guān)于硬水的敘述錯(cuò)誤的有A.硬中的Ca、Mg會(huì)礙皂起泡B.用白粉對(duì)自來(lái)水消毒，會(huì)增加水的總硬度。C.向水中加入明礬，可以使硬水軟化D.雨的硬度比海水的硬度小2.水經(jīng)過(guò)磺化媒處理之后，陽(yáng)離濃度最大的是A、CaB、C、Na、3.有一瓶硬水，要鑒定它是暫時(shí)度不是永久硬度，應(yīng)選擇的試劑或方法是A、加熱B、加NaCOC加NaPO、加石灰水4．不能使永久硬水發(fā)生軟化的法是A．煮沸法B．純堿法CNaD離子交換法5．具有暫時(shí)硬度的水經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間沸后，水的硬度就可降低，這是因鈣與鎂的酸式鹽已轉(zhuǎn)化為A．CaCO、B．Mg(OH)、．Ca(OH)、MgCOD．CaCO、6.用列方法除去含Ca、ClHCO的水，所得的水中含離子濃度最小的是A．蒸餾B．加熱煮沸C加與NaCOD．離子交換法參答：1.C2.C5.D

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化學(xué)與資開(kāi)發(fā)利用課一獲潔的第課教學(xué)目知道化在水處理中的應(yīng)用。了解化在水污染處理中的具體應(yīng)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系；教學(xué)重化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。教學(xué)難化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。教學(xué)方試驗(yàn)演示法課時(shí)安時(shí)教學(xué)過(guò)引入新課[復(fù)習(xí)]水的軟化有關(guān)內(nèi)容。新課教學(xué)[板書(shū)]二、污水處理[講解]配合流程圖講解現(xiàn)代污水處理術(shù)：現(xiàn)代污水處理技術(shù)按理程度分，可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理工藝一處理應(yīng)用物理方法，如篩濾、沉淀等去除污水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質(zhì)。污水二級(jí)處理主要是應(yīng)用生物處理方法，即通過(guò)微生物的代謝作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過(guò)程，將污水中的各種復(fù)雜的有機(jī)物氧化降解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)物理對(duì)污水水質(zhì)水溫水中的溶氧量、pH值有一定的要求。污水三級(jí)處理是在一級(jí)理基礎(chǔ)上用混凝濾子交換反滲透等物理、化學(xué)方法去除污水中難溶解的有機(jī)物等養(yǎng)性物質(zhì)水中的污染物組成非常復(fù)雜，常常需要以上幾種方法組合，才能達(dá)到處理要求。污水一級(jí)處理為預(yù)處理二級(jí)處為主體處理后的污水一般能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)處理為深度處理出水質(zhì)較好甚能達(dá)到飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但處理費(fèi)用高在一些極度缺

232232水的國(guó)家和地區(qū)外應(yīng)較少目前我國(guó)許多城市正在籌建和擴(kuò)建污水二級(jí)處理廠解日益嚴(yán)重的水污染問(wèn)題。[自學(xué)]污水處理中的化學(xué)反應(yīng)及原理向污水中投加某中化學(xué)物質(zhì)利化學(xué)反應(yīng)來(lái)分離回收污水中的污染物質(zhì)常用的方法有化學(xué)沉淀法混凝法、中和法、氧化還原（包括電解）法。、中和法用于處理酸性廢水及堿性廢水酸廢水中投加堿性物質(zhì)如石灰氧鈉等進(jìn)行中和，向堿性廢水中吹入含CO的煙道氣或其它酸性物質(zhì)中和。2、沉淀法向污水中投加某中化學(xué)物質(zhì)它與污水中的溶解性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)成溶于水的沉淀物以低污水中的溶解污染的方法種處理方法常用于處理含重金屬氰化物等工業(yè)生產(chǎn)污水的處理在理含鋅水時(shí)一般投加石灰沉淀劑；處理含汞廢水時(shí)采硫化鈉進(jìn)行共沉處理鉻水用碳酸鋇氧鋇等為沉淀劑生成難溶的鉻酸鋇沉淀。、氧化還原法廢水中呈溶解狀態(tài)的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物，在投加氧化劑或還原劑后，由于電子的遷移，而發(fā)生氧化或還原作用，使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)。在工業(yè)處理污水時(shí)，可用到的氧還劑有：O、、O、Ca(CIO)H等也可通過(guò)電解使陰離子在陽(yáng)極上發(fā)生氧化作用。可用到2232的還原劑有：鐵粉、鋅粉FeSO，通過(guò)電解時(shí)陽(yáng)離子在陰極得電子被還原。4氧化還原法在污水處理實(shí)例中有氧法處理含硫廢水氯法處理含氰污水、臭氧化法除臭、脫色、殺菌及除酚、氰、鐵、錳，降低污BOD與等有顯著效果。目前還原主要用于含鉻廢水處理。[回答]、污水處理中的化學(xué)方法有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。、舉例說(shuō)明污水處理中的化學(xué)原理及化學(xué)方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。[板書(shū)]二污水處理、中和法、沉淀法=HgS↓、氧化還原法[閱讀]有關(guān)海水淡化的內(nèi)容[板書(shū)]三、海水淡化[提問(wèn)]海水淡化的方法有那幾種？[板書(shū)]1、蒸餾法2電滲析法[小結(jié)]略。練習(xí)題：、某些化學(xué)試劑可用于凈水。水處理中使用的一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑的化學(xué)式可表為[Al(OH)·yH，中等2n2A3-n．6-n．D．3+n、某地有甲、乙兩工廠排放污水，污水中各含有下列離子中的（兩廠不含相同的離子）、Na、SO4

NOOHCl。兩廠單獨(dú)排放都會(huì)造成嚴(yán)3

2和NO可來(lái)自同2和NO可來(lái)自同工廠BCl和和可能來(lái)自同一工廠D．Na和++++5CHOHNO+O重的水污染如兩廠的污水按一定比例混合沉淀后污水便變成無(wú)色澄清的只含硝酸鈉而排放，污染程度大大降低。關(guān)于污染源的分析，你認(rèn)為正確的是A4工廠

33

一定在不同的C．Ag

3

一定不來(lái)自同一工廠、沱江特大污染事故，是近年來(lái)中國(guó)發(fā)生的最大一起水污染事故。是一起因四川化股份有限公司技改項(xiàng)目違規(guī)試生產(chǎn)江政府有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和區(qū)環(huán)保局等部門(mén)對(duì)環(huán)保工作領(lǐng)導(dǎo)和監(jiān)管不力釀成的特大責(zé)任事故沱特大污染給沿江生態(tài)環(huán)境及人民身體健康構(gòu)成了嚴(yán)重的危害。月沱江污染是否是富營(yíng)養(yǎng)化污染？為什么？若活污水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脫氮工藝進(jìn)行處理。首先在消化細(xì)菌作用下將NH氧為43

:NHNO4然后，加入甲醇與NO生成N:3NO3

322試配平以上兩方程式。月的沱江二次污染主要是造紙廠超標(biāo)排放污水所致現(xiàn)紙漿漂白主要是氯氣漂白方法和次氯酸鹽漂白法種方法排出的廢水毒性大水量多從而使我國(guó)制漿造紙工業(yè)紙漿漂白存在嚴(yán)重污染環(huán)境的問(wèn)題?，F(xiàn)世界各國(guó)正研究用綠色漂白劑取代傳統(tǒng)的氯氣，請(qǐng)寫(xiě)出你認(rèn)為可作為研究方向的幾種漂白劑：＿＿＿＿＿＿＿＿。、由于用氯氣對(duì)飲用水消毒，會(huì)使水中的有機(jī)物發(fā)生氯化，生成有機(jī)含氯化合物于體有害界保聯(lián)盟即將全面止這種消毒方法議采用廣譜性具有強(qiáng)氧化性的高效消毒劑二氧化)ClO極易爆炸，生產(chǎn)和使用時(shí)盡量用惰性氣體稀釋?zhuān)苊夤庹?、震?dòng)2或加熱。(1)在ClO中所有原子是否都滿(mǎn)足電子結(jié)填是或否。2(2)歐洲一些國(guó)家用NaClO氧化濃鹽酸來(lái)制取ClO，同時(shí)有Cl生成，且的體積為32的半。這一反應(yīng)的學(xué)方程式_。2(3)濃鹽酸在上述反應(yīng)中顯示出來(lái)性質(zhì)_______________(填寫(xiě)編號(hào)。只還原性C.只有氧化性

還性和酸性氧性和酸性(4)若上述反應(yīng)產(chǎn)生Cl，移電子的物質(zhì)的量_。2(5)ClO為高效低毒的消毒劑，其消毒的效率(以位質(zhì)量得到電子數(shù)表示)是Cl的22_____________倍我廣泛采用將經(jīng)干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉(NaClO)的內(nèi)制得2，示這一反應(yīng)的化方程式_。歐洲的方法