《2018-2019学年高中化学 主题1 呵护生存环境 1.2 获取安全的饮用水课件 鲁科版选修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学 主题1 呵护生存环境 1.2 获取安全的饮用水课件 鲁科版选修1（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题2 获取安全的饮用水,目标导航,预习引导,目标导航,预习引导,一、天然水的净化 1.天然水中的杂质:主要有泥土、可溶性物质和致病细菌等,必须经过综合处理才能达到饮用标准。,2.天然水制备饮用水的步骤 (1)沉降悬浮物,常用的絮凝剂还有聚合铝、镁盐和有机絮凝剂等。,(2)杀菌消毒 实质:用强氧化剂或在高温条件下使菌体蛋白质变性。 常用杀菌消毒剂:氯气、漂白粉、二氧化氯、高铁酸盐等。,目标导航,预习引导,3.城市自来水的获取 (1)原则:用便宜、有效的方法把天然水中的悬浮物、微生物及异味除去,但无需除去水中所有的矿物质。 (2)步骤:根据自来水处理流程示意图完成主要步骤:,目标导航,预习引导,
2、预习交流1 明矾是如何净水的?,目标导航,预习引导,二、硬水的软化 1.水的硬度,目标导航,预习引导,目标导航,预习引导,预习交流2 离子交换法常用于工业锅炉用水的软化,它是怎样软化水的?简要回答其原理并写出相关反应的通式。 答案:由普通饮用水制取纯净水的过程主要是除去离子的过程,通常采用离子交换法,即使原料水通过离子交换树脂,阳离子交换树脂上的H+与水中的阳离子(如Ca2+)进行交换,释放出H+,而阴离子交换树脂上的OH-与水中的阴离子(如Cl-)进行交换,释放出OH-。H+与OH-结合生成纯水,达到除去离子的目的。 反应的方程式如下:,目标导航,预习引导,三、纯净水的制取方法 纯净水是以符
3、合生活饮用水水质标准的水为原料,选用电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法等适当的加工方法制得的。 四、污水治理与环境保护 1.水污染的人为因素 主要由工业废水、生活污水、农田排水以及降雨淋洗将大气污染物和堆积在地上的垃圾污染物冲入水中而引起的。 2.污水处理方法 处理污水的主要方法有物理方法、生物方法、化学方法。其中化学方法包括中和法、氧化法、还原法、化学沉淀法等。,问题导学,即时检测,三,一,二,一、天然水的净化 活动与探究 我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求:,以下是原料水处理成自来水的工艺流程示意图:,问题导学,即时检测,三,一,二,(1)原料水中含Ca2+、Mg2+、HC O 3
4、 、Cl-等,加入生石灰生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,写出其中可能反应的离子方程式: (只要求写出两个)。 (2)絮凝剂除去悬浮固体颗粒的过程 (填编号)。 只是物理变化过程 只是化学变化过程 既有物理变化又有化学变化 FeSO47H2O是常用的絮凝剂,它在水中最终生成 沉淀。 整个过程不涉及的反应类型是 。 分解反应;化合反应;复分解反应;氧化还原反应,问题导学,即时检测,三,一,二,(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 。 (5)下列物质中, (填编号)可以作为气体A的代用品。 Ca(ClO)2 浓氨水 K2FeO
5、4 SO2 (6)已知水中Ca2+、Mg2+的总浓度大于0.001 1 molL-1即为硬水,显然上述方法制得的水很可能是硬水,检验的方法是 。请写出用熟石灰和纯碱将其软化的化学方程式: 。,问题导学,即时检测,三,一,二,点拨:解答本题应注意两点:(1)加入生石灰(CaO)是为了除去水中的Ca2+、Mg2+。(2)通入A气体是为了杀菌消毒。,解析:(2)FeSO4先与过量的碱反应生成Fe(OH)2沉淀,属于复分解反应;Fe(OH)2再被氧化为Fe(OH)3,既是化合反应又是氧化还原反应;没有发生分解反应。(3)因溶液中含有过量的Ca(OH)2,可通入CO2使其转化为CaCO3除去。(4)气体
6、A是Cl2,Cl2和水反应生成次氯酸,利用其强氧化性杀菌消毒。(5)次氯酸盐、高铁酸盐等强氧化剂可以代替氯气。(6)可用肥皂水检验是否是硬水。,问题导学,即时检测,三,一,二,问题导学,即时检测,三,一,二,迁移与应用 下列方法不能用于对饮用水进行杀菌消毒的是( ) A.加热煮沸 B.加入Ca(ClO)2 C.加入纯碱 D.加入ClO2,解析:细菌主要由蛋白质构成,杀菌的实质是用强氧化剂或在高温条件下使菌体蛋白质变性,对少量水通常采用加热煮沸法来杀菌消毒,对大量水多采用氧化剂氧化法来杀菌消毒,故C项不正确。,答案:C,问题导学,即时检测,三,一,二,问题导学,即时检测,三,一,二,第三步:曝气
7、 把水暴露在空气中,使水与空气的接触面积增大,增加水中氧的含量,以加速水中有机物的分解。 第四步:消毒 加入杀菌消毒剂杀灭水中有害的微生物。,问题导学,即时检测,二,三,一,二、硬水的软化及纯净水的制取 活动与探究 通常,把由Ca2+、Mg2+的碳酸氢盐引起的硬度叫暂时硬度,而把Ca2+、Mg2+的硫酸盐或氯化物引起的硬度叫永久硬度。我国现行标准规定:1 L水含10 mg CaO(或相当于10 mg CaO)称为1度(以1表示),硬度在8以上的称为硬水,在8以下的称为软水。经实验测定,某地的河水中含Ca(HCO3)2 2.50010-3 molL-1、Mg(HCO3)2 3.00010-3 m
8、olL-1。请回答下列问题。,(1)该河水的硬度类型是 ,硬度值是 。 (2)若将该河水直接作锅炉用水,主要危害是 。,问题导学,即时检测,二,三,一,(3)欲降低该河水的硬度,下列措施中有效的是(填写代号) 。 A.加热 B.加漂白粉 C.加高铁酸钾 D.加明矾 (4)磷酸钠也是优良的硬水软化剂之一。要将该河水加工成软水,每立方米河水(设该河水的密度为1 gcm-3)中应最少加磷酸钠的质量为 。,问题导学,即时检测,二,三,一,问题导学,即时检测,二,三,一,答案:(1)暂时硬度 30.8 (2)使锅炉结垢,降低热效率,浪费燃料,甚至引起锅炉爆炸 (3)A (4)445.1 g,问题导学,即
9、时检测,二,三,一,迁移与应用 根据所学内容,你能列举出鉴别硬水的简单方法吗?,答案:方法1:取一杯热水,将肥皂切碎投入其中,肥皂能完全溶解,冷却后得到一种半透明的液体,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,水的硬度越高。 方法2:用烧杯盛水加热,若杯壁留下较多水垢,则为硬水。,问题导学,即时检测,二,三,一,2.煮沸法 (1)只适用于少量水的软化。 (2)只能降低硬水的暂时硬度。,问题导学,即时检测,二,三,一,问题导学,即时检测,二,三,一,问题导学,即时检测,二,三,一,问题导学,即时检测,二,三,一,5.纯净水的制取方法 (1)有离子交换法、反渗透法、
10、蒸馏法等。 (2)离子交换法 制取纯净水的常用方法。 包含以下三个处理程序: 用活性炭过滤除去有机物离子交换除去离子用紫外线或臭氧杀菌消毒。 去除离子的原理: 原料水通过离子交换树脂时,水中的离子与树脂上的离子进行交换,其中,阳离子交换树脂上的H+与水中的阳离子进行交换,释放出H+,而阴离子交换树脂上的OH-与水中的阴离子进行交换,释放出OH-。H+与OH-结合生成纯水。,问题导学,即时检测,二,三,一,(3)反渗透法 是目前制取纯净水较理想的方法。 这种方法采用孔径很小的反渗透膜并对原料水加压,在外加压力的作用下只有水分子能通过,从而得到纯净水。 反渗透法也可以用于海水的淡化。,问题导学,即
11、时检测,一,二,三,三、污水的治理 活动与探究 如图是某市污水处理的工艺流程示意图:,问题导学,即时检测,一,二,三,(1)污水处理的主要方法有:中和法;化学沉淀法;氧化还原法;过滤法。其中属于化学方法的有 。 A. B. C. D. (2)常用的混凝剂可以是 (任填一种混凝剂的名称)。 (3)加入熟石灰的目的是 ,写出相关的化学方程式: 。 (4)加入Na2S的作用是 。,问题导学,即时检测,一,二,三,点拨:根据污水中所含杂质的成分及其性质选择处理方法和所用试剂。 解析:过滤法属于物理方法,其他三种方法都属于化学方法。水处理过程中常用的混凝剂有:硫酸铝Al2(SO4)3、明矾KAl(SO4
12、)212H2O等。该污水中含有H+和Hg2+,加入熟石灰目的是中和酸性废水,加入Na2S目的是将Hg2+转化成HgS沉淀。 答案:(1)A (2)明矾(其他合理答案:亦可) (3)中和酸性废水 Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O (4)除去Hg2+,问题导学,即时检测,一,二,三,迁移与应用 工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别正确的是( ),解析:A项为化学法;B项除去了汞离子,但引入了铅离子;D项纯碱与石灰水反应生成的氢氧化钠又是新的污染物。,答案:C,问题导学,即时检测,一,二,三,1.水体污染源 (1)工业污水;(2)生活污水;(3
13、)农田排水;(4)降雨淋洗和冲刷。 2.城市污水处理厂处理污水的方法 城市污水处理厂通常采用活性污泥法二级处理工艺处理污水。 (1)一级处理:在沉淀池中通过过滤除去污水中的固体沉淀物和悬浮物,再加入一定量的化学试剂中和污水中的酸性或碱性物质。 (2)二级处理:采用空气曝气活性污泥法,利用细菌等微生物除去废水中的有机污染物。,问题导学,即时检测,一,二,三,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,1.城市由天然水获取自来水的一般步骤为( ),解析:天然水变为自来水应先自然沉降和加絮凝剂沉降,使水中的固体杂质沉淀出来,然后通过细砂、活性炭过滤,再曝气增加溶氧量,氧化、除去有机物质,最后消毒成为
14、自来水。,答案:C,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,2.用高铁酸钠(Na2FeO4)对来自河、湖的淡水消毒,是城市饮水处理的新技术,下列对高铁酸钠用于饮水处理的分析正确的是( ) A.Na2FeO4的水溶液显酸性,能杀菌消毒 B.在Na2FeO4中铁元素显+3价,具有强氧化性,能杀菌消毒 C.Na2FeO4的还原产物Fe3+易水解产生Fe(OH)3胶体,使水中悬浮物聚沉 D.Na2FeO4的还原产物Fe2+水解得Fe(OH)2胶体,使水中悬浮物聚沉,解析:高铁酸钠中铁元素的化合价为+6,具有很强的氧化性,是强氧化剂,因此能杀菌消毒。同时,高铁酸钠作氧化剂时,其还原产物为Fe3+,F
15、e3+水解得到Fe(OH)3胶体,胶体具有很强的吸附能力,因此又能净水。,答案:C,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,3.下列方法中能同时很好地减小水的暂时硬度和永久硬度的是( ) 蒸馏 煮沸 加纯碱 加石灰 离子交换 A. B. C. D.,解析:蒸馏法收集从水溶液中挥发出来的水,能同时减小水的暂时硬度和永久硬度;煮沸法使碳酸氢钙和碳酸氢镁转化为沉淀,只能减小水的暂时硬度;加纯碱能沉淀钙离子和镁离子,能同时减小水的暂时硬度和永久硬度;加石灰能沉淀镁离子,也能减小Ca(HCO3)2造成的水的暂时硬度,但不能减小钙离子造成的水的永久硬度;离子交换法能吸附钙离子和镁离子,能同时减小水的暂
16、时硬度和永久硬度。,答案:B,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,4.某地区使用含较少Ca2+、Mg2+的天然水按下列四个步骤制取自来水。,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絮凝剂,常用的絮凝剂可以是 (任填一种絮凝剂名称)。 (3)常用液氯作为消毒剂,其原理是 。,答案:(1)软水 (2)明矾(答案:合理即可) (3)液氯与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,能杀菌消毒,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,6,5.磺化煤(代表式NaR)是一种钠型离子交换剂,它能使硬水中的Ca2+、Mg2+通过交换除去而使水软化。现代海水(已知
