優(yōu)秀課件課題2安全飲用水

呵護(hù)生存環(huán)境攝取益于健康的食物合理利用化學(xué)能源認(rèn)識(shí)生活中的材料正確使用化學(xué)用品教師用書獨(dú)具演示●課標(biāo)要求通過典型的水污染實(shí)例認(rèn)識(shí)水污染造成的危害，能說出污水處理中主要的化學(xué)方法及其原理。舉例說明廢水處理的方法?！裾n標(biāo)解讀知道并理解污水治理的基本原理和方法。認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)在飲用水處理以及污水治理中的應(yīng)用，增進(jìn)保護(hù)水資源，防止水污染的意識(shí)。●教學(xué)地位本課題選取日常生活離不開的飲用水問題作為驅(qū)動(dòng)性問題，重點(diǎn)學(xué)習(xí)天然水的凈化，自來水、純凈水的獲取、硬水軟化、污水治理等方面的知識(shí)，目前全球都面臨著水資源緊缺問題，水資源的運(yùn)用與保護(hù)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)，所以本課題的內(nèi)容在歷年學(xué)業(yè)水平測試命題中備受青睞?！裥抡n導(dǎo)入建議現(xiàn)在大家認(rèn)為在這個(gè)世界上最安全、最有效的保健品當(dāng)屬哪一種？其實(shí)答案非常簡單，只有一個(gè)字——“水”，純凈、無害的水。隨著人類工業(yè)文明進(jìn)程的加快，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，人們發(fā)現(xiàn)飲用水中有毒、有害物質(zhì)不斷增加，甚至地下水中也發(fā)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)污染物，含量雖低，但危害卻大。這是由于江、河、湖、水庫等地表水源不斷受生活污水和工業(yè)污水、廢水污染的結(jié)果。我國調(diào)查結(jié)果表明，飲用水水質(zhì)的下降，已嚴(yán)重威脅人類的健康，水污染逐漸加劇。什么是水污染？如何獲取安全的飲用水，請進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)?！窠虒W(xué)流程設(shè)計(jì)演示結(jié)束課

標(biāo)

解

讀認(rèn)識(shí)某些含氯化合物的殺菌消毒原理。了解自來水廠獲取大量可飲用水的一般步驟與原理。了解由普通飲用水制取純凈水的方法與原理。 通過凈化飲用水主要環(huán)節(jié)的化學(xué)知識(shí)，進(jìn)一步掌握有關(guān)Mg2＋、Ca2＋、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋、Ca(HCO3)2

和Mg(HCO3)2

的性質(zhì)等知識(shí)。 初步學(xué)會(huì)水處理中常用的沉降懸浮物，降低水的硬度等實(shí)驗(yàn)方法和操作技能。增強(qiáng)學(xué)生保護(hù)水資源、防止水污染的意識(shí)，學(xué)會(huì)正確選擇飲用水。重

點(diǎn)

難

點(diǎn)認(rèn)識(shí)從天然水中獲得可飲用水的步驟與原理。(重點(diǎn))掌握離子交換法、藥劑法和加熱法降低水硬度的原理。

(重難點(diǎn))了解污水治理的基本原理。(難點(diǎn))掌握污水處理的方法，認(rèn)識(shí)污水處理的意義。(重難點(diǎn))天然水的凈化1.天然水制備飲用水的步驟2．城市自來水的獲取(1)策略用便宜、有效的方法把天然水中的懸浮物

、微生物及異味除去，但無須除去水中所有的礦物質(zhì)

。硬水的軟化1.水的硬度2．硬水的危害不能飲用——易引起腸胃不適、誘發(fā)疾病。不利于洗滌——浪費(fèi)肥皂，使衣物喪失鮮艷的色澤。

(3)不能做鍋爐用水——會(huì)使鍋爐內(nèi)壁結(jié)垢[主要成分CaCO3和Mg(OH)2

]。3．硬水的軟化定義：除去或減少天然水中的Ca2＋、Mg2＋等的過程。方法：①

加熱法

；②

藥劑法；③

離子交換法等?！咎崾尽?/p>

方法

1：取一杯熱水，將肥皂切碎投入其中，肥皂能完全溶解，冷卻后成為一種半透明的液體，即為軟水；若冷卻后水面有一層未溶解的白色物質(zhì)，則為硬水，且白色物質(zhì)越多，硬度越大。方法2：用燒杯盛水加熱，若杯壁留下較多水垢，則為硬水。純凈水的制取方法活性炭過濾

―→

陽離子（如

）

――――→

H

陽離子交換樹脂＋

陰離子交換樹脂――――→

OH—

―

紫外線或臭氧消毒→H2O――――――→純凈水原料：符合

生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水。方法：電滲析法、離子交換法、反滲透法、蒸餾法。過程Ca2＋

陰離子（如Cl－）【提示】

H2O

就是一種化學(xué)物質(zhì)。長期飲用純凈水會(huì)引起微量元素缺乏癥。污水治理與環(huán)境保護(hù)1.人為因素的水污染主要是由工業(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在地上的垃圾污染物沖入水中引起的。2．活性污泥法二級處理工藝過濾酸性

堿性CO2和無機(jī)鹽硬水的軟化【問題導(dǎo)思】①硬水軟化的實(shí)質(zhì)是什么？②硬水軟化的常用方法有哪些？它們分別適合軟化哪類硬水？③藥劑法軟化硬水常用的化學(xué)藥劑有什么？能說出加入藥劑的先后順序嗎？【提示】①硬水軟化的實(shí)質(zhì)是除去或減少天然水中Ca2＋、Mg2＋的過程。②硬水軟化的常用方法有加熱法、藥劑法、離子交換法，加熱法適合軟化暫時(shí)硬水，藥劑法、離子交換法軟化暫時(shí)硬水、永久硬水均可。③藥劑法軟化硬水常用的化學(xué)藥劑有生石灰(與水反應(yīng)生成熟石灰)和純堿，加入藥劑的先后順序?yàn)橄燃由?，再加純堿。1．硬水的軟化：除去或減少天然水中Ca2＋、Mg2＋等的過程。2．常用方法(1)加熱法通過加熱煮沸使暫時(shí)硬水所含鈣、鎂的酸式碳酸鹽發(fā)生分解，主要化學(xué)反應(yīng)原理是：△Ca(HCO3)2=====CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；△Mg(HCO3)2=====MgCO3↓＋CO2↑＋H2O；△3

2MgCO

＋H2O=====Mg(OH)2↓＋CO

↑(2)藥劑法①方法：通過加入化學(xué)藥劑促使水中Ca2＋、Mg2＋以沉淀的形式從水中分離出來的方法。②常用的藥劑：生石灰、純堿等。③化學(xué)反應(yīng)原理：Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2===2CaCO3↓＋2H2O；Mg(HCO3)2

＋

2Ca(OH)2===Mg(OH)2

↓

＋

2CaCO3

↓

＋2H2O；MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2；CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl(3)離子交換法通過加入離子交換劑與水溶液交換具有同性電荷的離子從而除去或減少不需要的離子的方法。常用于工業(yè)鍋爐用水的軟化。用陽離子交換劑軟化硬水的原理是：2＋22NaR＋Ca ===CaR

＋＋2Na

；2NaR＋Mg2＋===MgR

＋2Na＋2通過施加一定壓力使水分子通過半透膜而將大分子或離子截留，從而獲得純凈水的方法稱為

。電滲析法凈化水時(shí)，使離子通過半透膜的推動(dòng)力是

。長期飲用蒸餾水會(huì)對身體造成危害，原因是

?！窘馕觥?/p>

(1)含有較多的鈣、鎂離子的水稱為硬水；加熱3△硬水產(chǎn)生碳酸鹽的化學(xué)方程式為Ca(HCO

)2=====CaCO3↓＋△2

2

2

2CO

↑＋H

O；Mg(HCO3)2=====MgCO3↓＋CO

↑＋H

O，故—△離子方程式為

Ca2＋＋2HCO

=====CaCO

↓＋CO

↑＋H

O；3

3

2

2—△2

2Mg2＋＋2HCO3

=====MgCO3↓＋CO

↑＋H

O。先通過陽離子交換樹脂RH，因溶液中鎂離子易與ROH型陰離子交換樹脂反應(yīng)生成Mg(OH)2

而影響交換效果。電滲析法的動(dòng)力是電勢差。蒸餾水中除去了人體所需的一些微量元素，可能引起一些微量元素缺乏癥?！敬鸢浮?/p>

(1)鈣、鎂—△2＋Ca2＋＋2HCO

=====CaCO

↓＋CO

↑＋H

O(或

Mg

＋3

3

2

2—△2HCO3

=====MgCO3↓＋CO2↑＋H2O)RH

先通過陰離子交換樹脂可能產(chǎn)生Mg(OH)2

等沉淀而影響樹脂交換效果反滲透法

電勢差(或電場力)蒸餾水中除去了人體所需的一些微量元素，可能引起一些微量元素缺乏癥2

2

24＋

＋

－

－【解析】

永久硬水是由Ca

、Mg

、SO

、Cl

引起的，所以通過離子交換法可以除去Ca2＋、Mg2＋，故A

項(xiàng)對；加熱煮沸只能軟化暫時(shí)硬水，而不能軟化永久硬水，故B

項(xiàng)2

4錯(cuò)；加入的

Na

SO

溶液和

HCl

溶液不能使

Ca

、2＋

2＋Mg

沉淀，所以不能軟化硬水，故C、D

兩項(xiàng)均錯(cuò)?！敬鸢浮?/p>

A污水處理的方法【問題導(dǎo)思】①污水處理的常用方法有哪些？②中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法處理污水的原理是什么？分別處理哪類污水？【提示】①污水處理的方法主要有物理方法、生物方法和化學(xué)方法?；瘜W(xué)方法又包括中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法。②見下表。1．污水處理的方法主要有物理方法、生物方法和化學(xué)方法，化學(xué)方法又包括中和法、氧化法、還原法和化學(xué)沉淀法。2．污水處理的化學(xué)方法對比方法原理設(shè)備及原材料處理對象中和酸堿中和，pH達(dá)中性石灰、石灰石、白云石等中和酸性廢水，CO2中和堿性廢水硫酸廠廢水，印染廢水等投加氧化(或含酚、氰化氧化還原還原)劑，將廢水中的物質(zhì)氧化(或還原)為氧化劑有空氣(O2)、漂白粉、氯氣、臭氧等物，硫、鉻、汞廢水，印染、醫(yī)院廢無害物質(zhì)水等方法原理設(shè)備及原材料處理對象投加沉淀劑與化學(xué)沉淀廢水中的重金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉沉淀劑含重金屬離子的廢水淀而分離【解析】A

項(xiàng)中處理廢酸用生石灰中和，措施正確，但方法類別為化學(xué)方法，A

項(xiàng)錯(cuò)；B

項(xiàng)中Cu2＋等重金屬離子可用較活潑金屬置換后提純利用，不能用硫酸鹽沉降，B

錯(cuò)誤；D

項(xiàng)Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，生成堿性更強(qiáng)的NaOH，應(yīng)用適量酸處理，D

錯(cuò)。【答案】

C【解析】B、C、D

均不能除去H＋。而中和法可以將＋

＋—2

2H

變成

H

O，H

＋OH ===H

O?！敬鸢浮?/p>

A【教師備課資源】重金屬對人體的危害重金屬對人體的危害典型病癥汞主要累積在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及腎臟中，此外對呼吸系統(tǒng)、皮膚、血液及眼睛也有一定的影響水俁病鉛影響人的神經(jīng)、腎臟、血管和其他器官的功能——重金屬對人體的危害典型病癥鎘破壞體內(nèi)鈣的代謝，使骨頭軟化痛痛病鉻對人體的毒害為全身性的，對皮

膚黏膜的刺激作用，可引起皮炎、濕疹、氣管炎和鼻炎，引起變態(tài)

反應(yīng)并有致癌作用——【解析】

在金屬元素中，能導(dǎo)致水體污染的是重金屬離子，因?yàn)樗鼈冇卸?。鉻、鉛是重金屬，鈣、鎂是輕金屬。【答案】

AD1．下列水中一定為軟水的是(

)A．雨水C．煮沸過的水B．泉水D．蒸餾水【解析】根據(jù)軟水的概念知，泉水含大量Ca2＋和Mg2＋，是硬水。蒸餾水的制取過程中，水蒸發(fā)時(shí)Ca2＋、Mg2＋不會(huì)隨之而蒸發(fā)，則蒸餾水一定為軟水。C項(xiàng)若水為永久性的硬水，則煮沸過的水還為硬水。雨水一般為軟水，但若空氣含大量粉塵，粉塵中若有含鈣化合物，雨水也可能為硬水?！敬鸢浮?/p>

D2．要使暫時(shí)硬水軟化，可選用的最簡單的方法是(

)A．藥劑法C．離子交換法B．加熱法D．過濾【解析】

過濾不能達(dá)到硬水軟化的目的?！敬鸢浮?/p>

B3．水污染的主要原因是(

)①工業(yè)生產(chǎn)中廢液的任意排放②雨水和土壤的長期接觸

③農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥的過量施用 ④城市生活污水的任意排放A．①②③C．①③④B．②③④D．①②③④【解析】

生活污水、工業(yè)污水排放是水體污染的主要來源。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的農(nóng)藥的施用會(huì)隨生物鏈或水土流失流向水體造成污染。雨水和土壤的長期接觸不會(huì)造成水體污染?！敬鸢浮?/p>

C4．下列有關(guān)水資源保護(hù)的說法中，不正確的是(

)A．重金屬離子對人體有害，可采用沉淀反應(yīng)除去

B．化肥中含有植物營養(yǎng)素，可大量使用以改善水環(huán)境C．軋鋼廠排出的含鹽酸的廢水，可用熟石灰中和處理D．天然水中的細(xì)小懸浮顆粒，可用明礬等混凝劑凈化【解析】

大量使用化肥，會(huì)使水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致浮游生物瘋長，使水體缺氧，水