《[名校联盟]江苏省邳州市第二中学高中化学选修一专题一 生活中的饮用水》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[名校联盟]江苏省邳州市第二中学高中化学选修一专题一 生活中的饮用水（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1课时 生活中的饮用水,课堂互动讲练,探究整合应用,知能优化训练,第 1课时 生活中的饮用水,课前自主学案,课前自主学案,1水中杂质分类：天然水中的杂质通常分为三类：_、_和_。 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_、_等步骤。 3水的净化,悬浮物质,胶体物质,溶解物质,沉降悬浮物,杀菌消毒,(1)原水净化过程：原水中的固体杂质和_在硫酸铝、_、硫酸亚铁、氯化铁、碱式氯化铝等混凝剂的作用下沉淀后进入过滤池，过滤后再用_吸附某些溶解在水中的杂质，并除去水中的异味。这些水必须经过_之后才能饮用。,悬浮物,明矾,活性炭,杀菌,(2)液氯消毒原理：目前我国不少自来水厂采用_消毒。原
2、理是液氯与水发生反应生成盐酸和_。用化学方程式可以表示为Cl2H2OHClHClO。次氯酸有_，能杀死水中的细菌。此外，消毒剂还有漂白粉、二氧化氯、臭氧等。,强氧化性,液氯,次氯酸,思考感悟 1用做消毒剂的臭氧是如何制备的？用臭氧消毒有什么优点？,4硬水软化 (1)硬水是指含有较多钙、镁离子的水，软水是指不含或含较少钙、镁离子的水。 (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。常用的硬水软化的方法有_和_等。 加热法：当硬水中钙、镁离子以_、_的形式存在时，可以通过_使钙、镁离子转化为沉淀。发生的反应为：,加热法,离子交换法,碳酸氢镁,碳酸氢钙,煮沸,思考
3、感悟 2你知道锅炉中的水垢是如何产生的吗？写出反应的化学方程式。,离子交换法：当硬水中钙、镁离子以硫酸盐或氯化物的形式存在时，可以通过_将其软化。通常用到的离子交换剂为_。反应为： 2NaRCa2=CaR22Na 2NaRMg2=MgR22Na 目前，用_来软化硬水是工业上常采用的方法。,离子交换法,磺化煤,阴、阳离子交换树脂,思考感悟 3离子交换树脂是如何处理硬水的？ 提示：离子交换法是一种常用的软化硬水的方法，以前主要是用磺化煤作离子交换剂，目前则主要用离子交换树脂作离子交换剂。 离子交换树脂利用H交换阳离子，用OH交换阴离子。以包含磺酸根的聚苯乙烯和聚二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以H交
4、换碰到的各种阳离子(如Na、Ca2、Al3)；同样，以包含季铵盐的聚苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以OH交换碰到的各种阴离子(如Cl)。从阳离子交换树脂上释放出的H与从阴离子交换树脂上释放出的OH相结合后生成水。,阴、阳离子交换树脂可分别装在不同的离子交换床中，分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，置于同一个离子交换床中。不论是哪一种形式，当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的H及OH，就必须进行再生。再生的程序恰与净化的程序相反，利用H及OH进行再生，交换附着在离子交换树脂上的杂质。,1饮用水消毒的主要目的是( ) A保持水中有余氯 B改善水的物
5、理性质 C消灭病菌 D除去水中的余氯 解析：选C。对水消毒，即通过加消毒剂(氧化剂)或其他消毒措施杀灭水中的有害微生物。,2下列说法正确的是( ) A天然水、矿泉水都是纯净物 B水是氧化物，是化合物，是纯净物 C水是一种很好的溶剂，任何物质都可以很容易地溶解在水中 D海水显蓝色，湖水显绿色，所以水具有各种颜色,解析：选B。天然水、矿泉水的主要成分是水，还有其他物质，如矿泉水中含有矿物质，所以不是纯净物，应是混合物，A错误；水由氢、氧两种元素组成，其中一种是氧元素，所以水(这里指纯水)是氧化物，也是化合物和纯净物，B正确；C错误，因为水虽是很好的溶剂，但并非任何物质都能溶解其中，如食用油等；因海
6、水、湖水不是纯净的水，且水层厚度大，所以呈现不同颜色，当纯净水厚度不超过2 m时，它是无色透明的，D也是错误的。,3用下列方法除去含Ca2、Mg2、 、Cl的硬水中的致硬离子，所得水含离子浓度最小的是( ) A蒸馏 B加热煮沸 C用石灰纯碱法 D用离子交换法,课堂互动讲练,1天然水中的杂质,2天然水的净化过程 (1)沉降悬浮物 用硫酸铝或明矾、氯化铁作混凝剂净化水的原理是： Al33H2OAl(OH)3 (胶体)3H Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H,这些胶体的胶粒带正电荷，天然水中的悬浮颗粒大多带负电荷，因此，带正电荷的粒子与带负电荷的粒子相互吸引结合为更大的颗粒形成沉淀。,特别提醒
7、：1.上述混凝剂在净化水中起着主要作用。为了提高沉降水中悬浮颗粒的效率，通常还要加辅凝剂，如石灰石、膨润土、黏土等都可用做辅凝剂。 2混凝剂只能沉降水中的悬浮颗粒物。天然水经过混凝剂处理后，仍含有可溶性杂质和细菌，还不能满足人们日常生活用水的要求，需要作进一步的净化处理。,(2)杀菌消毒 液氯对水杀菌消毒的原理是：液氯跟水发生可逆反应生成盐酸和次氯酸(HClO)，次氯酸有强氧化性，将病毒、细菌氧化致死。 Cl2H2OHClHClO 刚出厂的自来水中含有少量余氯(Cl2)，它在水管中停留，可有效地起到杀菌消毒作用，并能保持较长时间。由于余氯的存在，当次氯酸被消耗后，上述反应的化学平衡向正反应方向
8、移动，使水中的次氯酸得到了及时的补充。,(3)除异味 活性炭的比表面积很大，吸附能力很强，对许多有毒、有味、有色的物质有很强的吸附能力。水中有异味的物质可用活性炭吸附除去。,我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求：,以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图：(1)原水中含Ca2、Mg2、HCO、Cl等，加入石灰后生成Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应，写出其中一个反应的离子方程式_。,(2)混凝剂除去悬浮固体颗粒的过程_。 (填写编号) A只是物理过程 B只是化学过程 C是物理和化学过程 下列物质可以起到除去悬浮固体颗粒作用的是_。(填写编号) A铝盐 B烧碱 C黏土 D纯碱 FeSO4 7
9、H2O也常用做混凝剂，它在水中最终生成_沉淀。,(3)通入二氧化碳的目的是_和_。 (4)气体A的作用是_。这种作用是基于气体A和水反应的产物具有_性。 (5)下列物质中，_可以作为气体A的代用品。(填写编号) ACa(ClO)2 BNH3(液) CK2FeO4 DSO2,变式训练1 为了获取大量的生活饮用水，自来水厂需要用适宜、高效的方法和流程，将天然水中的悬浮物、致病细菌等有害成分降低到规定的含量。 (1)要达到上述目的，一般要经过的基本步骤是沉降、_、曝气、_。“曝气”的主要目的是_ _。,(2)在第步中，下列物质可以使用的是_ (填字母编号)。 A明矾 B膨润土 C烧碱 (3)在将天然
10、水制成生活饮用水的过程中，水中不需要除去的成分是_ (至少答出一项)。 (4)在经过上述四个步骤的处理之后，如果水中Ca2、Mg2的含量超标，还要将水进行_。,解析：在沉降之后必然是过滤。加消毒剂也是必不可少的步骤之一。“曝气”就是使水暴露在空气中，使水与空气的接触面积增大，增加水中的含氧量，以加速水中有机物的分解。明矾可作水的絮凝剂，膨润土可作水的辅絮凝剂。对人体有益的矿物质最好不要除去。降低水中Ca2、Mg2含量的过程叫做硬水的软化。 答案：(1)过滤 消毒 增加水中的含氧量，以加速水中有机物的分解 (2)AB (3)对人体有益的矿物质 (4)软化,1有关硬水的概念 水的硬度是表述水中Ca
11、2、Mg2含量大小的物理量。我国规定，1 L水含有10 mg CaO或相当于10 mg CaO称为1度(以1表示)。硬度在8以下的水称为软水，在8以上的水称为硬水，硬度大于30的水称为最硬水。,磺化煤软化硬水： 2NaRCa2=CaR22Na 2NaRMg2=MgR22Na 磺化煤再生： CaR22Na=2NaRCa2 MgR22Na=2NaRMg2,某地区使用含较多Ca2、Mg2的天然水按下列步骤制取纯净水。回答下列问题： (1)该地区的天然水属于_(“硬水”或“软水”)。,(2)在第一步中需要加入混凝剂，常用的混凝剂可以是_(任填一种混凝剂名称)。 (3)在离子交换过程中，常使用如图所示的
12、氢型阳离子交换树脂(HR)和羟型阴离子交换树脂(ROH)，则(填代表式)A柱是_，B柱是_。,按上述顺序装柱的理由是_。 (4)经过第步离子交换后不能成为直接饮用的纯净水，原因是_， 常用的消毒方式有_。 (5)若采用药剂法软化该天然水，常向其中加入_和_，发生的反应有_。,【解析】 (1)该天然水含Ca2、Mg2较多，属于硬水。 (2)常用明矾或铁盐作为混凝剂。 (3)要使水淡化，必须借离子交换树脂的作用除去水中Na、Ca2、Mg2及Cl等离子，逐一分析两种顺序能否顺利进行水的淡化。 (4)离子交换法能有效的除去某些离子，却无法有效的除去水中的有机化合物或微生物。本题中第步曝气是为了除去有机
13、化合物，第步消毒是为了除去微生物(包括致病菌等)。,(5)药剂法软化硬水常加入生石灰和纯碱，使Ca2、Mg2转化为CaCO3、Mg(OH)2而除去，从而降低水的硬度。 【答案】 (1)硬水 (2)明矾或铁盐 (3)HR ROH 若先将水通过ROH，溶液中会生成较多的OH，使Mg2转化为Mg(OH)2沉淀，造成堵塞而使水淡化失败 (4)水中仍含有微生物(包括致病菌等)，可对人体健康造成危害 紫外线或臭氧 (5)生石灰 纯碱,Ca(HCO3)2Ca(OH)2=2CaCO32H2O， Mg(HCO3)22Ca(OH)2=Mg(OH)22CaCO32H2O, MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2， CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl,变式训练2 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。( ),
