高二化学与生活《第二单元水资源的合理利用》.

1、第二单元第二单元 水资源的合理利用水资源的合理利用一、天然水的净化一、天然水的净化 泥土、难溶无机盐、可溶性物质、泥土、难溶无机盐、可溶性物质、细小的固体物质、致病细菌等。细小的固体物质、致病细菌等。天然水中可能含有的物质有哪些？天然水中可能含有的物质有哪些？讨论讨论 天然水的净化步骤一般为：沉降悬浮物、天然水的净化步骤一般为：沉降悬浮物、杀菌消毒。（杀菌消毒。（掌握掌握）1.沉降悬浮物沉降悬浮物实例分析实例分析 明矾明矾kAl(SO4)212H2O净水净水 阅读教材第阅读教材第11页中图页中图1-2-2，并分析烧杯，并分析烧杯中发生了什么变化？回想所学知识，你能解释中发生了什么变化？回想所学

2、知识，你能解释明矾净水的原理吗？明矾净水的原理吗？ 明矾净水原理明矾净水原理（ 掌握掌握 ） 明矾明矾kAl(SO4)212H2O溶于水会溶于水会发生水解反应，形成氢氧化铝胶体，发生水解反应，形成氢氧化铝胶体，它可吸附水中细小的悬浮物而形成絮它可吸附水中细小的悬浮物而形成絮状物。当絮状物的重力大于浮力时就状物。当絮状物的重力大于浮力时就会下沉，从而达到净水目的。会下沉，从而达到净水目的。 铝盐铝盐、铁盐等可以用于净水都是、铁盐等可以用于净水都是由于盐类水解的原因。它们水解时分由于盐类水解的原因。它们水解时分别形成氢氧化铝和氢氧化铁胶体别形成氢氧化铝和氢氧化铁胶体。 在净水时通常还加入一些粉碎的

3、在净水时通常还加入一些粉碎的石灰石、黏土、膨润土或硅藻土作为石灰石、黏土、膨润土或硅藻土作为辅助剂，以增加絮状物的重量，易于辅助剂，以增加絮状物的重量，易于沉降。沉降。2.杀菌消毒杀菌消毒杀菌的实质：用强氧化剂或在高温条件杀菌的实质：用强氧化剂或在高温条件下使细菌蛋白质变质。下使细菌蛋白质变质。常用杀菌方法：常用杀菌方法：少量水：加热煮沸法；少量水：加热煮沸法；大量水：强氧化剂（即杀菌剂）氧化法。大量水：强氧化剂（即杀菌剂）氧化法。几种常用的杀菌消毒剂（几种常用的杀菌消毒剂（掌握掌握 ）试剂名称试剂名称成分成分特性特性氯气氯气Cl2具有强氧化性，有度，易与有具有强氧化性，有度，易与有机物在光照

4、条件下发生取代反机物在光照条件下发生取代反应，与水反应生成次氯酸应，与水反应生成次氯酸Cl2+CH4 CH3Cl+HCl 等等Cl2+H2O=HCl+HClO漂白粉漂白粉Ca(ClO)2和和CaCl2的混合物的混合物Ca(ClO)2本身具有强氧化性，本身具有强氧化性，在空气中与在空气中与CO2和水反应生成和水反应生成次氯酸而变质次氯酸而变质Ca(ClO)2 + CO2 +H2O= CaCO3 +2HClO二氧化氯二氧化氯ClO2具有强氧化性，有毒，不易发具有强氧化性，有毒，不易发生取代反应生取代反应hv视野拓展视野拓展性能优良的净水剂性能优良的净水剂高铁酸盐高铁酸盐 高铁酸盐（高铁酸盐（Na2

5、FeO4或或K2FeO4）中的铁）中的铁元素显元素显+6价，具有很强的强氧化性，能非价，具有很强的强氧化性，能非常有效地杀灭水中的细菌和病毒，自身被常有效地杀灭水中的细菌和病毒，自身被还原成氢氧化铁。由于它同时具有强的氧还原成氢氧化铁。由于它同时具有强的氧化和絮凝作用，其消毒和除污效果优于含化和絮凝作用，其消毒和除污效果优于含氯消毒剂。更重要的是，在这个过程中，氯消毒剂。更重要的是，在这个过程中，不会引入对身体有害的有机氯、铝等物质。不会引入对身体有害的有机氯、铝等物质。高铁酸盐除了用于饮用水消毒、净化外，高铁酸盐除了用于饮用水消毒、净化外，还用于污水处理。还用于污水处理。二、城市自来水的获取

6、二、城市自来水的获取1.自来水的处理过程，主要包括以下四个步骤：自来水的处理过程，主要包括以下四个步骤：（1）沉淀：在沉淀池中加入絮凝剂静置，水）沉淀：在沉淀池中加入絮凝剂静置，水中悬浮物可沉淀到池底。中悬浮物可沉淀到池底。（2）过滤：使水通过细沙，以除去沉淀和残）过滤：使水通过细沙，以除去沉淀和残存的悬浮物。存的悬浮物。（3）曝气：把水暴露在空气中，使水与空气）曝气：把水暴露在空气中，使水与空气的接触面积增大，增加水中的氧含量，以加的接触面积增大，增加水中的氧含量，以加速水中有机物的分解。速水中有机物的分解。（4）消毒：加入杀菌消毒剂杀灭水中的微）消毒：加入杀菌消毒剂杀灭水中的微生物。生物。

7、2.硬水的软化硬水的软化（1）什么是硬水？）什么是硬水？溶有较多溶有较多Ca2+、Mg2+的水称为硬水，溶有少的水称为硬水，溶有少量或不含量或不含Ca2+、Mg2+的水称为软水。的水称为软水。（2）硬水的硬度。）硬水的硬度。永久硬度：由钙和镁的硫酸盐或氯化物等永久硬度：由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的硬度。引起的硬度。暂时硬度：由碳酸氢钙和碳酸氢镁引起的硬暂时硬度：由碳酸氢钙和碳酸氢镁引起的硬度。度。（3）硬水的软化（）硬水的软化（）常用方法：加热法、药剂法、离子交换法。常用方法：加热法、药剂法、离子交换法。a.加热法加热法Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2OMg(HCO3)2=Mg

8、CO3+CO2+H2Ob.药剂法（常用药剂：生石灰、纯碱等）药剂法（常用药剂：生石灰、纯碱等）Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3 +2H2OMg(HCO3)2 +2Ca(OH)2=Mg(OH)2+2CaCO3 +2H2OMgCl2+ Ca(OH)2 = Mg(OH)2+CaCl2CaCl2+Na2CO3=CaCO3 +2NaCl3.离子交换法：采用离子交换剂软化水的方法。离子交换法：采用离子交换剂软化水的方法。 离子交换剂分为阳离子交换剂和阴离离子交换剂分为阳离子交换剂和阴离子交换剂。子交换剂。 它们在水溶液中能与具有同性电荷的它们在水溶液中能与具有同性电荷的离子进行交换，从而除

9、去或减少不需要的离子进行交换，从而除去或减少不需要的离子。离子。 此种方法常用于工业锅炉用水的软化。此种方法常用于工业锅炉用水的软化。三、纯净水的制取方法三、纯净水的制取方法纯净水是不含杂质的水吗纯净水是不含杂质的水吗 ？1.原料：符合生活饮用水水质标准的水。原料：符合生活饮用水水质标准的水。2.加工方法：电渗析法、离子交换法、反渗透加工方法：电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法等。法、蒸馏法等。3.制取过程：除去离子的过程。通常采用将原制取过程：除去离子的过程。通常采用将原料水通过离子交换树脂，使水中的离子与树脂料水通过离子交换树脂，使水中的离子与树脂上的离子进行交换。上的离子进行交换。

10、目前，最理想的方法是反渗透法。利用目前，最理想的方法是反渗透法。利用这种原理也可以进行海水淡化。这种原理也可以进行海水淡化。四、污水治理与环境保护四、污水治理与环境保护 人为因素造成的水污染，主要是人为因素造成的水污染，主要是由工业废水、生活污水、农田排水以由工业废水、生活污水、农田排水以及降雨淋洗将大气中的污染物和堆积及降雨淋洗将大气中的污染物和堆积在地面上的垃圾污染物冲入书中而引在地面上的垃圾污染物冲入书中而引起的。起的。 城市污水处理方法城市污水处理方法 活性污泥法二级处理工艺活性污泥法二级处理工艺一级处理：一级处理： 在沉淀池中通过过滤除去固体沉淀物和在沉淀池中通过过滤除去固体沉淀物和悬浮物，再用化学试剂中和酸性或碱性物质。悬浮物，再用化学试剂中和酸性或碱性物质。二级处理：二级处理： 采用空气曝气活性污泥法，利用细菌等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。微生物除去废水中的有机污染物。 电镀厂废水的处理电镀厂废水的处理 电镀厂排放的废水主要含有铬的化合物、电镀厂排放的废水主要含有铬的化合物、氰化物等污染物。氰化物等污染物。1.处理废水中的铬常用电解法。处理废水中的铬常用电解法。Cr2O72- Cr3+ Cr(OH)32.处理废水中的氰化物也用电解法。处理废水中的