专题1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专题专题1 1 洁净安全的生存环境洁净安全的生存环境 学习目标学习目标1、了解世界以及中国的水资源状况，认识人类所面临的水资源危、了解世界以及中国的水资源状况，认识人类所面临的水资源危机，树立保护水资源的意识。机，树立保护水资源的意识。2、知道硬水、软水的概念，了解硬水对生产生活的危害，理解硬、知道硬水、软水的概念，了解硬水对生产生活的危害，理解硬水软化的煮沸法及离子交换法的原理。水软化的煮沸法及离子交换法的原理。3、了解自来水生产过程的一般工序，理解铝系、铁系净水剂以及、了解自来水生产过程的一般工序，理解铝系、铁系净水剂以及氯系消毒剂的作用原

2、理。氯系消毒剂的作用原理。4、认识水质评价的必要性，知道几种常见的水质评价指标，能应、认识水质评价的必要性，知道几种常见的水质评价指标，能应用用pH试纸测定水体的试纸测定水体的pH。5、知道水污染的危害，了解中和法、氧化法、沉淀法等常见的水、知道水污染的危害，了解中和法、氧化法、沉淀法等常见的水污染处理方法。污染处理方法。 教学重点教学重点1、水体污染物对水体的污染。、水体污染物对水体的污染。2、污水的处理方法和原理。、污水的处理方法和原理。 教学难点教学难点污水处理中的主要化学方法和原理。污水处理中的主要化学方法和原理。 水，是生命之源，是万物之源水，是生命之源，是万物之源.地球上的一地球上

3、的一切生命，没有水，就没有生命的存在。切生命，没有水，就没有生命的存在。 水是人体内的六大营养物质之一，约占体重水是人体内的六大营养物质之一，约占体重的的60%70%。工农业生产也离不开水，世。工农业生产也离不开水，世界上用于工农业生产的淡水量占人类消耗淡水界上用于工农业生产的淡水量占人类消耗淡水总量的总量的60%80%。 一般情况下，每人每天需要水一般情况下，每人每天需要水2.5kg。水是优良的溶剂，食。水是优良的溶剂，食物中的营养成分必须溶解在水里才能运送到人体的各个部分，物中的营养成分必须溶解在水里才能运送到人体的各个部分，以维持人类正常生命活动的需要。人体内的一切生化过程都是以维持人类

4、正常生命活动的需要。人体内的一切生化过程都是在水的参与下进行的。没有水，人的生命将无法维持。在水的参与下进行的。没有水，人的生命将无法维持。【问题讨论】【问题讨论】 地球上地球上70覆盖着水，为什么世界上还有许多覆盖着水，为什么世界上还有许多国家和地区面临缺水的危机？国家和地区面临缺水的危机？1、淡水资源比较少（能直接饮用的仅占水资源的、淡水资源比较少（能直接饮用的仅占水资源的0.769）；）；2、科学技术的发展，用水量增多；、科学技术的发展，用水量增多；4、科学技术的发展，水资源被污染。、科学技术的发展，水资源被污染。3、淡水资源分布不均匀（、淡水资源分布不均匀（20多个国家缺水）多个国家缺

5、水） 水是地球上最丰富的一种化合物。全球约有四分之三水是地球上最丰富的一种化合物。全球约有四分之三的面积覆盖着水，地球上的水总体积约有的面积覆盖着水，地球上的水总体积约有1313亿亿86008600万千米万千米立方，其中立方，其中96.5%96.5%分布在海洋，淡水只有分布在海洋，淡水只有35003500千米立方左右。千米立方左右。若扣除无法取用的冰川和高山顶上的冰冠，以及分布在盐若扣除无法取用的冰川和高山顶上的冰冠，以及分布在盐碱湖和内海的水量，陆地上淡水湖和河流的水量不到地球碱湖和内海的水量，陆地上淡水湖和河流的水量不到地球总水量的总水量的1% 1% 。 淡水数量的短缺足以引起人们的关注，

6、而水的质量更淡水数量的短缺足以引起人们的关注，而水的质量更是是“致命的问题致命的问题”。据联合国环境属和联合国大学。据联合国环境属和联合国大学19991999年年3 3月月1818日共同发表的材料，地球上每日共同发表的材料，地球上每8 8秒就有一名儿童死于不秒就有一名儿童死于不洁水源而导致的疾病，每年有洁水源而导致的疾病，每年有530530万人死于腹泻、登革热、万人死于腹泻、登革热、疟疾等病，发展中国家疟疾等病，发展中国家80%80%的病例由于污染水源造成，的病例由于污染水源造成，50%50%的第三世界人口遭受着与水有关疾病的折磨，地球上一半的第三世界人口遭受着与水有关疾病的折磨，地球上一半居

7、民没有必要的卫生条件。此外，污染的水源将居民没有必要的卫生条件。此外，污染的水源将1/51/5的淡水的淡水鱼置于鱼置于“种族灭绝种族灭绝”的边缘。提供洁净饮用水的成本在农的边缘。提供洁净饮用水的成本在农村地区平均每人村地区平均每人5050美元美元/ /年、城镇居民年、城镇居民105105美元美元/ /年，现在全年，现在全球每年用于向缺水地区提供洁净水的费用达到球每年用于向缺水地区提供洁净水的费用达到8080亿美元。亿美元。 世界人均水量和一些国家的人均水量世界人均水量和一些国家的人均水量四分之一四分之一 中国的水资源总量约中国的水资源总量约28124亿立方米（地表水和地下水分别亿立方米（地表水

8、和地下水分别为为27115和和8288，二者重复用水为，二者重复用水为7279），居世界第六位，但我），居世界第六位，但我国人均水量仅国人均水量仅2390立方米，只相当于世界人均水量的立方米，只相当于世界人均水量的1/4，居第，居第88位，是世界位，是世界13个贫水国家之一。从地域上看，占全国耕地个贫水国家之一。从地域上看，占全国耕地60%以上的淮河及其以北地区，地表水资源仅占以上的淮河及其以北地区，地表水资源仅占12%，地下水资源，地下水资源占占20%。从降水量和河流径流量的时间分布看，长江以北地区，。从降水量和河流径流量的时间分布看，长江以北地区，6至至9月的降水量约占全年的月的降水量约占

9、全年的80%，每年汛期长江、黄河都有大，每年汛期长江、黄河都有大量淡水流入海洋，白白浪费了水资源；当进入冬春季后，我国量淡水流入海洋，白白浪费了水资源；当进入冬春季后，我国大部分地区由于降水量少，往往造成干旱。大部分地区由于降水量少，往往造成干旱。 总的说来，我国水资源状况令人担忧：平均每年有总的说来，我国水资源状况令人担忧：平均每年有3亿亩耕亿亩耕地受旱灾威胁，地受旱灾威胁，8200万人饮水有困难；由于严重缺水，工业产万人饮水有困难；由于严重缺水，工业产值每年损失近值每年损失近1200亿元；全国亿元；全国600多个城市中有近多个城市中有近400个缺水，全个缺水，全国城市日缺水量近国城市日缺水

10、量近1800万立方米；长期过量的地下水开采，已万立方米；长期过量的地下水开采，已出现出现160个地下水区域性下降漏斗，总面积约个地下水区域性下降漏斗，总面积约9万立方米；工农万立方米；工农业的发展使许多城市出现水质被污染的水质性缺水问题。业的发展使许多城市出现水质被污染的水质性缺水问题。中国水资源中国水资源 水上垃圾随处可见水上垃圾随处可见城城 市市 水水 污污 染染缺水造成土地沙漠缺水造成土地沙漠化化自然界的水能直接饮用吗?自然界的水一般不宜直接饮用.水的变迁水的变迁五十年代淘米洗菜五十年代淘米洗菜 六十年代洗衣灌溉六十年代洗衣灌溉 七十年代水质败坏七十年代水质败坏 八十年代鱼虾绝代八十年代

11、鱼虾绝代 九十年代拉稀生癌九十年代拉稀生癌第二单元第二单元 水资源的合理利用水资源的合理利用专题专题1 1 洁净安全的生存环境洁净安全的生存环境一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水分分 类类 主要物质主要物质 悬浮物质悬浮物质一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水明矾的净水作用明矾的净水作用明矾溶于水后，铝离子发生水解，生成氢氧化铝胶体：明矾溶于水后，铝离子发生水解，生成氢氧化铝胶体： 氢氧化铝胶体因吸附溶液中的阳离子而带正电荷。天然氢氧化铝胶体因吸附溶液中的阳离子而带正电荷。天然水中的杂质大多为带负电荷的胶粒，因此，带正电荷的水中的杂质大多为带负电荷的胶粒，因此，带正电荷的氢氧化铝胶粒能吸附水

12、中带负电荷的胶粒，并使这些杂氢氧化铝胶粒能吸附水中带负电荷的胶粒，并使这些杂质与氢氧化铝胶体一起凝聚而沉降。同理，铁盐的净水质与氢氧化铝胶体一起凝聚而沉降。同理，铁盐的净水作用也是如此。作用也是如此。Fe3+3H2O Fe(OH)3 (胶体胶体) 3H+ KAl(SO4)2K+Al3+2SO42- Al3+3H2O Al(OH)3 (胶体胶体) 3H+一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水具有强吸附性的活性炭可除去水中的异味具有强吸附性的活性炭可除去水中的异味一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水氯气消毒杀菌的原理：氯气消毒杀菌的原理：生成的次氯酸具有强氧化性，起消毒杀菌作用。生成的次氯酸具有强氧

13、化性，起消毒杀菌作用。Cl2 +H2O HCl + HClO 常用消毒剂有漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等。常用消毒剂有漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等。 刚出厂的自来水中常含有少量余氯，它在配水刚出厂的自来水中常含有少量余氯，它在配水管中停留，能有效地起到消毒杀菌的作用，主要是管中停留，能有效地起到消毒杀菌的作用，主要是因为氯气与水的反应是一个可逆过程，当起消毒作因为氯气与水的反应是一个可逆过程，当起消毒作用的次氯酸被消耗后，平衡向正反应方向移动，使用的次氯酸被消耗后，平衡向正反应方向移动，使次氯酸及时得到补充。次氯酸及时得到补充。一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水2. 2. 饮用水的净化过程

14、一般包括饮用水的净化过程一般包括 凝结沉淀凝结沉淀 过滤过滤（去除沉淀）（去除沉淀）空气氧化空气氧化（除菌、去异味）（除菌、去异味）消毒消毒（保持杀菌能力）（保持杀菌能力）一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水沉淀池沉淀池自来水厂一瞥自来水厂一瞥 采用液氯消毒的水不仅带有轻微的刺激采用液氯消毒的水不仅带有轻微的刺激性气味性气味,而且在一定条件下氯气会与水中的有而且在一定条件下氯气会与水中的有机反应物反应，生成一些有毒的卤代烃，如机反应物反应，生成一些有毒的卤代烃，如CHCl3等，对人的健康产生不利影响。等，对人的健康产生不利影响。 臭氧发生器在高频高压电源的驱动下放电，使氧气转化成臭氧发生器在高

15、频高压电源的驱动下放电，使氧气转化成臭氧。臭氧具有强氧化性，它能破坏细菌的新陈代谢和繁殖过臭氧。臭氧具有强氧化性，它能破坏细菌的新陈代谢和繁殖过程，使细菌死亡，达到消毒的效果。由于消毒后臭氧转化成氧程，使细菌死亡，达到消毒的效果。由于消毒后臭氧转化成氧气，因此不会造成污染。气，因此不会造成污染。一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水新型灭菌消毒剂新型灭菌消毒剂二氧化氯二氧化氯 二氧化氯的应用十分广泛，除用于一般的杀菌、二氧化氯的应用十分广泛，除用于一般的杀菌、消毒外，还广泛地用于环保、灭藻、漂白、保鲜、消毒外，还广泛地用于环保、灭藻、漂白、保鲜、除臭等方面。二氧化氯现已被世界卫生组织列为除臭等方

16、面。二氧化氯现已被世界卫生组织列为A1级高效安全灭菌消毒剂我国从级高效安全灭菌消毒剂我国从2000年起就逐渐年起就逐渐用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水你知道水垢的成分及水垢产生的原因吗？你知道水垢的成分及水垢产生的原因吗？一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水3 3、硬水及其软化、硬水及其软化 天然水成分：天然水成分：Ca2、Mg2 、HCO3、CO32、Cl 、 SO42 、NO3 硬水：含有较多量的硬水：含有较多量的Ca2和和Mg2的水的水 软水：只含较少量或不含软水：只含较少量或不含Ca2和和Mg2的水的水一、生活中的

17、饮用水一、生活中的饮用水3 3、硬水及其软化、硬水及其软化硬水的危害硬水的危害! ! 人饮用的水若硬度过高，对于不习惯的人来说，易造人饮用的水若硬度过高，对于不习惯的人来说，易造成肠胃功能紊乱，导致疾病的发生，如南方人初到北方时成肠胃功能紊乱，导致疾病的发生，如南方人初到北方时的的“水土不服水土不服”现象；长期饮用过硬的水，还会使胃炎、现象；长期饮用过硬的水，还会使胃炎、结石等病的发病率上升。硬度过低，则人无法从水中吸收结石等病的发病率上升。硬度过低，则人无法从水中吸收人体发育所必需的无机盐离子和微量元素等，对人体的危人体发育所必需的无机盐离子和微量元素等，对人体的危害也很大。害也很大。一、生

18、活中的饮用水一、生活中的饮用水3 3、硬水及其软化、硬水及其软化（1）加热煮沸法：）加热煮沸法：Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2OMg(HCO3)2=MgCO3+CO2+H2OMgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2(若硬水中钙、镁离子以碳酸氢盐的形式存在若硬水中钙、镁离子以碳酸氢盐的形式存在)一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水3 3、硬水及其软化、硬水及其软化（2）离子交换法：）离子交换法：(若硬水中钙、镁离子以硫酸盐或氯化物的形式存在若硬水中钙、镁离子以硫酸盐或氯化物的形式存在)一、生活中的饮用水一、生活中的饮用水3 3、硬水及其软化、硬水及其软化离子交换法装置离子交换法装

19、置 磺化煤的再生磺化煤的再生: 当磺化煤中的钠离子全部为钙，镁离子所当磺化煤中的钠离子全部为钙，镁离子所代替后就失去了软化能力，可用代替后就失去了软化能力，可用8%10% 的氯化钠溶液浸泡，的氯化钠溶液浸泡，CaR2和和 MgR2就会跟钠就会跟钠离子发生交换作用，重新生成离子发生交换作用，重新生成NaR 。又可发。又可发生交换作用使磺化煤得到再生：生交换作用使磺化煤得到再生：CaR2 + 2Na+ = 2NaR + Ca2+ MgR2 + 2Na+ = 2NaR + Mg2+检索咨询检索咨询终端净水终端净水 自来水厂生产的自来水需要自来水厂生产的自来水需要经过很长的输送管道才能进入千经过很长的

20、输送管道才能进入千家万户。有时由于管道老化等原家万户。有时由于管道老化等原因，自来水进入家庭之前便受到因，自来水进入家庭之前便受到污染，这种污染称为二次污染。另外，有些自来水污染，这种污染称为二次污染。另外，有些自来水在进入家庭之前储存在楼房顶部的水箱里，水箱较在进入家庭之前储存在楼房顶部的水箱里，水箱较脏、水箱内壁防腐涂料不合格等因素也可能引起二脏、水箱内壁防腐涂料不合格等因素也可能引起二次污染。次污染。 现代住宅区提倡终端净水，即在家中的出水点现代住宅区提倡终端净水，即在家中的出水点前加装净水设备。这种终端净水方法可以消除二次前加装净水设备。这种终端净水方法可以消除二次污染，使饮用水更安全

21、可靠。污染，使饮用水更安全可靠。 喝纯净水较卫生喝纯净水较卫生 生产生产1 1体积纯净水需要体积纯净水需要4 4体积的自来水体积的自来水, ,浪费水浪费水 有害物质会被放大，对人的危害更大有害物质会被放大，对人的危害更大 使人体中矿物质和微量元素使人体中矿物质和微量元素(Ca(Ca2+2+,Mg,Mg2+2+) )大量流失大量流失水上垃圾随处可见水上垃圾随处可见城城 市市 水水 污污 染染臭臭美美溃溃烂烂黑黑水水和和泡泡末末愁愁容容恶恶魔魔死死亡亡之之水水陷陷阱阱恐恐怖怖 物理污染物理污染 化学污染化学污染 生物污染生物污染水体热污染：由于向水体排放温水，使水体温度升水体热污染：由于向水体排放

22、温水，使水体温度升高到有害程度。高到有害程度。 水体热污染主要由于工业冷却水的排放，其中以水体热污染主要由于工业冷却水的排放，其中以电力工业为主，其次为冶金、化工、石油、造纸和电力工业为主，其次为冶金、化工、石油、造纸和机械工业等。机械工业等。 水体热污染会影响水质和水生生物和生态，给人水体热污染会影响水质和水生生物和生态，给人类带来间接危害。类带来间接危害。 第二单元第二单元 水资源的合理利用水资源的合理利用二、水质评价与污水处理二、水质评价与污水处理（1）重金属污染：汞、镉、铅和铬等造）重金属污染：汞、镉、铅和铬等造成的水污染。成的水污染。 例如例如1953年日本水俣湾发生水俣病和年日本水

23、俣湾发生水俣病和痛痛病。痛痛病。赤潮：是由于浮游生物异常繁殖使海水变色的现象。发赤潮：是由于浮游生物异常繁殖使海水变色的现象。发生赤潮时，大量浮游生物浮在水面，减少或隔绝水中溶生赤潮时，大量浮游生物浮在水面，减少或隔绝水中溶解氧的来源，使大量鱼类等水生生物缺氧而死。解氧的来源，使大量鱼类等水生生物缺氧而死。植物营养物质污染植物营养物质污染20072007年年6 6月江苏无锡月江苏无锡蓝藻事件蓝藻事件世界上最大的原油泄露事件世界上最大的原油泄露事件 世界上最大的原油泄漏事件发生在世界上最大的原油泄漏事件发生在19911991年年海湾战争造成的石油倾泻。因油港油库破坏而海湾战争造成的石油倾泻。因油

24、港油库破坏而流入海湾的原油多达流入海湾的原油多达100100多万吨。海面漂浮着多万吨。海面漂浮着一层厚厚的浮油，海水几乎掀不起浪来，只能一层厚厚的浮油，海水几乎掀不起浪来，只能像泥浆般涌动着。这一地区的海鸟，身上沾满像泥浆般涌动着。这一地区的海鸟，身上沾满了石油，无法飞行，只能在海滩和岩石上待以了石油，无法飞行，只能在海滩和岩石上待以毙命。其他海洋生物也没能逃过这场灾难鲸、毙命。其他海洋生物也没能逃过这场灾难鲸、海豚、海龟、虾海豚、海龟、虾 蟹以及各种鱼类都被毒死或蟹以及各种鱼类都被毒死或窒息而死，成为这场战争的最大受害者。窒息而死，成为这场战争的最大受害者。 多瑙河污染多瑙河污染 2000年年2月月12日，从罗马尼亚边境日，从罗马尼亚边境城镇奥拉迪亚一座金矿泄漏出的氰化物废城镇奥拉迪亚一座金矿泄漏出的氰化物废水不可阻挡地流到了南联盟境内。毒水流水不可阻挡地流到了南联盟境内。毒水流经之处，所有生物全都在极短时间内暴死，经之处，所有生物全都在极短时间内暴死，迄今为止流经罗马尼亚、匈牙利和南联盟迄今为止流经罗马尼亚、匈牙利和南联盟的欧洲大河之一蒂萨河及其支流内的欧洲大河之一蒂萨河及其支