《高中化学 2.1获取洁净的水课件 新人教版选修2 .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 2.1获取洁净的水课件 新人教版选修2 .ppt（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题课题1获取洁净的水获取洁净的水1天天然然水水到到饮用用水水净化化一一般般需需要要经过的的步步骤除除沉沉降降悬浮浮物物外，外，还需要需要()。A煮沸煮沸 B过滤C杀菌消毒菌消毒D蒸蒸馏解解析析天天然然水水含含有有很很多多杂杂质质如如泥泥土土、难难溶溶性性无无机机盐盐、可可溶溶性性无无机机盐盐，微微小小的的固固体体物物质质和和致致病病菌菌等等，必必须须经经过过综综合合处处理理才才能能达达到到饮饮用用标标准准，一一般般必必须须经经过过沉沉降降悬悬浮浮物物、杀杀菌菌消消毒等步骤。毒等步骤。答案答案C2氯气与水反气与水反应的方程式的方程式为，生生成的成的具有消毒具有消毒杀菌的作用。菌的作用。HClO
2、1了解天然水了解天然水净化的几种方法。化的几种方法。2注意注意污水的水的处理，使学生理，使学生认识保保护水水资源的重要意源的重要意义。3了解海水淡化的意了解海水淡化的意义。混凝法除水中的悬浮物和胶体混凝法除水中的悬浮物和胶体(1)定义：混凝法就是在定义：混凝法就是在含有一些悬浮物和胶体的含有一些悬浮物和胶体的天然水中天然水中加入加入_，使，使_，然后过滤除去的方法。，然后过滤除去的方法。(2)常用的混凝剂常用的混凝剂在生活中常用在生活中常用_作混凝剂，在工业生产中还常用作混凝剂，在工业生产中还常用_、_、_、_等作混凝剂。等作混凝剂。笃学笃学一一天然水的净化天然水的净化1.混凝混凝剂细小的小的
3、悬浮物和胶体聚集成浮物和胶体聚集成较大的大的颗粒而沉淀粒而沉淀明明矾硫酸硫酸聚合聚合铝硫酸硫酸亚铁硫酸硫酸铁铝(3)明明矾的的净水原理水原理写出明写出明矾发生生电离和水解的方程式离和水解的方程式_Al(OH)3胶体粒子胶体粒子带_电，通，通过_作用，破坏了天然作用，破坏了天然水中胶体水中胶体杂质的的_，使胶体，使胶体杂质_，同，同时，Al(OH)3还能吸附一些能吸附一些_一同聚沉，从而起到了一同聚沉，从而起到了净水作用。水作用。杀菌杀菌(1)用混凝用混凝剂可以除去天然水中的不溶性可以除去天然水中的不溶性杂质，若要作，若要作为生活用生活用水，水，还要要_。流程如下：。流程如下：_。(2)常用的常
4、用的杀菌菌剂有：有：_、_、_等。等。2KAl(SO4)2=KAl32SO42电性吸引性吸引正正稳定性定性聚沉聚沉悬浮物浮物杀菌消毒菌消毒混凝沉淀混凝沉淀过滤杀菌菌臭氧臭氧二氧化二氧化氯氯气气(1)软水和硬水：含有水和硬水：含有_叫做硬水，叫做硬水，含有含有_叫做叫做软水。水。(2)硬度的划分硬度的划分暂时硬度：水的硬度是由硬度：水的硬度是由_所所引起的，引起的，这种硬度叫种硬度叫暂时硬度。硬度。永久硬度：水的硬度是永久硬度：水的硬度是_等等引起的，引起的，这种硬度叫永久硬度。种硬度叫永久硬度。笃学二笃学二硬水的软化硬水的软化1.水的硬度水的硬度较多多Ca2、Mg2的水的水少量的少量的Ca2、
5、Mg2或不含或不含Ca2、Mg2的水的水Ca(HCO3)2或或Mg(HCO3)2由由钙和和镁的硫酸的硫酸盐或或氯化物化物硬水硬水软化的方法通常用化的方法通常用_、_和和_等。等。(1)具有具有暂时硬度的水可以用硬度的水可以用_的方法的方法进行行软化，用化化，用化学反学反应方程式表示方程式表示为：_,_,_2硬水的软化方法硬水的软化方法加加热法法药剂法法离子交离子交换法法加加热(2)具有永久硬度的水可采用具有永久硬度的水可采用_和和_进行行软化。化。常常用用的的化化学学药剂有有纯碱碱、生生石石灰灰等等。对于于工工业锅炉炉用用水水，还有一种用磷酸有一种用磷酸盐作作药剂的的处理方法。理方法。离离子子
6、交交换法法是是用用离离子子交交换剂软化化水水的的方方法法。离离子子交交换树脂脂常用常用NaR、HR等表示。等表示。软化水的化水的过程：程：2NaRCa2=CaR22Na2NaRMg2=MgR22Na离子交离子交换树脂再生：脂再生：CaR22Na=2NaRCa2。药剂法法离子交离子交换法法污水水处理的技理的技术很多，可分很多，可分为_、_和和_等。根据等。根据污水水处理的程度又分理的程度又分为_、_、_。常常见方法有方法有_法、法、_法等。法等。(1)中和法中和法对酸性或碱性酸性或碱性废水，可用水，可用_法法处理。常用理。常用_处理酸性理酸性废水；用水；用_处理碱性理碱性废水。水。笃学三笃学三污
7、水处理污水处理1污水处理的常用方法污水处理的常用方法物理法物理法生物法生物法化学法化学法一一级二二级三三级酸碱中和酸碱中和重金属离子沉淀重金属离子沉淀中和中和熟石灰熟石灰硫酸或硫酸或CO2高高浓度的酸、碱度的酸、碱废水，水，应先先_，如，如_回收回收其中的酸或碱，再用其中的酸或碱，再用_处理理较少量的酸或碱。少量的酸或碱。对于于含有含有Hg2的的废水，可向其中加入水，可向其中加入Na2S，使，使Hg2软化化为HgS沉淀而除去：沉淀而除去：Hg2S2=HgS。用此法也可除去。用此法也可除去水中所含的水中所含的Pb2、Cu2等重金属离子。等重金属离子。(2)沉淀法沉淀法对于含重金属离子的工于含重金
8、属离子的工业废水，可以利用水，可以利用_。某些化学物某些化学物质作作沉淀沉淀剂，与重金属离子反，与重金属离子反应生成沉淀析出生成沉淀析出回收利用回收利用浓缩法法中和法中和法一一级处理通常采用理通常采用_，即用格，即用格栅间、沉淀池等除去、沉淀池等除去污水中水中_的的污染物。染物。二二级处理采用生物方法及某些化学方法，除去水中的理采用生物方法及某些化学方法，除去水中的_和和_。三三级处理主要采用理主要采用_、_、_和和_等，等，对污水水进行深度行深度处理和理和净化。化。2污水处理流程污水处理流程物理法物理法不溶解不溶解可降可降解有机物解有机物部分胶体部分胶体化学沉淀法化学沉淀法氧化氧化还原法原法
9、离子交离子交反渗透法反渗透法换法法常用方法常用方法为、电渗析法等。渗析法等。 笃学四笃学四海水淡化海水淡化蒸馏法蒸馏法天然水天然水经过明明矾净水之后可以直接水之后可以直接饮用用吗？提示提示不可以。天然水用明矾净化后再经过消毒杀菌后才不可以。天然水用明矾净化后再经过消毒杀菌后才可作为生活用水使用。可作为生活用水使用。铁盐的水解反的水解反应与与铝盐相似，你能写出相似，你能写出Fe3水解的水解的离子方程式离子方程式吗？人人们的的饮用水是不是越用水是不是越纯净越好？越好？提示提示不是，人们的饮用水可以含有适量的不是，人们的饮用水可以含有适量的Ca2、Mg2、K、Na、Cl等离子，以满足人体正常生理需要
10、。等离子，以满足人体正常生理需要。【慎思慎思1】【慎思慎思2】【慎思慎思3】下列所述情况可能引起水下列所述情况可能引起水污染的是染的是_。城市生活城市生活污水的任意排放水的任意排放农业生生产中中农药、化肥施、化肥施用不当用不当海上油海上油轮石油泄漏石油泄漏工工业生生产中中废液、液、废渣、渣、废气的排放气的排放答案答案城市自来水以天然水城市自来水以天然水为水源，你能水源，你能简要要说明明获取自取自来水的来水的过程程吗？提示提示天然水天然水自然沉降、过滤自然沉降、过滤加入混凝剂加入混凝剂沉降过滤沉降过滤加入消毒剂加入消毒剂自来水自来水【慎思慎思4】【慎思慎思5】如何区如何区别硬水和硬水和软水？水？
11、提示提示加入肥皂水振荡，有大量泡沫产生的为软水，泡加入肥皂水振荡，有大量泡沫产生的为软水，泡沫很少且有沉淀产生的是硬水。沫很少且有沉淀产生的是硬水。加入饱和加入饱和Na2CO3溶液，无沉淀产生的是软水，有沉淀溶液，无沉淀产生的是软水，有沉淀产生的是硬水。产生的是硬水。原因是：原因是：Ca2CO32=CaCO3Mg2CO32=MgCO3【慎思慎思6】为什么用什么用Na2S除去除去Hg2的同的同时，也能将水中所含，也能将水中所含的的Pb2、Cu2等重金属离子除去？用有关反等重金属离子除去？用有关反应的离子方的离子方程式表示。程式表示。提示提示生成生成PbS、CuS等难溶物质而除去。等难溶物质而除去
12、。Hg2S2=HgSPb2S2=PbSCu2S2=CuS【慎思慎思7】家庭中蒸家庭中蒸馒头的水叫蒸的水叫蒸锅水，蒸水，蒸锅水能不能喝？水能不能喝？为什么？什么？提示提示这种水不能喝，因为水里含有微量的硝酸盐。当水这种水不能喝，因为水里含有微量的硝酸盐。当水长时间加热时，由于水分不断蒸发，硝酸盐的浓度不断增长时间加热时，由于水分不断蒸发，硝酸盐的浓度不断增加，而且它受热分解变成亚硝酸盐。亚硝酸盐对人体健康加，而且它受热分解变成亚硝酸盐。亚硝酸盐对人体健康极为有害，它能使人体血液中的血红蛋白变性不能再与氧极为有害，它能使人体血液中的血红蛋白变性不能再与氧气结合，造成人体缺氧。亚硝酸盐也能使人体血压
13、下降，气结合，造成人体缺氧。亚硝酸盐也能使人体血压下降，严重时可引起虚脱。现代医学证明，亚硝酸盐还是一种强严重时可引起虚脱。现代医学证明，亚硝酸盐还是一种强烈的致癌物质，所以蒸锅水不能喝。烈的致癌物质，所以蒸锅水不能喝。【慎思慎思8】1基本流程基本流程常用的混凝剂有：明矾、常用的混凝剂有：明矾、Al2(SO4)3、FeSO4、聚合铝等。、聚合铝等。常用的消毒剂有：漂白粉、液氯、常用的消毒剂有：漂白粉、液氯、ClO2、高铁酸盐等。、高铁酸盐等。要点一要点一|水的净化水的净化2明矾净水原理明矾净水原理获得得饮用水，凝聚用水，凝聚过程中除去其中的程中除去其中的悬浮物，可加浮物，可加入的入的净水水剂是
14、是()。AFeCl3BNaClCCa(ClO)2DMgCl2解析解析NaCl不用于净水，不用于净水，Ca(ClO)2用于杀菌消毒，而不能用于杀菌消毒，而不能使水中的悬浮杂质沉降，铝盐和铁盐会形成使水中的悬浮杂质沉降，铝盐和铁盐会形成Al(OH)3胶体胶体和和Fe(OH)3胶体，可吸附水中的固体小颗粒而沉降，从而胶体，可吸附水中的固体小颗粒而沉降，从而达到净水的目的。达到净水的目的。答案答案A【例例1】混凝剂只能除去水中的悬浮物和胶体，不能除去溶混凝剂只能除去水中的悬浮物和胶体，不能除去溶解于水中的有机物质、无机盐和微生物，作为生活解于水中的有机物质、无机盐和微生物，作为生活用水，经过混凝法净水
15、后，还必须进行杀菌消毒。用水，经过混凝法净水后，还必须进行杀菌消毒。农村有些家庭直接用河水或池塘水作村有些家庭直接用河水或池塘水作为生活生活饮用水。用水。一般是把水担回家倒入水缸，加明一般是把水担回家倒入水缸，加明矾使水澄清，加漂白粉使水澄清，加漂白粉进行消毒，明行消毒，明矾的化学式的化学式为_，写出它溶于水后生成，写出它溶于水后生成胶体的离子方程式：胶体的离子方程式：_。漂白粉的成分是。漂白粉的成分是_，它在自然条件下能，它在自然条件下能产生次生次氯酸，次酸，次氯酸的氧酸的氧化性很化性很强强，能，能杀死病菌。写出漂白粉生成次死病菌。写出漂白粉生成次氯酸的化学方程酸的化学方程式：式：_。解析解
16、析Ca(ClO)2在空气中与在空气中与H2O、CO2作用即可生成作用即可生成HClO。答案答案KAl(SO4)212H2OCaCl2、Ca(ClO)2Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO【体验体验1】1硬水和软水硬水和软水硬水：含硬水：含Ca2、Mg2较多的水较多的水软水：含少量或不含软水：含少量或不含Ca2、Mg2的水的水2硬水的类型硬水的类型暂时硬度硬度由由钙、镁的碳酸的碳酸氢盐引起的硬度；引起的硬度；永久硬度永久硬度由由钙、镁的硫酸的硫酸盐或或氯化物引起的硬度。化物引起的硬度。3硬水软化的方法硬水软化的方法(1)加加热法法(只能只能软化具有化具有暂时硬度的水硬度的水)要点二
17、要点二|硬水的软化硬水的软化(2)药剂法法(石灰石灰纯碱法碱法)反反应原理：原理：aCa(HCO3)2Ca(OH)2=2CaCO32H2OMg(HCO3)22Ca(OH)2=2CaCO3Mg(OH)22H2OMgSO4Ca(OH)2=Mg(OH)2CaSO4bCa2CO32=CaCO3(3)离子交离子交换法法利用了离子交利用了离子交换反反应原理，原理，软化水的化水的质量高。常用离子交量高。常用离子交换树脂作离子交脂作离子交换剂，其，其软化硬水和再生的化硬水和再生的过程如程如图所示：所示：下列方法中能同下列方法中能同时除去硬水中除去硬水中暂时硬度和永久硬度硬度和永久硬度的是的是()。蒸蒸馏煮沸煮
18、沸加加纯碱碱加石灰加石灰离子交离子交换ABCD解析解析本题首先需要了解硬水中暂时硬度和永久硬度指的本题首先需要了解硬水中暂时硬度和永久硬度指的是是Ca2、Mg2对应的什么物质，然后根据题意进行判断。对应的什么物质，然后根据题意进行判断。能同时除去硬水中暂时硬度和永久硬度的方法可以采用使能同时除去硬水中暂时硬度和永久硬度的方法可以采用使水形成蒸气，采用加入纯碱的方法使水形成蒸气，采用加入纯碱的方法使Ca2、Mg2生成沉生成沉淀而除去，另外还可以采用离子交换的方法进行除去。淀而除去，另外还可以采用离子交换的方法进行除去。答案答案B【例例2】下列下列说法中，不正确的是法中，不正确的是()。A明明矾可
19、以可以净水但不能降低水的硬度水但不能降低水的硬度B硬水中加入肥皂会硬水中加入肥皂会产生生浑浊且泡沫少且泡沫少C经磺化煤磺化煤处理理过的的软水中水中Na浓度会增大度会增大D硬水硬水软化后，其成分和性化后，其成分和性质都相当于蒸都相当于蒸馏水水解析解析用明矾净水是指用用明矾净水是指用Al3水解生成的水解生成的Al(OH)3胶体吸附胶体吸附并除去水中细小的悬浮物的过程，并未减少水中的并除去水中细小的悬浮物的过程，并未减少水中的Ca2或或Mg2，因而不会降低水的硬度。磺化煤是，因而不会降低水的硬度。磺化煤是NaR具有多孔结具有多孔结构，属阳离子交换剂与水中的阳离子构，属阳离子交换剂与水中的阳离子Ca2
20、、Mg2进行离子进行离子交换，这些离子所以软化后水中交换，这些离子所以软化后水中Na浓度会增大。硬水软化浓度会增大。硬水软化是指除去或减少水中的是指除去或减少水中的Ca2、Mg2，其他成分基本不变，其他成分基本不变，因而其成分和性质与蒸馏水差别很大。故因而其成分和性质与蒸馏水差别很大。故D项符合题意。项符合题意。答案答案D【体验体验2】将海水加将海水加热至至105，使其，使其变为蒸汽，再冷凝，得到蒸蒸汽，再冷凝，得到蒸馏水。其特点是水。其特点是设备简单，易操作，淡水，易操作，淡水质量好，但耗能大，量好，但耗能大，今后今后发展的展的趋向是将工向是将工业余余热用于海水淡化，用于海水淡化，这是是经济
21、合合理的途径。理的途径。利用阴、阳离子交利用阴、阳离子交换膜膜对水中阴、阳离子的水中阴、阳离子的选择性透性透过，在直流在直流电场作用下，使水中的一部分离子作用下，使水中的一部分离子转移到另一部分移到另一部分水中而达到除水中而达到除盐目的。海水淡化最初用作船上或目的。海水淡化最初用作船上或岛屿的生的生活用水，活用水，规模小，成本模小，成本较高。采用高。采用电渗析法可大大降低成渗析法可大大降低成本，不本，不过得到的淡水得到的淡水质量一般。工量一般。工艺流程如流程如图所示。所示。要点三要点三|海水淡化海水淡化1用蒸馏法使海水淡化用蒸馏法使海水淡化2电渗析法使海水淡化电渗析法使海水淡化多级闪急蒸馏法多
22、级闪急蒸馏法在一定的压力下，把经过预热的海水加热至某一温度，引在一定的压力下，把经过预热的海水加热至某一温度，引入第一个闪蒸室，降压使海水蒸发，产生的蒸汽在热交换入第一个闪蒸室，降压使海水蒸发，产生的蒸汽在热交换管外冷凝而成淡水，而留下浓缩海水，温度降到相应的饱管外冷凝而成淡水，而留下浓缩海水，温度降到相应的饱和温度。依次将浓缩海水引入以后各闪蒸室逐级降压，使和温度。依次将浓缩海水引入以后各闪蒸室逐级降压，使其蒸发，再冷凝而得到淡水。闪蒸室的个数，称为级数，其蒸发，再冷凝而得到淡水。闪蒸室的个数，称为级数，最常见的装置有最常见的装置有2030级，有些装置可达级，有些装置可达40级以上。级以上。
23、3以下是有关海水淡化的叙述，其中不正确的是以下是有关海水淡化的叙述，其中不正确的是()。A蒸蒸馏法比法比电渗析法渗析法获得的淡水得的淡水纯度高度高B蒸蒸馏法淡化海水法淡化海水设备简单但耗能但耗能较高高C电渗析法所形成的渗析法所形成的浓水属于水属于纯无用之水无用之水D电渗析法所形成的渗析法所形成的浓水可以再利用水可以再利用解析解析由于海水中的盐类沸点都很高，电渗析时离子的移动由于海水中的盐类沸点都很高，电渗析时离子的移动是有自由性的，所以蒸馏法比电渗析法获得的淡水纯度高。是有自由性的，所以蒸馏法比电渗析法获得的淡水纯度高。电渗析法所形成的浓水又叫卤水，可从其中提取多种化工原电渗析法所形成的浓水又
24、叫卤水，可从其中提取多种化工原料。料。答案答案C【例例3】下列下列说法中，不正确的是法中，不正确的是()。A海水淡化目前已有多种方法，主要有蒸海水淡化目前已有多种方法，主要有蒸馏法、法、电渗析渗析法等法等B电渗析是指利用阴、阳离子交渗析是指利用阴、阳离子交换膜膜对水中阴、阳离子水中阴、阳离子的的选择透透过性，在外加性，在外加电场作用下，将水中的一部分作用下，将水中的一部分离子离子转移到另一部分水中而达到除移到另一部分水中而达到除盐目的的方法目的的方法C在在进行水行水处理理时，只需用阳离子交，只需用阳离子交换树脂或阴离子交脂或阴离子交换树脂中的一种就能将水中的阳离子、阴离子都除去脂中的一种就能将
25、水中的阳离子、阴离子都除去D反渗透分离法是膜分离技反渗透分离法是膜分离技术在在纯水制造中的又一水制造中的又一应用用解析解析在进行水处理时，阳离子交换树脂中的在进行水处理时，阳离子交换树脂中的H只能和只能和水中的金属离子水中的金属离子M交换，阴离子交换树脂中的交换，阴离子交换树脂中的OH只能只能和水中的阴离子和水中的阴离子Y交换。交换。答案答案C【体验体验3】(1)中和法中和法酸性酸性废水常用熟石灰中和，碱性水常用熟石灰中和，碱性废水常用水常用H2SO4或或CO2中和。中和。(2)沉淀法沉淀法Hg2、Pb2、Cu2等重金属离子可用等重金属离子可用Na2S除去，反除去，反应的的离子方程式离子方程式
26、为Hg2S2=HgS，Pb2S2=PbS，Cu2S2=CuS。【探究方法探究方法】实验探究四实验探究四污水处理的常用方法污水处理的常用方法我国我国规定定饮用水用水质量量标准必准必须符合下列要求：符合下列要求：以下是源水以下是源水处理成自来水的工理成自来水的工艺流程示意流程示意图：【案例案例】pH6.58.5Ca2、Mg2总数数0.00145molL1细菌菌总数数100个个/mL(1)源水中含源水中含Ca2、Mg2、HCO3、Cl等，加入生石灰后生等，加入生石灰后生成成Ca(OH)2，进而而发生若干复分解反生若干复分解反应，写出其中三个的离子，写出其中三个的离子方程式方程式_；(2)凝聚凝聚剂除
27、去除去悬浮固体浮固体颗粒的粒的过程程_。(填写填写编号号)只是物理只是物理过程程只是化学只是化学过程程是物理和化学是物理和化学过程程FeSO47H2O是常用的凝聚是常用的凝聚剂，它在水中最，它在水中最终生成生成_胶体。胶体。(3)通入二氧化碳的目的是通入二氧化碳的目的是_和和_。(4)气体气体A的作用是的作用是_。这种作用是基于气体种作用是基于气体A和水反和水反应的的产物具有物具有_性。性。(5)下列物下列物质中，中，_可以作可以作为气体气体A的代用品。的代用品。(填写填写编号号)Ca(ClO)2浓氨水氨水K2FeO4SO2解析解析(1)生石灰与水生成生石灰与水生成Ca(OH)2，HCO3和和
28、OH可以生成可以生成CO32和和H2O，Mg2与与OH、Ca2与与CO32都能生成沉淀；都能生成沉淀；(2)凝聚剂除去悬浮固体的过程有水解生成胶体的化学过程，凝聚剂除去悬浮固体的过程有水解生成胶体的化学过程，也有胶体吸附固体杂质的物理过程；也有胶体吸附固体杂质的物理过程；Fe2不稳定容易被氧化不稳定容易被氧化为为Fe3，再水解得到，再水解得到Fe(OH)3胶体；胶体；(3)通入通入CO2，主要是为了，主要是为了除去溶液中除去溶液中Ca2和调节溶液的和调节溶液的pH；(4)气体气体A应该对水进行杀应该对水进行杀菌消毒，一般用具有强氧化性的气体；菌消毒，一般用具有强氧化性的气体；(5)Ca(ClO)2和和K2FeO4都具有强氧化性，可作代用品。都具有强氧化性，可作代用品。答案答案(1)HCO3OH=CO32H2O；Mg22OH=Mg(OH)2；Ca2HCO3OH=CaCO3H2O(2)Fe(OH)3(3)除去除去Ca2调节pH(4)杀菌消毒菌消毒强强氧氧化化(5)
