2013版鲁科版化学选修1全程学习方略教用课件：1.2获取安全的饮用水(共39张)

1、1.1.了解从天然水中获得饮用水的步骤与原理。了解从天然水中获得饮用水的步骤与原理。2.2.认识某些含氯化合物的杀菌消毒原理。认识某些含氯化合物的杀菌消毒原理。3.3.了解自来水厂获取大量饮用水的一般步骤与原理。了解自来水厂获取大量饮用水的一般步骤与原理。4.4.掌握由普通饮用水制取纯净水的方法与原理。掌握由普通饮用水制取纯净水的方法与原理。5.5.认识污水处理的方法，污水处理的意义。认识污水处理的方法，污水处理的意义。第一页，编辑于星期一：九点 八分。一、天然水的净化一、天然水的净化1.1.天然水制备饮用水的步骤天然水制备饮用水的步骤第二页，编辑于星期一：九点 八分。(1)(1)沉降悬浮物。

2、沉降悬浮物。目的目的将水中的将水中的_形成絮状物脱离水体而沉积。形成絮状物脱离水体而沉积。常用絮凝剂及辅助剂常用絮凝剂及辅助剂絮凝剂：絮凝剂：_。辅助剂：辅助剂：_。土壤胶体及悬浮物质土壤胶体及悬浮物质聚合铝、镁盐、有机絮凝剂等聚合铝、镁盐、有机絮凝剂等粉碎的石灰石、黏土、膨润土或硅藻土等粉碎的石灰石、黏土、膨润土或硅藻土等第三页，编辑于星期一：九点 八分。(2)(2)杀菌消毒。杀菌消毒。目的目的用用_或在或在_条件下使菌体蛋白质变性。条件下使菌体蛋白质变性。常用的杀菌消毒剂常用的杀菌消毒剂_等。等。强氧化剂强氧化剂高温高温氯气、漂白粉、二氧化氯、高铁酸盐氯气、漂白粉、二氧化氯、高铁酸盐第四页

3、，编辑于星期一：九点 八分。2.2.城市自来水的获取城市自来水的获取(1)(1)策略。策略。用便宜、有效的方法把天然水中的用便宜、有效的方法把天然水中的_、_及异味及异味除去，但无须除去水中所有的除去，但无须除去水中所有的_。(2)(2)步骤。步骤。悬浮物悬浮物微生物微生物矿物质矿物质第五页，编辑于星期一：九点 八分。絮凝剂絮凝剂含氧量含氧量有机化合物有机化合物杀菌消毒剂杀菌消毒剂微生物微生物细砂、无烟煤和活性炭细砂、无烟煤和活性炭第六页，编辑于星期一：九点 八分。二、硬水的软化二、硬水的软化1.1.水的硬度水的硬度硫酸盐硫酸盐氯化物氯化物碳碳酸氢钙酸氢钙碳酸氢碳酸氢镁镁第七页，编辑于星期一：

4、九点 八分。2.2.硬水的三点危害硬水的三点危害(1)(1)不能饮用不能饮用易引起肠胃不适、诱发疾病。易引起肠胃不适、诱发疾病。(2)(2)不利于洗涤不利于洗涤浪费洗涤剂，使衣物丧失鲜艳的色泽。浪费洗涤剂，使衣物丧失鲜艳的色泽。(3)(3)不能做锅炉用水不能做锅炉用水会使锅炉内壁结垢主要成分是会使锅炉内壁结垢主要成分是_，降低热效率，浪费燃料，甚至引起锅，降低热效率，浪费燃料，甚至引起锅炉爆炸。炉爆炸。3.3.硬水的软化硬水的软化(1)(1)硬水的软化：除去或减少天然水中的硬水的软化：除去或减少天然水中的_等的过程。等的过程。CaCOCaCO3 3、Mg(OH)Mg(OH)2 2CaCa2+2

5、+、MgMg2+2+第八页，编辑于星期一：九点 八分。(2)(2)常用方法。常用方法。加热法加热法主要化学反应原理为：主要化学反应原理为：_；_；_。Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2CaCOCaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O=Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 2MgCOMgCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O OMgCOMgCO3 3+H+H2 2O OMg(OH)Mg(OH)2 2+CO+CO2 2=第九页，编辑于星期一：九点 八分。药剂法药剂法石灰纯碱法石灰纯碱法CaO+HCaO+H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2Ca(HCOCa(HC

6、O3 3) )2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=2CaCO2CaCO3 3+2H+2H2 2O O Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 2+2Ca(OH)+2Ca(OH)2 2=Mg(OH)Mg(OH)2 2+2CaCO+2CaCO3 3+2H+2H2 2O O MgClMgCl2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=Mg(OH)Mg(OH)2 2+CaCl+CaCl2 2CaClCaCl2 2+Na+Na2 2COCO3 3=CaCO=CaCO3 3+2NaCl+2NaCl 第十页，编辑于星期一：九点 八分。离子交换法离子交换法a.a.试剂：离子交换剂试剂：离子交换剂( (分阳

7、离子交换剂和阴离子交换剂分阳离子交换剂和阴离子交换剂) )b.b.原理：与水溶液交换具有原理：与水溶液交换具有_的离子从而除去或减的离子从而除去或减少不需要的离子。少不需要的离子。c.c.用途：阳离子交换法常用于用途：阳离子交换法常用于_用水的软化。用水的软化。工业锅炉工业锅炉同性电荷同性电荷第十一页，编辑于星期一：九点 八分。三、纯净水的制取方法三、纯净水的制取方法1.1.原料：符合原料：符合_水质标准的水。水质标准的水。2.2.方法：电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法。方法：电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法。3.3.过程过程生活饮用水生活饮用水活性炭活性炭CaCa2+2+ ClC

8、l- - 第十二页，编辑于星期一：九点 八分。四、污水处理与环境保护四、污水处理与环境保护1.1.人为因素的水污染人为因素的水污染主要是由主要是由_、_、_以及降雨淋洗以及降雨淋洗将大气中的污染物和堆积在地上的垃圾污染物冲入水中引将大气中的污染物和堆积在地上的垃圾污染物冲入水中引起的。起的。工业废水工业废水生活污水生活污水农田排水农田排水第十三页，编辑于星期一：九点 八分。2.2.活性污泥法二级处理工艺活性污泥法二级处理工艺过滤过滤酸性酸性碱性碱性COCO2 2和无机盐和无机盐 第十四页，编辑于星期一：九点 八分。1.1.具有永久硬度硬水的五种常用软化方法具有永久硬度硬水的五种常用软化方法第十

9、五页，编辑于星期一：九点 八分。方法方法 原理原理设备及原材料设备及原材料处理对象处理对象含油废水、染含油废水、染色废水、煤气色废水、煤气站废水、洗毛站废水、洗毛废水等废水等混凝剂有硫酸铝、混凝剂有硫酸铝、明矾、聚合氯明矾、聚合氯化铝、硫酸亚铁、化铝、硫酸亚铁、三氯化铁等三氯化铁等向胶状浑浊液中向胶状浑浊液中投加电解质，凝投加电解质，凝聚水中胶状物质，聚水中胶状物质，使之和水分开使之和水分开 混凝混凝中和中和酸碱中和，酸碱中和，pHpH达中性达中性 石灰、石灰石、石灰、石灰石、白云石等中和白云石等中和酸性废水，酸性废水，COCO2 2中和碱性废水中和碱性废水 硫酸厂废水用硫酸厂废水用石灰中和，

10、印石灰中和，印染废水等染废水等2.2.污水处理的六种常用方法污水处理的六种常用方法第十六页，编辑于星期一：九点 八分。方法方法 原理原理设备及原材料设备及原材料处理对象处理对象氧化氧化还原还原投加氧化投加氧化( (或还原或还原) )剂，将废水中的剂，将废水中的物质氧化物质氧化( (或还原或还原) )为无害物质为无害物质 含铬含氰含铬含氰( (电电镀镀) )废水、毛废水、毛纺废水纺废水 电源、电电源、电极板等极板等 在废水中插入电在废水中插入电极板，通电后，极板，通电后，废水中带电离子废水中带电离子变为中性原子变为中性原子电解电解氧化剂有空氧化剂有空气气(O(O2 2) )、漂、漂白粉、氯气、白

11、粉、氯气、臭氧等臭氧等 含酚、氰化物，含酚、氰化物，硫、铬、汞废硫、铬、汞废水，印染，医水，印染，医院废水等院废水等第十七页，编辑于星期一：九点 八分。方法方法 原理原理设备及原材料设备及原材料处理对象处理对象萃取萃取将不溶于水的溶剂投将不溶于水的溶剂投入废水中，使废水中入废水中，使废水中的溶质溶于此溶剂中，的溶质溶于此溶剂中，然后利用溶剂与水的然后利用溶剂与水的相对密度差，将溶剂相对密度差，将溶剂分离出来分离出来 含酚废水等含酚废水等萃取剂：醋酸丁萃取剂：醋酸丁酯、苯、酯、苯、N-503N-503等，等，设备有脉冲筛塔、设备有脉冲筛塔、离心萃取机等离心萃取机等吸附吸附( (包含包含离子离子交

12、换交换) )将废水通过固体吸附将废水通过固体吸附剂，使废水中溶解的剂，使废水中溶解的有机物或无机物吸附有机物或无机物吸附在吸附剂上，使通过在吸附剂上，使通过的废水得到处理的废水得到处理 吸附剂有活性吸附剂有活性炭、煤渣、土炭、煤渣、土壤等，吸附塔，壤等，吸附塔，再生装置再生装置 染色、颜料废染色、颜料废水，还可吸附水，还可吸附酚、汞、铬、酚、汞、铬、氰以及除色、氰以及除色、臭、味等用于臭、味等用于深度处理深度处理第十八页，编辑于星期一：九点 八分。3.3.废水处理的级别废水处理的级别废水按水质状况及处理后出水的去向确定其处理程度。废水处理程废水按水质状况及处理后出水的去向确定其处理程度。废水处

13、理程度可分为一级、二级和三级处理。度可分为一级、二级和三级处理。(1)(1)一级处理由筛滤、重力沉淀和浮选等物理方法串联组成，一级处理由筛滤、重力沉淀和浮选等物理方法串联组成，主要是用以除去废水中大颗粒物质主要是用以除去废水中大颗粒物质( (固体悬浮物固体悬浮物) )，减轻废水的，减轻废水的腐化程度。腐化程度。第十九页，编辑于星期一：九点 八分。(2)(2)二级处理是采用生物处理方法二级处理是采用生物处理方法( (又称微生物法又称微生物法) )及某些化学法，用及某些化学法，用以除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。以除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。(3)(3)三级处理可采用化学法三级

14、处理可采用化学法( (化学沉淀法、氧化还原法等化学沉淀法、氧化还原法等) )、物理化学、物理化学法法( (吸附、离子交换、萃取、电渗析、反渗透法等吸附、离子交换、萃取、电渗析、反渗透法等) )，这是以除去某，这是以除去某些特定污染的一种些特定污染的一种“深度处理深度处理”方法。方法。第二十页，编辑于星期一：九点 八分。 硬水的软化硬水的软化【典例【典例1 1】(2011(2011山东高考改编山东高考改编) )水处理技术在生产、生活中水处理技术在生产、生活中应用广泛。应用广泛。(1)(1)含有较多含有较多_离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程

15、式为沉淀的离子方程式为_(_(写一个即可写一个即可) )。(2)(2)将将RHRH型阳离子交换树脂和型阳离子交换树脂和ROHROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水，应该先使硬水通过水，应该先使硬水通过_(_(填填“RH”RH”或或“ROH”)ROH”)型离子交换树型离子交换树脂，原因是脂，原因是_。第二十一页，编辑于星期一：九点 八分。(3)(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为截留，从而获得纯净水的方法称为_。电渗析法净化。电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推

16、动力是水时，使离子通过半透膜的推动力是_。(4)(4)长期饮用蒸馏水会对身体造成危害，原因是长期饮用蒸馏水会对身体造成危害，原因是_。 第二十二页，编辑于星期一：九点 八分。【思路点拨】【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：解答本题时要注意以下两点：(1)(1)审题要仔细，注意审题要仔细，注意(1)(1)中要求写生成碳酸盐沉淀的离子中要求写生成碳酸盐沉淀的离子方程式。方程式。(2)(2)注意镁离子对阴离子交换树脂的影响。注意镁离子对阴离子交换树脂的影响。【解析】【解析】(1)(1)含有较多的钙、镁离子的水称为硬水；加热含有较多的钙、镁离子的水称为硬水；加热硬水产生碳酸盐的化学方程式为硬水产生碳

17、酸盐的化学方程式为Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 CaCO CaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O；Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 2 MgCOMgCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O，故离子方程式为，故离子方程式为CaCa2+2+ + CaCO + CaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O；MgMg2+2+ MgCO+ MgCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O。=32HCO32HCO=第二十三页，编辑于星期一：九点 八分。(2)(2)先通过阳离子交换树脂先通过阳离子交换树脂RH RH ，因溶液中镁离子易与，因溶液中镁离子易

18、与ROHROH型阴离子交型阴离子交换树脂反应生成换树脂反应生成Mg(OH)Mg(OH)2 2影响交换效果。影响交换效果。(3)(3)电渗析法的动力是电势差。电渗析法的动力是电势差。(4)(4)蒸馏水中除去了人体所需的一些微量元素，可能引起一些微量元蒸馏水中除去了人体所需的一些微量元素，可能引起一些微量元素缺乏症素缺乏症第二十四页，编辑于星期一：九点 八分。答案：答案：(1)(1)钙、镁钙、镁CaCa2+2+ CaCO+ CaCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O (O (或或MgMg2+2+ + MgCO MgCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O)O)(2)RH (2)RH 先通

19、过阴离子交换树脂可能产生先通过阴离子交换树脂可能产生Mg(OH)Mg(OH)2 2等沉淀而影等沉淀而影响树脂交换效果响树脂交换效果(3)(3)反渗透法反渗透法 电势差电势差( (或电场力或电场力) )(4)(4)蒸馏水中除去了人体所需的一些微量元素，可能引起一蒸馏水中除去了人体所需的一些微量元素，可能引起一些微量元素缺乏症些微量元素缺乏症=32HCO32HCO=第二十五页，编辑于星期一：九点 八分。【延伸探究】【延伸探究】(1)(1)药剂法硬水软化的沉淀除了碳酸钙和碳酸镁沉淀外还有药剂法硬水软化的沉淀除了碳酸钙和碳酸镁沉淀外还有什么沉淀？什么沉淀？提示：提示：镁离子和氢氧根离子形成的氢氧化镁沉

20、淀。镁离子和氢氧根离子形成的氢氧化镁沉淀。(2)(2)请写出请写出RHRH与镁离子发生的离子方程式。与镁离子发生的离子方程式。提示：提示：2RH+Mg2RH+Mg2+2+=MgR=MgR2 2+2H+2H+ +第二十六页，编辑于星期一：九点 八分。【方法技巧】【方法技巧】离子交换剂的再生离子交换剂的再生离子交换剂因离子交换作用的不断进行而逐渐丧失软化功能，因此离子交换剂因离子交换作用的不断进行而逐渐丧失软化功能，因此需要在一定时间后进行再生。一般的再生方法是让高浓度的需要在一定时间后进行再生。一般的再生方法是让高浓度的NaClNaCl溶溶液通过离子交换剂，用液通过离子交换剂，用NaNa+ +把

21、离子交换剂吸附的把离子交换剂吸附的CaCa2+2+、MgMg2+2+置换出来，置换出来，从而恢复离子交换剂软化硬水的能力。离子交换剂再生的离子反从而恢复离子交换剂软化硬水的能力。离子交换剂再生的离子反应为：应为：CaRCaR2 2+2Na+2Na+ +=2NaR+Ca=2NaR+Ca2+2+MgRMgR2 2+2Na+2Na+ +=2NaR+Mg=2NaR+Mg2+2+第二十七页，编辑于星期一：九点 八分。【变式备选】【变式备选】下列方法适宜软化永久硬水的是下列方法适宜软化永久硬水的是( )( )A.A.离子交换法离子交换法B.B.加热煮沸加热煮沸C.C.加入加入NaNa2 2SOSO4 4溶

22、液溶液D.D.加入加入HClHCl溶液溶液第二十八页，编辑于星期一：九点 八分。【解析】【解析】选选A A。永久硬水是由。永久硬水是由CaCa2+2+、MgMg2+2+、 、ClCl- -引起的，引起的，所以通过离子交换法可以除去所以通过离子交换法可以除去CaCa2+2+、MgMg2+2+，故，故A A项对；加热煮沸项对；加热煮沸只能软化暂时硬水，而不能软化永久硬水，故只能软化暂时硬水，而不能软化永久硬水，故B B项错；加入项错；加入NaNa2 2SOSO4 4溶液和溶液和HClHCl溶液不能使溶液不能使CaCa2+2+、MgMg2+2+沉淀，所以不能软化硬水，故沉淀，所以不能软化硬水，故C

23、C、D D两项均错。两项均错。 24SO第二十九页，编辑于星期一：九点 八分。 污水的危害和处理污水的危害和处理【典例【典例2 2】水是一种宝贵的自然资源。请回答：】水是一种宝贵的自然资源。请回答：(1)(1)排放含排放含( (填序号填序号) )的化合物会导致水体富营养化。的化合物会导致水体富营养化。磷磷 钠钠(2)(2)下列做法会造成水污染的是下列做法会造成水污染的是( (填序号填序号) )。生活污水任意排放生活污水任意排放海上油轮原油泄漏海上油轮原油泄漏水力发电水力发电农药化肥不合理施用农药化肥不合理施用第三十页，编辑于星期一：九点 八分。(3)(3)向含向含HgHg2+2+的废水中加入的

24、废水中加入NaNa2 2S S以除去以除去HgHg2+2+，该反应的离子，该反应的离子方程式为方程式为_。(4)(4)某工厂排出的废水中含有大量的某工厂排出的废水中含有大量的FeFe2+2+、CuCu2+2+和。某和。某校研究性学习小组设计如下流程以回收铜和硫酸亚铁。校研究性学习小组设计如下流程以回收铜和硫酸亚铁。24SO第三十一页，编辑于星期一：九点 八分。请回答：请回答：()()反应反应的离子方程式为。的离子方程式为。()()操作操作中用到的玻璃仪器是中用到的玻璃仪器是( (填序号填序号) )。a.a.烧杯烧杯b.b.漏斗漏斗c.c.玻璃棒玻璃棒d.d.酒精灯酒精灯()()原料原料的名称为

25、，操作的名称为，操作为。为。()()将氢氧化钠溶液滴加到硫酸亚铁溶液中，观察到的现将氢氧化钠溶液滴加到硫酸亚铁溶液中，观察到的现象为象为_，有关反应的化学方程式为有关反应的化学方程式为_。第三十二页，编辑于星期一：九点 八分。【思路点拨】【思路点拨】解答本题时要注意以下两点：解答本题时要注意以下两点：(1)(1)解答本题要注意引起水污染的原因和处理方法。解答本题要注意引起水污染的原因和处理方法。(2)(2)解答污水处理时要明确除去污染物所需要加入的试剂。解答污水处理时要明确除去污染物所需要加入的试剂。【解析】【解析】(1)(1)造成水体富营养化的元素主要是造成水体富营养化的元素主要是N N和和P P。(2)(2)水力发电未改变水的成分，不会造成水污染