蘇教版選修一專題1潔凈安全的生存環(huán)境第2單元水資源的合理利用第1課時生活中的飲用水 學案7.doc

第二單元水資源的合理利用第1課時生活中的飲用水1天然水凈化原理。(重點)2自來水的消毒原理。(重點)3硬水軟化原理。(重難點)一、天然水中的雜質與凈化1天然水中的雜質通常雜質分為三類：懸浮物質、膠體物質和溶解物質。2天然水制成生活飲用水(1)沉降懸浮物：天然水中的懸浮物可用硫酸鋁al2(so4)3、明礬kal(so4)212h2o、硫酸亞鐵(feso4)、氯化鐵(fecl3)、堿式氯化鋁等作為混凝劑凈化。明礬凈水原理為al33h2o al(oh)3(膠體)3h(用離子方程式表示)。(2)殺菌消毒：自來水廠利用漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等作為消毒劑，利用其強氧化性殺滅水中的細菌。液氯注入水中發(fā)生反應cl2h2ohclhclo，其生成物hclo具有強氧化性，能殺菌。氧氣在放電條件下可轉化為臭氧，臭氧具有強氧化性可用于殺菌消毒且無污染。(3)除異味：具有強吸附性的活性炭可吸附某些溶解在水中的雜質，并除去水中的異味。1原水與自來水有何區(qū)別？【提示】原水中可能含有各類雜質、病毒病菌，原水凈化、消毒后轉化為自來水。二、硬水的軟化1概念硬水：含有較多鈣、鎂離子的水；軟水：不含或含較少鈣、鎂離子的水。2軟化方法方法一：加熱法。化學反應原理：ca(hco3)2caco3co2h2o，mg(hco3)2mgco3co2h2o，mgco3h2omg(oh)2co2。方法二：離子交換法。若硬水中鈣、鎂離子以硫酸鹽或氯化物的形式存在，可用此法軟化。其反應原理為：2narca2=car22na、2narmg2=mgr22na。2如何鑒別硬水和軟水？【提示】方法一：取一杯熱水，將肥皂切碎投入其中，肥皂能完全溶解，冷卻后成為一種半透明液體，即為軟水；若冷卻后水面有一層未溶解的白色物質，則為硬水，且白色物質越多，硬度越大。方法二：用燒杯盛水加熱，若杯壁留下較多水垢，則為硬水。天然水中的雜質與凈化第1步探究問題引入，自主探究1天然水中主要雜質是什么？【提示】天然水中的雜質主要是懸浮物質、膠體物質、溶解物質。2為什么液氯能殺菌消毒？【提示】液氯溶于水，發(fā)生反應cl2h2ohclhclo，hclo有強氧化性能殺死水中的細菌和病毒。第2步闡述要點歸納，深化知識1天然水中的雜質分類主要物質懸浮物質細菌、病毒、藻類、原生動物、泥沙和黏土等膠體物質硅、鋁、鐵的水合氧化物膠體物質，黏土礦物膠體物質，腐殖質等有機高分子化合物溶解物質氧氣、二氧化碳、硫化氫、氮氣等溶解在水中的氣體，鈣、鎂、鈉、鐵、錳等元素的鹵化物，碳酸鹽，硫酸鹽，可溶性有機物2.天然水的凈化(1)沉降懸浮物常用混凝劑硫酸鋁al2(so4)3、明礬kal(so4)212h2o、硫酸亞鐵(feso4)、氯化鐵(fecl3)、堿式氯化鋁等。原理分析加入的混凝劑生成膠體，吸附水中的懸浮顆粒使之沉降。如用硫酸鋁或明礬、氯化鐵作混凝劑凈化水的原理是：al33h2oal(oh)3(膠體)3h，fe33h2ofe(oh)3(膠體)3h。(2)消毒殺菌常用消毒劑液氯(cl2)、漂白粉ca(clo)2、二氧化氯(clo2)、臭氧等，目前大多使用的是液氯和漂白粉。原理分析消毒劑都具有強氧化性，可以將抗氧化性很弱的病毒、細菌殺死。如：液氯對水殺菌消毒的原理是：液氯跟水發(fā)生可逆反應生成鹽酸和次氯酸(hclo)，次氯酸有強氧化性，將病毒、細菌氧化致死。(3)去除異味活性炭的表面積很大，吸附能力很強，對許多有毒、有味、有色的物質有很強的吸附能力。水中有異味的物質可用活性炭吸附除去?；炷齽┲荒艹两邓械膽腋☆w粒物。天然水經過混凝劑處理后，仍含有可溶性雜質和細菌，還不能滿足人們日常生活用水的要求，需要作進一步的凈化處理。第3步例證典例印證，思維深化城市由天然水獲取自來水的一般步驟為()【解析】天然水變?yōu)樽詠硭畱茸匀怀两岛图有跄齽┏两?，使水中的固體雜質沉淀出，然后通過細砂、活性炭過濾，再曝氣增加溶氧量，氧化、消除有機質，最后消毒成為自來水?！敬鸢浮縞原水中含有泥沙，同時還含有ca2、mg2、hco等雜質。由于原水接觸巖石、土壤等物質，所以還含有細菌等。由于加入混凝劑后也會生成難溶物，所以應先加混凝劑，后過濾，再消毒，最后加活性炭。第4步運用精選習題，落實強化1向渾濁的水中加入適量的fecl36h2o并攪拌，水便由渾濁變得澄清。在此過程中發(fā)生的主要變化() a是純化學變化b是純物理變化c既有化學變化又有物理變化d不能確定是化學變化還是物理變化【解析】由fe3水解為fe(oh)3膠體屬于化學變化，fe(oh)3膠體粒子吸附水中懸浮物共同沉淀屬于物理變化?！敬鸢浮縞硬水的軟化第1步探究問題引入，自主探究1硬水中caso4可用加熱法軟化嗎？【提示】不能，因為加熱煮沸caso4不分解，無變化。2“磺化煤屬于陰離子交換樹脂，”這句話對嗎？【提示】錯誤，磺化煤屬于陽離子交換樹脂。第2步闡述要點歸納，深化知識1有關硬水的概念硬水：含有較多鈣、鎂離子的水；軟水：不含或含較少鈣、鎂離子的水；永久硬度：由ca2、mg2與so、cl相對應的鹽引起的水的硬度；暫時硬度：由ca2、mg2與hco相對應的鹽引起的水的硬度。2硬水的軟化(1)除去或減少天然水中的ca2、mg2的過程，叫做硬水的軟化。常用的硬水軟化方法有加熱法、藥劑法和離子交換法等。(2)加熱法能降低水的暫時硬度，反應原理：ca(hco3)2caco3co2h2omg(hco3)2mgco3co2h2omgco3h2omg(oh)2co2(3)離子交換法離子交換法就是通過加入離子交換劑降低水中ca2、mg2含量的方法。離子交換法常用于工業(yè)鍋爐用水的軟化。離子交換劑有多種多樣，磺化煤是一種陽離子交換劑，并且可以再生。其凈水和再生的原理是：磺化煤軟化硬水2narca2=car22na2narmg2=mgr22na磺化煤再生car22na=2narca2mgr22na=2narmg2第3步例證典例印證，思維深化下列有關硬水及其軟化的說法中錯誤的是()a離子交換法可以軟化硬水b硬水中含有較多ca2、mg2c生產、生活使用的天然水必須經過軟化d加熱可使暫時硬水中的ca2生成caco3沉淀【解析】a、b、d是一些常識，c中生活使用的硬水不是“必須”經軟化后再使用?！敬鸢浮縞第4步運用精選習題，落實強化2下列說法正確的是()a加熱法可軟化各種硬度的硬水b軟水是配制agno3溶液的最好用水c反應2narca2=car22na的逆反應在一定條件下也能發(fā)生d硬水軟化就是除凈水中所有的ca2和mg2【解析】加熱法只能軟化具有暫時硬度的硬水因為ca(hco3)2、mg(hco3)2受熱可分解為caco3、mg(oh)2而除去，不能軟化永久硬水；軟水中仍含有cl、co、so等離子，遇到agno3會產生agcl、ag2co3等沉淀，故軟水不能用于配制agno3溶液，應用蒸餾水；硬水軟化是指減少或除去水中的ca2和mg2，不一定除凈，故a、b、d項均不正確?！敬鸢浮縞1天然水中的三類雜質：懸浮物質、膠體物質、溶解物質2常見的兩種混凝劑：kal(so4)212h2o、fecl33原水轉化為自來水的三步處理：混凝消毒去除異味4常見的兩種硬水軟化方法：加熱煮沸法、離子交換法1為保證青少年和兒童的健康成長，每天飲用的水應含有一定量的鈣、鎂等離子。目前市售的“蒸餾水”“純凈水”因不含有鈣、鎂離子，不宜長期、大量飲用。為保證青少年兒童的健康成長，這些飲用水應添加一些化學物質。這些微量添加物應該是() a精鹽b石灰石粉c可溶的鈣和鎂的碳酸氫鹽d膽礬【解析】純凈水等缺少鈣、鎂離子，因此應加入可溶性的鈣、鎂鹽。顯然a、d項不合理，b項石灰石粉不溶于水?！敬鸢浮縞2下列說法中正確的是()a純凈水就是純的水 b與普通可飲用水相比，純凈水作為飲用水一定對人體更有利c與純凈水相比，蒸餾水作為飲用水對人體更有利d瓶裝純凈水可開瓶即喝 【解析】人體所需要的礦物質和微量元素許多是從飲用水中獲取的。蒸餾水是純凈的水，不能用作飲用水?！敬鸢浮縟3水體污染是一種嚴重的環(huán)境問題，下列哪些措施可以減少水污染() 控制工業(yè)生產中廢水和城市污水的排放減少有機農藥的使用多種植樹木減少so2等氣體排放減少水生動植物的繁殖abc d【解析】采取措施，可減少水體污染物的含量，減少水污染。為減少大氣污染?！敬鸢浮縝4下列操作不屬于硬水軟化方法的是()a將硬水加熱煮沸b往硬水中加入少量na2co3，將ca2、mg2沉淀c讓硬水通過磺化煤d往硬水中加入少量液氯【解析】往硬水中加入少量液氯是為了殺菌消毒，而不是軟化硬水。【答案】d5近期在西非國家爆發(fā)的埃博拉疫情呈加速蔓延之勢，已知該病毒對化學藥品敏感，乙醇、酸性高錳酸鉀溶液、次氯酸鈉溶液、雙氧水等消毒劑可以完全滅活病毒感染性。下列有關說法正確的是()a乙醇、次氯酸鈉溶液均可以將病毒氧化而達到消毒的目的b酸性高錳酸鉀溶液和雙氧水的消毒原理相同c雙氧水具有較強的腐蝕性，不能用于皮膚的消毒d在次氯酸鈉溶液中通入少量二氧化硫可得到亞硫酸鈉和次氯酸【解析】a乙醇使蛋白質變性并非是將病毒氧化，錯誤；b.酸性高錳酸鉀溶液和雙氧水的消毒原理相同，都是利用二者的強氧化性，正確；c.雙氧水具有較強的氧化性，稀溶液能用于皮膚的消毒，錯誤；d.次氯酸鈉溶液中通入少量二氧化硫，二者發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子和氯離子，錯誤?！敬鸢浮縝6下列有關硬水、軟水及硬水軟化的說法，正確的在題后的括號里畫“”，錯誤的在括號里畫“”。(1)ca2、mg2含量較多的水叫永久硬水。()(2)雨水中ca2、mg2含量很少，因此雨水是軟水。()(3)硬水大多同時具有暫時硬度和永久硬度。()(4)用硬水洗衣服，肥皂不易起泡而且會產生膠狀沉淀。()(5)硬水煮沸后，ca2、mg2就消失變成軟水。()(6)溶有ca2、mg2、hco的水，加熱煮沸后就有白色沉淀生成。()(7)具有暫時硬度或永久硬度的水都可以用磺化煤(nar