《高中化学 2水资源的合理利用课件 苏教版选修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 2水资源的合理利用课件 苏教版选修1（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二单元 水资源的合理利用 1认识某些含氯化合物的杀菌消毒原理。 2了解离子交换法和加热法降低水硬度的原理。 3了解污水治理的基本原理。 4通过饮用水净化过程主要环节的化学知识，进一步掌握 有关Mg2、Ca2、Al3、Fe2、Fe3、Ca(HCO3)2和 Mg(HCO3)2的性质等知识。 5初步学习水处理中常用的沉降悬浮物， 降低水的硬度等实验 方法和操作技能。 6通过学习本单元知识，增强学生保护水 资源、防止水污染的意识，学会正确选择 饮用水。 保护水资源是每个公民义不容辞的责任， 保护水资源的一个基本方法就是合理利用 水资源节约 用水，你知道我们家中所用 的自来水是怎么得到的吗？ 提示 要
2、经过采水、混凝反应、沉淀、过 滤及消毒等过程再进入千家万户。 1. 天然水中的杂质 通常分为三类：悬浮物质、胶体物质和 溶解物质。 2天然水净化过程 由天然水获得可以饮用的水一般需经过 去 除固体杂质 和 悬浮物、消毒、去除异味等一系列净化工 序，才能达到使 用标准。 笃学一 生活中的饮用水 悬浮物 明矾 活性炭 杀菌 液氯 次氯酸 漂白粉 臭氧 4硬水的软化方法 (1)硬水的概念：含有较多 的水叫做硬水；不 含或含较少钙、镁离子的水叫做软水。 (2)硬水软化及方法 除去或减少天然水中的Ca2、Mg2等的过程，叫做硬水 的软化。常用的硬水软化方法有 、 和 等。 药剂法：向水中加入适当的 使钙
3、、镁离子以 的形式从水中分离的方法，常用的化学药剂有 或 等。 钙、镁离子 药剂法 加热法 离子交换法 化学药剂 沉淀 生石灰纯碱 碳酸氢钙 碳酸氢镁 煮沸 离子交换法：当硬水中钙、镁离子以 的 形式存在时，可以通过离子交换法将其软化。通常用到的离 子交换剂为 。反应为： 2NaRCa2=CaR22Na，2NaRMg2=MgR2 2Na 目前，用 来软化硬水是工业上 常采用的方法。 硫酸盐或氯化物 磺化煤 阴、阳离子交换树脂 1.水质评价 (1)评价方式：评价水质的优劣通常从以下几个方面： 、 、导电率、 、 、化学 需氧量、 、一些有毒有害物质的浓度等 。 (2)水生物生存与pH：自然界中的
4、水一般略显 性，这是 因为二氧化碳溶解在水中的原因，水生物只能在pH值6.5 9.5范围内的水中生存，在pH值小于5的水中，大多数 水生生物消失。 笃学二 水质评价与污水处理 水温pH固体悬浮物溶解氧 生化需氧量 酸 (3)生物化学需氧量概念：生物化学需氧量是 指单位体积水中 过程(N转化为N2，C转化为CO2，H转化为 H2O)所需消耗的 (以mgL1为单 位) 。 耗氧有机物生化分解 氧气量 2污水处理 (1)方法：水质不同的污水通常采用不同的处理方法，常 用的处理方法有物理方法、化学方法和生物方法，其中 化学方法包括 、 、 等。 (2)废水处理方法选择：当采用化学处理方法处理时，不 同
5、类废水用不同的方法处理，含 废水一般 采用中和法处理； 等可以采 用氧化还原法除去；除去废水中的 用沉 淀法。 中和法氧化还原法沉淀法 盐酸的酸性 油类、氰化物、硫化物 重金属离子 【慎思1】 饮用水是否越纯越好？ 提示 随着水污染的日趋严重，不少城市居民对 饮用水的质量普遍感到疑虑和担心，因而纷纷用 纯净水等替代日常饮用水，但如果长期饮用这种 水，会危害人体的健康，纯净水一方面过滤掉了 水中的各种有害、有毒物质，但另一方面，也过 滤掉了对人体有益的矿物质，长期饮用纯净水会 影响人体内的酸碱平衡，影响神经、肌肉和多种 酶的活动，减弱人体免疫力。正处于生长发育期 的青少年尤其要注意尽量少喝这种水
6、。 【慎思2】 如何鉴别 硬水和软水？ 提示 方法1：取一杯热水，将肥皂切碎投 入其中，肥皂能完全溶解，冷却后成为一 种半透明液体，即为软水；若冷却后水面 有一层未溶解的白色物质，则为硬水，且 白色物质越多，硬度越大。 方法2：用烧杯盛水加热，若杯壁留下较多 水垢，则为硬水。 【慎思3】 明矾净 水的原理是什么？ 提示 利用Al3水解生成Al(OH)3胶体，其 具有吸附性，从而能够吸附水中的悬浮物 等杂质。 1水体污染概述 1984年颁布的中华人民共和国水污染防 治法中为“水体污染”下了明确的定义 ，即水体因某种物质的介入，而导致其化 学、物理、生物或者放射性等方面特征的 改变，从而影响水的有
7、效利用，危害人体 健康或者破坏生态环 境，造成水质恶 化的 现象称为水污染。 要点一 |水体污染 人类的活动会使大量的工业、农业 和生活废 弃物排入水中，使水受到污染。目前，全世 界每年约有4 200多亿立方米的污水排入江 河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相 当于全球径流总量的14%以上。 水的污染有两类：一类是自然污染；另一类 是人为污 染。当前对水体危害较大的是人为 污染。水污染可根据污染杂质 的不同而主要 分为化学性污染、物理性污染和生物性污染 三大类。 引起水污 染的物质 水污染的来源水污染的危害 死亡有 机质 未经处 理的城 市生活污水，造 纸污 水，农业 污水，城市垃圾 消
8、耗水中溶解的氧气危及鱼类 的生存； 导致水中缺氧，致使需要氧气的微生物 死亡，而正是这些需氧微生物才能够分 解有机质，维持着河流、小溪的自我净 化能力。河流和溪流因此发黑变臭，毒 素积累伤害人畜 有机和 无机化 学药品 化工厂、药厂、 造纸、制革废 水，建筑装修， 干洗行业，化学 试剂 ，杀虫剂 ，除草剂 绝大部分有机化学药品有毒性，它们进 入江河湖泊会毒害或毒死水中生物，引 起生态破坏；一些有机化学药品会积累 在水生生物体内，致使人食用后中毒； 被有机化学药品污染的水难以净化，人 类的饮水安全和健康受到威胁 2水污染的危害概述（见下表） 引起水污 染的物质 水污染 的来源 水污染的危害 磷含
9、磷洗衣粉 ，磷、氮化 肥的大量施 用 引起水中藻类疯长 ；导致湖中细菌大量繁殖；疯长 的藻类 在水面越长越厚，终于有一部分被压在了水面之下，因难见 阳光而死亡。湖底的细菌以死亡藻类作为营 养，迅速增殖； 致使鱼类 死亡，湖泊死亡。大量增殖的细菌消耗了水中的氧 气，使湖水变得缺氧，依赖氧气生存的鱼类 死亡，随后细菌 也会因缺氧而死亡 石油化 工产品 如洗涤 剂 家庭和餐馆 大量使用的 餐具洗涤灵 大多数洗涤灵都是石油化工产品，难以降解，排入河中不仅 会严重污染水体，而且会积累在水产品中，人吃后会出现中 毒现象 引起水污 染的物质 水污染的来源水污染的危害 重金属(汞 铅镉 镍硒砷铬 铊铋钒 金
10、铂银 等) 采矿和冶炼过 程等 工业废 弃物，制革 废水，纺织 厂废水 ，生活垃圾(如电池 、化妆品) 对人、畜有直接的生理毒性；用 含有重金属的水来灌溉庄稼，可 使作物受到重金属污染，致使农 产品有毒性；沉积在河底、海湾 ，通过水生植物进入食物链，经 鱼类 等水产品进入人体 酸类如 硫酸 煤矿、其他金属(铜 铅锌 等)矿山废弃物 、向河流中排放酸的 工厂 毒害水中植物；引起鱼类 和其他 水中生物死亡；严重破坏溪流， 池塘和湖泊的生态系统 油类 物质 水上机动交通运输 工具如油船泄漏 破坏水生生物的生态环 境，使渔 业减产；污染水产品，危及人的 健康；海洋上油船的泄漏会造成 大批海洋动物(从鱼
11、虾 、海鸟至海 豹、海狮等)死亡 引起水 污 染的物 质 水污染的来源水污染的危害 悬浮物 土壤流失，向 河流倾倒垃圾 降低水质，增加净化 水的难度和成本；现 代生活垃圾有许多难 以降解的成分，如塑料 类包装材料，它们进 入河流之后，不仅对 水中生物十分有害(误 食后致死)，而且会阻 塞河道 【例1】水的污染主要来自于 ( )。 天然水与空气、岩石和土壤长期接触 工业 生产中“三废”的排放 水生动物的繁殖 城市生活污水的大量排放 农业生产农药 、 化肥的滥用 A B C D 解析 水的污染主要来自工业“三废”的排放； 城市生活污水的大量排放；农业生产中化肥和农 药的滥用。 答案 B 水体污染的
12、因素较多，要了解和记忆常见的 水体污染的类型如重金属污染、生活污染、 农业、工业生产污染等。 【体验1】家用洗涤剂是污染水中磷元素的重要来 源(洗涤剂中常含有三聚磷酸钠)，必须采取有效 措施，控制磷元素大量进入水体。其原因是 ( )。 A使水体酸度大大增加，腐蚀桥梁、闸门等设 施 B磷酸盐有毒、致癌，不能进入人体 C浮游生物得到养分，大量繁殖，死亡后腐败 耗尽水中氧，使水质恶化 D磷酸盐进入水体后，形成多种不溶性磷酸盐 ，再吸附杂质，日积月累使河床抬高造成 水患 解析 水中的N、P、K超过一定量即为水质 的富营养化，会导致水藻类和其他浮游生物 因养分过足而疯长。一部分大量繁殖，另一 部分缺氧死
13、亡，死亡后腐败再耗尽氧气，使 水质恶化。 答案 C 要点二 |污水的处理方法和原理 2中和法 对于酸性废水用熟石灰中和，碱性废水用 H2SO4或CO2来中和。反应为 ：HOH =H2O。 3沉淀法 加入某些沉淀剂利用沉淀反应除去水中重 金属离子。如含有Hg2的废水中加入Na2S ：Hg2S2=HgS，从而使Hg2转化 为HgS而除去。 【例2】下列有关水处理的说法中，不正确的 是 ( )。 A可以利用明矾等混凝剂溶于水后生成 的胶体吸附水中的悬浮颗粒 B可以利用熟石灰来中和酸性废水 C可以利用废水中的有机物来增加水中 的溶解氧 D可以利用沉淀反应除去水中的重金属 离子 答案 C 轧钢厂排出的废
14、水主要是含盐酸的酸性废水 ，一般采用中和法处理。油类、氰化物、硫 化物等可以用氧化还原法除去，空气、臭氧 、氯气是常用的氧化剂，沉淀法是除去废水 中重金属离子的主要方法。例如，加入适量 碱控制废水的pH，可将重金属离子以氢氧化 物沉淀的形式分离出来。 【体验2】某工厂排放的酸性废水中含有较多 的Cu2，对农 作物和人畜都有害，欲采用 化学法除去有害成分，最好是加入下列物 质中的( )。 A食盐、硫酸 B胆矾、石灰水 C铁粉、生石灰 D苏打、盐酸 解析 向其中加入NaCl、H2SO4不能除去Cu2 ，A错；因为废水中本来就有Cu2，再加胆 矾没有任何用处，只能浪费化学试剂，故B错 ；废水中的有害
15、成分除了Cu2外，还有酸， 二者均应被除去，故D中加入盐酸是错误的。 故选C。 答案 C 1永久硬度：由钙和镁的硫酸盐或氯化物 等引起的硬度叫做永久硬度。 2暂时硬度：由碳酸氢钙 和碳酸氢镁 引起 的硬度叫做暂时 硬度。 3硬水软化的方法 (1)暂时 硬水由于含有Ca(HCO3)2、 Mg(HCO3)2，故可以用加热煮沸法除去， 反应原理为： 要点三 |硬水的软化 误区警示 水垢的主要成分是Mg(OH)2和 CaCO3而不是MgCO3和CaCO3。 (2)既能软化永久硬度又能软化暂时 硬度的方 法有药剂 法和离子交换法。 【例3】下列有关硬水、软水及硬水软化的说法，正确的在 题后的括号里画“”，错误的在括号里画“”。 (1)Ca2、Mg2含量较多的水叫永久硬水。 ( )。 (2)雨水中Ca2、Mg2含量很少，因此雨水是软水。 ( ) 。 (3)硬水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。 ( ) 。 (4)用硬水洗衣服，肥皂不易起泡而且会产生胶状沉淀。 ( )。 (5)硬水煮沸后，Ca2、Mg2就消失变成
