高中化学 1.2 水资源的合理利用课件 苏教版选修1.ppt

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 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 2nar ca2 car2 2na 2nar mg2 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mg l 1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 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4200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 2 水污染的危害概述 见下表 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 h oh 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 hg2 s2 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 就消失变成软水 6 溶有ca2 mg2 hco的水 加热煮沸后就有白色沉淀生成 7 具有暂时硬度或永久硬度的水都可以用磺化煤 nar 软化 8 用蒸馏法不能使永久硬度的水软化 解析水的暂时硬度和永久硬度是按溶解的ca2 mg2 盐的种类 酸式碳酸盐还是硫酸盐或氯化物 区分的 暂时硬度的水煮沸后即可使ca2 mg2 分别形成caco3 mg oh 2沉淀出来 从而得到软化 永久硬度的水则不能用加热煮沸