生活用水的净化 选修ib

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1、第一单元 水的净化与污水处理专题1 多样化的水处理技术我们的将来我们都知道水是宝贵的自然资源，那 么自然界中的水都是纯水吗？一 、 珍 惜 水 资 源天然水中所含的杂质（见P2表1-1 ）回顾分散系的有关性质你知道吗?1、除了固体杂质和悬浮物以外，还需要除去天然 水中的哪些杂质，才能符合生活用水的标准？ 2、要给天然水杀菌消毒，可以使用哪些方法？ 3、人们有时候觉得自来水“有漂白粉气味”，这 是什么原因？用氯气给自来水消毒利用了氯气 的什么性质？请写出有关反应的化学方程式。 4、结合图1-3完成课后P8的习题3，体会自来水厂 净化天然水的设计意图，写出相关的方程式。 5、自来水能直接饮用吗？理

2、由是什么？二、生活用水的净化1、混凝法A、混凝剂化学沉降剂，除去水中的悬浮物质 B、常见的混凝剂：铝盐明矾KAl(SO4)212H2O、 Al2(SO4)3、碱式氯化铝AlCln(OH)3-n；铁盐（FeCl3 ）等 思考：为什么铝盐能净水呢？回顾什么是强电解质和弱电解质？ C、铝盐的净水原理 盐类的水解Al3+3H2O Al(OH)3+3H+ 吸热反应习题巩固：1、在净水过程中用到混凝剂，其中可以作为混 凝剂使用的是 （ ）A、偏铝酸钠B、氧化铝 C、氯化铝 D、明矾2、下列广告用语在科学上没有错误的是（ ）A.这种饮料中不含任何化学物质B.这种蒸馏水绝对纯净，其中不含任何离子C.这种口服液

3、含丰富的氮、磷、锌等微量元素D.没有水就没有生命习题巩固： 3、下列过程中，不涉及化学变化的是 （ ） A.甘油加水作护肤剂B.用明矾净水 C.烹鱼时加入少量的料酒和食醋可减少腥味， 增加香味 D.烧菜用过的铁锅，经放置常出现红棕色斑迹 4、长时间烧沸的天然水不宜喝的主要原因是 （ ） A.水中的氧气少了B.水中的亚硝酸盐浓度大了 C.水中的钙镁离子多了D.水中的二氧化碳多了观看自来水净化过程录像，讨论：1、处理过程包括了哪些环节？每个环节中涉及 了哪些化学反应？2、用了什么消毒剂？氯气对人体有害吗？有哪 些更好的消毒剂？3、有些自来水厂在Cl2对水进行消毒时，还加入 一定量的氨，使氨和Cl2

4、生成氯胺（NH2Cl）。氯 胺能在水中缓慢水解生成HClO，延长对水的消毒 时间，提高消毒效果。你知道这是为什么吗？4、你对该厂的自来水处理过程有什么意见和建 议？思考：天然水中含有细菌，主要成分为蛋白质。请你举 出几种杀死水中细菌的简单方法。2、消毒、杀菌A、少量的水常用加热煮沸法使细菌蛋白质变性杀菌消毒B、大量的水采用强氧化剂（杀菌消毒剂）常用杀菌消毒剂：氯气、漂白粉、臭氧、二氧化氯3、沉降、消毒二合一： Na2FeO44、除臭剂：活性炭练习：目前，科学家致力于研制高效、安全、无毒的饮用水消毒剂。 (1)近年来，某些自来水厂在用液氯进行处理的同时还加入少量 液氨，其反应的化学方程为：NH3

5、+HClO=H2O+NH2Cl(一氯氨)。 NH2Cl较HClO稳定，加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是： _。 (2)科研人员发现在氯消毒的饮用水中，含有微量对人体有潜在 危害作用的含氯化合物。世界环保联盟即将全面禁止在自来水中 加氯气，推广采用光谱性高效杀菌消毒剂二氧化氯(ClO2，黄绿色 气体)。目前欧洲和我国主要采用Kesting法(原料为氯酸钠和盐 酸)制ClO2，该法的缺点是同时产生Cl2(占ClO2体积的一半)，使 产物纯度低。 试写出该法制ClO2的化学反应方程式： _。 Cl2和ClO2都是通过氧化作用而杀菌消毒，试计算在等质量时， ClO2的氧化能力是Cl2的 倍。 加液氨后

6、，使HClO部分转化为稳定的NH2Cl，当HClO开始消耗后，平衡 左移又产生HClO起杀菌作用 2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2+Cl2+2H2O 2.63 三、城市自来水的获取生产流程1、取水2、曝气：把水暴露在空气中，使水与空气接触面增大，增大水中氧气的含量，以加速有机物的分解。3、沉降：在沉淀池中加入混凝剂静止，水中的悬浮无可沉降到池底。4、过滤：使水通过粗沙、细沙，除去沉淀和残余的悬浮物。5、消毒：加入消毒剂杀灭水中有毒微生物曝气池生活向导终端净水自来水需要经过很长的管道才能进入千家万户，由于种种原因自来水在使 用之前便受到污染，这种污染称为二次 污染。现在提倡终端净

7、水即：在家中的 出水点前加装净化设备，消除二次污染 ，使饮用水更安全、更可靠。人类生存离不开阳光、空气和水。当人类 步入21世纪之时，人的生命之源水却向人 们发出了警报：世界缺水，中国缺水 水污染是导致缺水的一个重要因素,我国的水污染已十分严重。三、水污染1、水污染：由于人类的生活或生产活动改变了天然水的物理、化学或生物学的性质和组成，影响人类对水的利用价值或危害人类健康，称为水污染在洗在洗“ “牛奶浴牛奶浴” ”的赞比亚民工的赞比亚民工水上垃圾随处可见城 市 水 污 染缺水造成土地沙漠化臭 美溃 烂黑 水 和 泡 末愁 容调查研究： 1、阅读本节调查研究思考水体富营养化是如何 产生的？你认为

8、该污染主要由表中哪些因素导 致？2、DO和BOD的含义是什么？BOD5的含义是什么 ？为什么BOD5高，河水就会出现恶臭？ 3、你了解的处理污水的方法有哪些？该方法主 要用于处理怎样的污水？水的第四种形态五十年代淘米洗菜 ； 六十年代洗衣灌溉； 七十年代水质败坏 ； 八十年代鱼虾绝代 ； 九十年代拉稀生癌。水啊水，爱你就是爱自己习题巩固： 1、国际上提出“预防污染”这一新概念，绿色化学是“ 预防污染”的基本手段，下列各项中属于绿色化学的 是 A、处理废弃物B、治理污染点 C、减少有毒物D、杜绝污染源 2、新华社报道：我国太湖因蓝藻疯狂繁殖而造成水质的 严重污染。 （1）蓝藻的疯狂生长说明湖水中

9、哪些元素超标 ； （2）蓝藻的疯长会如何破坏生态平衡？ （3）已知洗衣粉的成分为（Na5P3O10），三聚磷酸钠，已 知三聚磷酸是三个H3PO4分子脱2分子水形成的，写出 H3PO4、三聚磷酸的结构式。 （4）青岛市政府规定从今年禁止磷洗衣粉使用，而把其 中的Na5P3O10用Na2SiO3代替，写出其软化硬水时离子方 程式。 N、P3、工厂为了除含Cr2O72-离子的酸性废水，采用以下处理方法： 以铁作为电极进行电解 鼓入空气，经过一段时间后，使废水中 的含铬（有毒）量降到可排放的标准，其原理是： 将Cr2O72-离子还原为可溶性三价铬离子。 电解除铬过程中，使溶液的PH不断升高，使工业废水

10、由酸性 变为碱性，再把三价铬离子变成不溶性氢氧化物除去。 根据上述内容回答下列问题： （1）用铁作电极电解时，电极反应式为： 阳 极 ，阴极 。（2）在水溶液中将Cr2O72-离子还原成Cr3+的还原剂是溶液中的离子，此氧化还原反应的离子方程式是 。 （3）在处理废水中使溶液的PH不断升高，由酸性转变碱性是通 过 和 途径来实现的。 （4）将Cr3+转变成不溶性氢氧化物的离子反应式为 ，同时还有 生成Fe - 2e- = Fe2+2H+ + 2e- = H2 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O (2)反应消耗H+阴极H+放电Fe(OH)3

11、5、河道旁有甲乙两工厂，它们排放的工业废水中共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-六种离子。（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含三种离子是 、 、 。（2）乙厂的废水中含有另外三种离子，如果加一定量 （活性炭、FeSO4、铁粉）可以回收其中的金属 。（3）另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当比例混合，可以使废水中的 转化为沉淀，经过滤后的废水主要含 ，可用来_。 OH-K+Cl-FeAgCl、Fe(OH)3KNO3施肥污染物例子2、 污水中的主要污染物需氧废物植物和动物残体传染性物质细菌和病毒植物养料肥料（如硝酸盐和磷酸盐） 有机物质杀虫剂、洗涤剂其他矿物及化学物质煤矿及

12、工厂排出的酸及其他 无机物（如铁的化合物等）由土壤冲刷带来的沉淀物淤积在河床上的黏土放射性物质由开采及加工放射性物质带 来的废物及使用后的放射性 废物四、水污染的检测项目1、水的理化性质色度、浊度、PH等2、无机物溶解氧（DO）、某些金属离子、氯离子、硫酸根离子、氮和磷的化合物等3、有机物通常测定生化需氧量（BOD）资料卡水的DO与BODDO水中的溶解氧量（单位：mg/L） BOD水中有机物经微生物分解所需的氧气量（单位：mg/L） 污水中有机物的含量越大，BOD越高，水的富营养化程度越高4、在自然净化中要把有机污染物自发地转变为简单的无机物质，需要水中含有一定的氧气，使有机物(C，H，O)+

13、O2CO2+H2O。1 L水中含有的有机物质转变为无机 物所需要的氧的量称为生化需氧量(BOD)，用gL-1为 单位表示。如果水中的氧气比BOD少，水就发臭，鱼和 其他淡水生物就不能生存。若某地区一条河水中含有机物0.01g/L，此有机物分子式用C6H10O5表示，而在正 常大气条件下，氧气在水中的溶解量是0.0092 gL-1 。 （1）写出有机物在有氧条件下转化为无机物的化学方 程式。 （2）这条河水的BOD是多少？河水中的鱼类能否维持 生命？C6H10O5 + 6O2 6CO2 + 5H2O 设每升水中有机物需氧气X，则C6H10O5 + 6O2 6CO2 + 5H2O162 1920.

14、01 X解得X= 0.0119克/升河水中的鱼类能否维持生命？不.说 明原因：BOD超过水中的含氧量，所以鱼类 等到不能生存1、物理处理法主要是利用物理原理和机械作用对废水进行治理，如过滤、离心、沉淀分离等方法2、化学处理法通过施用化学试剂或采用其他化学 手段进行废水处理的方法， 如化学混凝法 中和法轧钢厂中的废水(酸性) 化学沉淀法（废水中重金属离子的除去） 氧化还原法（油类、氰化物、硫化物）等方法五、污水处理的主要方法常用的氧化剂：空气、臭氧、氯气等 如：1、Fe2+的除去：用石灰水、空气将Fe2+转化Fe(OH)3除去 2、Cr3+的除去：用石灰水调节PH至89时， Cr3+形成沉淀除去

15、 2Cr3+ + 3Ca(OH)2 = Cr(OH)3 + 3Ca2+3、物理化学处理法 通过物理化学过程来除去污染物的方法，如吸附、电渗析、反渗透、超过滤等方法4、 生物处理法利用微生物的作用，除去废水中的溶胶物质及有机物质的方法，如好氧生物处理、活性污泥法、生物滤池、厌氧生物处理法 等减少污水的排放量从源头处理污水的有效手段六、城市污水的再利用城市污水中工业污水约占70%，其次是生活污水。工业污水中含有含有某些宝贵的资源，可回收加工利用水的区别天然水取自地面或地下的水；商品中经过包括过滤、臭氧 化或其他消毒处理过程，而不改变其矿化度的瓶装泉水、矿泉水或井水也称为天然水自来水经过自来水厂过滤、消毒等方法处理过的水中水城市污水处理后，进行二次利用的一类水蒸馏水利用蒸馏设备使水蒸发汽化，