人教版選修1 第四章第二節(jié)　愛護(hù)水資源第2課時(shí) 學(xué)案.doc

課堂探究探究一 污水處理的化學(xué)方法及其原理問題導(dǎo)引防治水體污染迫在眉睫。請(qǐng)利用已有的化學(xué)知識(shí)，針對(duì)污水中的懸浮物、氫離子、氫氧根離子、銅離子、汞離子等不同污染物，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┻M(jìn)行處理。提示：混凝法、中和法、氧化還原法等。名師精講1混凝法混凝法就是通過加入混凝劑使難以自然沉降的懸浮物形成沉淀的污水處理方法。原理：以明礬凈水為例，明礬溶于水后發(fā)生電離。電離產(chǎn)生的al3水解生成al(oh)3膠體：al33h2oal(oh)3(膠體)3h，al(oh)3膠粒帶正電荷，吸附帶負(fù)電荷的懸浮顆粒形成較大顆粒而沉淀，使懸浮顆粒從水體中分離出來，達(dá)到凈水的目的。fecl3的凈水原理與明礬的凈水原理類似，fe3水解成fe(oh)3膠體后吸附水中的懸浮顆粒聚沉，而達(dá)到凈水的目的。fe33h2ofe(oh)3(膠體)3h。特別提示fe是人體需要補(bǔ)充的元素，對(duì)人體有益，而al對(duì)人體有害，故用fe3凈水比用al3凈水對(duì)人體健康更有益。2中和法中和法就是通過加堿中和酸或加酸中和堿的污水處理方法。常用的堿是熟石灰ca(oh)2，常用酸是硫酸，也用二氧化碳。有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)可表示為：ca(oh)2h2so4=caso42h2oh2so42naoh=na2so42h2o2naohco2=na2co3h2ona2co3h2oco2=2nahco33沉淀法沉淀法就是利用某些化學(xué)物質(zhì)作沉淀劑，與廢水中的污染物(主要是重金屬離子)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶于水的沉淀析出，從廢水中分離。如含hg2的廢水中加入na2s：hg2s2=hgs。沉淀法是除去水中重金屬離子的常用方法。4氧化還原法氧化還原法是利用氧化還原反應(yīng)除去水中的有毒物質(zhì)的污水處理方法。氧化還原法是污水處理中的重要方法之一，在用這種方法處理污水的過程中，廢水中的有害物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)或難溶物質(zhì)、易通過其他方法除去的物質(zhì)。例如，氯氧化法處理含氰(cn)廢水是廢水處理的一個(gè)典型實(shí)例。在堿性條件下，cl2可將廢水中的cn氧化成無毒的n2和co2等，使水質(zhì)得到凈化：2cn8oh5cl2=2co2n210cl4h2o又如，在酸性條件下，向含鉻廢水中加入feso4，可將還原為cr3：6fe214h=2cr36fe37h2o然后再加入熟石灰調(diào)節(jié)溶液的ph，使cr3轉(zhuǎn)變?yōu)閏r(oh)3沉淀而從廢水中除去。【例題1】 目前，城市污水處理廠多采用活性污泥法二級(jí)處理工藝來進(jìn)行污水處理。該工藝的一級(jí)處理是在沉淀池中通過過濾除去污水中的固體沉淀物和懸浮物，再加入一定量的化學(xué)試劑中和酸性或堿性物質(zhì)。二級(jí)處理是采用空氣曝氣活性污泥法，利用細(xì)菌等微生物除去廢水中的有機(jī)污染物。(1)在這種污水處理工藝中，采用的污水處理方法有_(從下列選項(xiàng)選擇，用符號(hào)填空)。a化學(xué)法b生物法c物理法(2)在這種污水處理工藝的二級(jí)處理中要進(jìn)行“曝氣”，其主要目的是_。(3)采用這種工藝處理過的水可回收再利用，它_(填“可以”或“不可以”)直接用作生活飲用水，其原因是_。解析：(1)由題干中“過濾”“加化學(xué)試劑”“利用細(xì)菌等微生物”的字眼即可作答。(2)“曝氣”的含義是使水暴露在空氣中，使水與空氣接觸的面積增大，增加水中的含氧量，以加速水中有機(jī)物的分解。(3)該工藝所采用的方法對(duì)污水的處理不是很徹底，如未涉及重金屬離子的除去等。答案：(1)abc(2)增加水中的含氧量，加速水中有機(jī)物的分解(3)不可以該工藝所采用的方法對(duì)污水的處理不是很徹底，處理過的水的水質(zhì)還不符合生活飲用水的標(biāo)準(zhǔn)方法點(diǎn)撥污水處理是一個(gè)復(fù)雜的過程，在對(duì)污水處理前，要弄明白污水中的有害成分的性質(zhì)和濃度，然后根據(jù)有關(guān)方法的原理與作用、污水處理后的用途等，設(shè)計(jì)污水處理的流程和方法。此外，還要考慮到在治污過程中是否能得到可利用的資源，以及是否會(huì)對(duì)水造成二次污染等，采用綜合治理方案和措施。變式訓(xùn)練1水體污染物有：.含鹽酸的酸性廢水，.油類、氰化物、硫化物，.重金屬離子；污水處理的化學(xué)方法有：a.中和法，b.氧化還原法，c.沉淀法，所采用的方法對(duì)水體污染物處理不正確的是()aa bb cb dc解析：處理含鹽酸的酸性廢水的方法是中和法；處理含油類、氰化物、硫化物廢水的方法是氧化還原法；處理含重金屬離子廢水的方法是沉淀法，故選b。答案：b探究二 自來水、純凈水的制取方法問題導(dǎo)引根據(jù)你所掌握的知識(shí)推斷，來自江河、湖泊、水庫的水是否可以直接飲用？提示：來自江河、湖泊、水庫的水所含雜質(zhì)可以分為三類：懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)和溶解物質(zhì)，列表分析如下：分類主要物質(zhì)懸浮物質(zhì)細(xì)菌、病毒、藻類、原生動(dòng)物、泥沙和黏土等膠體物質(zhì)硅、鋁、鐵的水合氧化物膠體物質(zhì)，黏土礦物膠體物質(zhì)，腐殖質(zhì)等有機(jī)高分子化合物溶解物質(zhì)氧氣、二氧化碳、硫化氫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(jī)物由于天然水中含有許多雜質(zhì)，這樣的水不能直接飲用。名師精講自來水、純凈水的制取方法方法試劑或用品目的沉淀鐵鹽或鋁鹽除去水中的懸浮物過濾細(xì)沙除去沉淀和殘存的懸浮物曝氣空氣增加水中含氧量，加速水中有機(jī)物的分解消毒漂白粉、clo2、o3等殺滅水中有害的微生物軟化石灰、純堿或磺化煤除去或減少水中ca2、mg2，降低水的硬度，達(dá)到飲用水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)去離子離子交換樹脂除去水中某些離子，如na、cl等，制得純凈水將軟化后的自來水用離子交換法、電滲析法、反滲透法或蒸餾法去掉某些離子。飲用水消毒的原理是加入氧化劑或施加高溫，使細(xì)菌病毒的蛋白質(zhì)變性死亡。工業(yè)上通常用氧化劑對(duì)大量的飲用水消毒?！纠}2】 自來水加工處理流程如下，下列有關(guān)說法不正確的是()a若用feso4作混凝劑，最終鐵將以fe(oh)2形式進(jìn)入反應(yīng)沉淀池b投藥時(shí)常加入適量石灰，是為了除去水中的mg2、等c自來水生產(chǎn)中，前加氯起消毒殺菌作用，后加氯是保持水中有效氯的含量，防止自來水二次污染d用clo2消毒自來水，消毒效率約是同質(zhì)量氯氣的2.63倍解析：a中最終將以fe(oh)3形式進(jìn)入反應(yīng)沉淀池；b、c正確；d中首先知道含氯氧化劑一般變?yōu)槁入x子，設(shè)質(zhì)量為m g，clo2得到的電子數(shù)為5，cl2則得到2，故前者約是后者的2.63倍。答案：a變式訓(xùn)練2高鐵酸鈉(na2feo4)是一種新型水處理劑，它有比高錳酸鉀更強(qiáng)的氧化性，在水中反應(yīng)其鐵元素被還原為fe3。(1)高鐵酸鈉中鐵元素的化合價(jià)為_，高鐵酸鈉能消毒殺菌，這是基于它的什么性質(zhì)？_。(2)高鐵酸鈉用于水處理，除了能消毒殺菌外，它還能沉降水中的懸浮雜質(zhì)，起凈水作用，請(qǐng)說明其凈水原理_。解析：高鐵酸鈉是強(qiáng)氧化劑，常用于消毒殺菌。結(jié)合傳統(tǒng)的自來水消毒用液氯的原理，顯然na2feo4因強(qiáng)氧化性而能殺菌