202X學(xué)年高中化學(xué)主題1呵護(hù)生存環(huán)境1.2獲取安全的飲用水課件魯科版選修1VIP

1、課題課題2獲取平安的飲用水獲取平安的飲用水目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)引導(dǎo)目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)引導(dǎo)一、天然水的凈化1.天然水中的雜質(zhì):主要有泥土、可溶性物質(zhì)和致病細(xì)菌等,必須經(jīng)過(guò)綜合處理才能到達(dá)飲用標(biāo)準(zhǔn)。2.天然水制備飲用水的步驟(1)沉降懸浮物常用的絮凝劑還有聚合鋁、鎂鹽和有機(jī)絮凝劑等。(2)殺菌消毒實(shí)質(zhì):用強(qiáng)氧化劑或在高溫條件下使菌體蛋白質(zhì)變性。常用殺菌消毒劑:氯氣、漂白粉、二氧化氯、高鐵酸鹽等。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)引導(dǎo)3.城市自來(lái)水的獲取城市自來(lái)水的獲取(1)原那么原那么:用廉價(jià)、有效的方法把天然水中的懸浮物、微生物用廉價(jià)、有效的方法把天然水中的懸浮物、微生物及異味除去及異味除去,但無(wú)需除去水中所有的礦物質(zhì)。但無(wú)需除去

2、水中所有的礦物質(zhì)。(2)步驟步驟:根據(jù)自來(lái)水處理流程示意圖完成主要步驟根據(jù)自來(lái)水處理流程示意圖完成主要步驟:目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)引導(dǎo)預(yù)習(xí)交流交流1明礬是如何凈水的?目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)引導(dǎo)二、硬水的軟化1.水的硬度目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)引導(dǎo)目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)引導(dǎo)預(yù)習(xí)交流2離子交換法常用于工業(yè)鍋爐用水的軟化,它是怎樣軟化水的?簡(jiǎn)要答復(fù)其原理并寫出相關(guān)反響的通式。答案:由普通飲用水制取純潔水的過(guò)程主要是除去離子的過(guò)程,通常采用離子交換法,即使原料水通過(guò)離子交換樹脂,陽(yáng)離子交換樹脂上的H+與水中的陽(yáng)離子(如Ca2+)進(jìn)展交換,釋放出H+,而陰離子交換樹脂上的OH-與水中的陰離子(如Cl-)進(jìn)展交換,釋放出OH-。H+與OH-結(jié)合生

3、成純水,到達(dá)除去離子的目的。反響的方程式如下:目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)引導(dǎo)三、純潔水的制取方法純潔水是以符合生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水為原料,選用電滲析法、離子交換法、反滲透法、蒸餾法等適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄖ频玫?。四、污水治理與環(huán)境保護(hù)1.水污染的人為因素主要由工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)田排水以及降雨淋洗將大氣污染物和堆積在地上的垃圾污染物沖入水中而引起的。2.污水處理方法處理污水的主要方法有物理方法、生物方法、化學(xué)方法。其中化學(xué)方法包括中和法、氧化法、復(fù)原法、化學(xué)沉淀法等。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)三一二一、天然水的凈化活動(dòng)與探究我國(guó)規(guī)定飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)必須符合以下要求:以下是原料水處理成自來(lái)水的工藝流程示意圖:問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)

4、三一二問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)三一二(3)通入二氧化碳的目的是和。(4)氣體A的作用是,這種作用是基于氣體A和水反響的產(chǎn)物具有。(5)以下物質(zhì)中,(填編號(hào))可以作為氣體A的代用品。Ca(ClO)2濃氨水K2FeO4SO2(6)水中Ca2+、Mg2+的總濃度大于0.0011molL-1即為硬水,顯然上述方法制得的水很可能是硬水,檢驗(yàn)的方法是。請(qǐng)寫出用熟石灰和純堿將其軟化的化學(xué)方程式:。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)三一二點(diǎn)撥:解答此題應(yīng)注意兩點(diǎn):(1)參加生石灰(CaO)是為了除去水中的Ca2+、Mg2+。(2)通入A氣體是為了殺菌消毒。解析:(2)FeSO4先與過(guò)量的堿反響生成Fe(OH)2沉淀,屬于復(fù)分解反響;F

5、e(OH)2再被氧化為Fe(OH)3,既是化合反響又是氧化復(fù)原反響;沒有發(fā)生分解反響。(3)因溶液中含有過(guò)量的Ca(OH)2,可通入CO2使其轉(zhuǎn)化為CaCO3除去。(4)氣體A是Cl2,Cl2和水反響生成次氯酸,利用其強(qiáng)氧化性殺菌消毒。(5)次氯酸鹽、高鐵酸鹽等強(qiáng)氧化劑可以代替氯氣。(6)可用肥皂水檢驗(yàn)是否是硬水。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)三一二問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)三一二遷移與應(yīng)用以下方法不能用于對(duì)飲用水進(jìn)展殺菌消毒的是()A.加熱煮沸B.參加Ca(ClO)2C.參加純堿D.參加ClO2解析:細(xì)菌主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成,殺菌的實(shí)質(zhì)是用強(qiáng)氧化劑或在高溫條件下使菌體蛋白質(zhì)變性,對(duì)少量水通常采用加熱煮沸法來(lái)殺菌消毒,對(duì)

6、大量水多采用氧化劑氧化法來(lái)殺菌消毒,故C項(xiàng)不正確。答案:C問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)三一二問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)三一二第三步:曝氣把水暴露在空氣中,使水與空氣的接觸面積增大,增加水中氧的含量,以加速水中有機(jī)物的分解。第四步:消毒參加殺菌消毒劑殺滅水中有害的微生物。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一二、硬水的軟化及純潔水的制取活動(dòng)與探究通常,把由Ca2+、Mg2+的碳酸氫鹽引起的硬度叫暫時(shí)硬度,而把Ca2+、Mg2+的硫酸鹽或氯化物引起的硬度叫永久硬度。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:1 L水含10 mg CaO(或相當(dāng)于10 mg CaO)稱為1度(以1表示),硬度在8以上的稱為硬水,在8以下的稱為軟水。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,某地的河水中含Ca

7、(HCO3)2 2.50010-3 molL-1、Mg(HCO3)2 3.00010-3 molL-1。請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題。(1)該河水的硬度類型是,硬度值是。(2)假設(shè)將該河水直接作鍋爐用水,主要危害是。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一(3)欲降低該河水的硬度,以下措施中有效的是(填寫代號(hào))。A.加熱B.加漂白粉C.加高鐵酸鉀D.加明礬(4)磷酸鈉也是優(yōu)良的硬水軟化劑之一。要將該河水加工成軟水,每立方米河水(設(shè)該河水的密度為1gcm-3)中應(yīng)最少加磷酸鈉的質(zhì)量為。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一答案:(1)暫時(shí)硬度30.8(2)使鍋爐結(jié)垢,降低熱效率,浪費(fèi)燃料,甚至引起鍋爐爆炸(3)A(4)4

8、45.1g問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一遷移與應(yīng)用根據(jù)所學(xué)內(nèi)容,你能列舉出鑒別硬水的簡(jiǎn)單方法嗎?答案:方法1:取一杯熱水,將肥皂切碎投入其中,肥皂能完全溶解,冷卻后得到一種半透明的液體,即為軟水;假設(shè)冷卻后水面有一層未溶解的白色物質(zhì),那么為硬水,且白色物質(zhì)越多,水的硬度越高。方法2:用燒杯盛水加熱,假設(shè)杯壁留下較多水垢,那么為硬水。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一2.煮沸法(1)只適用于少量水的軟化。(2)只能降低硬水的暫時(shí)硬度。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一5.純潔水的制取方法純潔水的制取方法(1)有離子交換法、反滲透法、蒸餾法等。有離子交換法、反滲透

9、法、蒸餾法等。(2)離子交換法離子交換法制取純潔水的常用方法。制取純潔水的常用方法。包含以下三個(gè)處理程序包含以下三個(gè)處理程序:用活性炭過(guò)濾除去有機(jī)物用活性炭過(guò)濾除去有機(jī)物離子交換除去離子離子交換除去離子用紫外線或臭用紫外線或臭氧殺菌消毒。氧殺菌消毒。去除離子的原理去除離子的原理:原料水通過(guò)離子交換樹脂時(shí)原料水通過(guò)離子交換樹脂時(shí),水中的離子與樹脂上的離子進(jìn)展交水中的離子與樹脂上的離子進(jìn)展交換換,其中其中,陽(yáng)離子交換樹脂上的陽(yáng)離子交換樹脂上的H+與水中的陽(yáng)離子進(jìn)展交換與水中的陽(yáng)離子進(jìn)展交換,釋放出釋放出H+,而陰離子交換樹脂上的而陰離子交換樹脂上的OH-與水中的陰離子進(jìn)展交換與水中的陰離子進(jìn)展交換

10、,釋放出釋放出OH-。H+與與OH-結(jié)合生成純水。結(jié)合生成純水。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)二三一(3)反滲透法是目前制取純潔水較理想的方法。這種方法采用孔徑很小的反滲透膜并對(duì)原料水加壓,在外加壓力的作用下只有水分子能通過(guò),從而得到純潔水。反滲透法也可以用于海水的淡化。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三三、污水的治理活動(dòng)與探究如圖是某市污水處理的工藝流程示意圖: 問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三(1)污水處理的主要方法有:中和法;化學(xué)沉淀法;氧化復(fù)原法;過(guò)濾法。其中屬于化學(xué)方法的有。A.B.C.D.(2)常用的混凝劑可以是(任填一種混凝劑的名稱)。(3)參加熟石灰的目的是,寫出相關(guān)的化學(xué)方程式:。(4)參加Na2S的作用是。問(wèn)

11、題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三點(diǎn)撥:根據(jù)污水中所含雜質(zhì)的成分及其性質(zhì)選擇處理方法和所用試劑。解析:過(guò)濾法屬于物理方法,其他三種方法都屬于化學(xué)方法。水處理過(guò)程中常用的混凝劑有:硫酸鋁Al2(SO4)3、明礬KAl(SO4)212H2O等。該污水中含有H+和Hg2+,參加熟石灰目的是中和酸性廢水,參加Na2S目的是將Hg2+轉(zhuǎn)化成HgS沉淀。答案:(1)A(2)明礬(其他合理答案:亦可)(3)中和酸性廢水Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O(4)除去Hg2+問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三遷移與應(yīng)用工業(yè)廢水中常含有不同類型的污染物,可采用不同的方法處理。以下處理措施和方法類別正確的選項(xiàng)是()解析:A項(xiàng)為化學(xué)

12、法;B項(xiàng)除去了汞離子,但引入了鉛離子;D項(xiàng)純堿與石灰水反響生成的氫氧化鈉又是新的污染物。答案:C問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三1.水體污染源水體污染源(1)工業(yè)污水工業(yè)污水;(2)生活污水生活污水;(3)農(nóng)田排水農(nóng)田排水;(4)降雨淋洗和沖刷。降雨淋洗和沖刷。2.城市污水處理廠處理污水的方法城市污水處理廠處理污水的方法城市污水處理廠通常采用活性污泥法二級(jí)處理工藝處理污水。城市污水處理廠通常采用活性污泥法二級(jí)處理工藝處理污水。(1)一級(jí)處理一級(jí)處理:在沉淀池中通過(guò)過(guò)濾除去污水中的固體沉淀物和在沉淀池中通過(guò)過(guò)濾除去污水中的固體沉淀物和懸浮物懸浮物,再參加一定量的化學(xué)試劑中和污水中的酸性或堿性物質(zhì)。再參加一

13、定量的化學(xué)試劑中和污水中的酸性或堿性物質(zhì)。(2)二級(jí)處理二級(jí)處理:采用空氣曝氣活性污泥法采用空氣曝氣活性污泥法,利用細(xì)菌等微生物除去利用細(xì)菌等微生物除去廢水中的有機(jī)污染物。廢水中的有機(jī)污染物。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)一二三問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)1234561.城市由天然水獲取自來(lái)水的一般步驟為()解析:天然水變?yōu)樽詠?lái)水應(yīng)先自然沉降和加絮凝劑沉降,使水中的固體雜質(zhì)沉淀出來(lái),然后通過(guò)細(xì)砂、活性炭過(guò)濾,再曝氣增加溶氧量,氧化、除去有機(jī)物質(zhì),最后消毒成為自來(lái)水。答案:C問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)1234562.用高鐵酸鈉用高鐵酸鈉(Na2FeO4)對(duì)來(lái)自河、湖的淡水消毒對(duì)來(lái)自河、湖的淡水消毒,是城市飲水處是城市飲水處理的新技

14、術(shù)理的新技術(shù),以下對(duì)高鐵酸鈉用于飲水處理的分析正確的選項(xiàng)是以下對(duì)高鐵酸鈉用于飲水處理的分析正確的選項(xiàng)是()A.Na2FeO4的水溶液顯酸性的水溶液顯酸性,能殺菌消毒能殺菌消毒B.在在Na2FeO4中鐵元素顯中鐵元素顯+3價(jià)價(jià),具有強(qiáng)氧化性具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒能殺菌消毒C.Na2FeO4的復(fù)原產(chǎn)物的復(fù)原產(chǎn)物Fe3+易水解產(chǎn)生易水解產(chǎn)生Fe(OH)3膠體膠體,使水中懸浮使水中懸浮物聚沉物聚沉D.Na2FeO4的復(fù)原產(chǎn)物的復(fù)原產(chǎn)物Fe2+水解得水解得Fe(OH)2膠體膠體,使水中懸浮物聚使水中懸浮物聚沉沉解析:高鐵酸鈉中鐵元素的化合價(jià)為+6,具有很強(qiáng)的氧化性,是強(qiáng)氧化劑,因此能殺菌消毒。同時(shí),高

15、鐵酸鈉作氧化劑時(shí),其復(fù)原產(chǎn)物為Fe3+,Fe3+水解得到Fe(OH)3膠體,膠體具有很強(qiáng)的吸附能力,因此又能凈水。答案:C問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)1234563.以下方法中能同時(shí)很好地減小水的暫時(shí)硬度和永久硬度的是以下方法中能同時(shí)很好地減小水的暫時(shí)硬度和永久硬度的是()蒸餾煮沸加純堿加石灰離子交換蒸餾煮沸加純堿加石灰離子交換A. B. C. D.解析:蒸餾法收集從水溶液中揮發(fā)出來(lái)的水,能同時(shí)減小水的暫時(shí)硬度和永久硬度;煮沸法使碳酸氫鈣和碳酸氫鎂轉(zhuǎn)化為沉淀,只能減小水的暫時(shí)硬度;加純堿能沉淀鈣離子和鎂離子,能同時(shí)減小水的暫時(shí)硬度和永久硬度;加石灰能沉淀鎂離子,也能減小Ca(HCO3)2造成的水的暫時(shí)硬度

16、,但不能減小鈣離子造成的水的永久硬度;離子交換法能吸附鈣離子和鎂離子,能同時(shí)減小水的暫時(shí)硬度和永久硬度。答案:B問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)1234564.某地區(qū)使用含較少某地區(qū)使用含較少Ca2+、Mg2+的天然水按以下四個(gè)步驟制取的天然水按以下四個(gè)步驟制取自來(lái)水。自來(lái)水。答復(fù)以下問(wèn)題:(1)該地區(qū)的天然水屬于(“硬水或“軟水)。(2)在第一步中需要參加絮凝劑,常用的絮凝劑可以是(任填一種絮凝劑名稱)。(3)常用液氯作為消毒劑,其原理是。答案:(1)軟水(2)明礬(答案:合理即可)(3)液氯與水反響生成的次氯酸具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)12345 65.磺化煤磺化煤(代表式代表式NaR)是一種鈉型離子交換劑是一種鈉型離子交換劑,它能使硬水中的它能使硬水中的Ca2+、Mg2+通過(guò)交換除去而使水軟化?，F(xiàn)代海水通過(guò)交換除去而使水軟化。現(xiàn)代海水(海水中含海水中含Na+、Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子等陽(yáng)離子)淡化方法是使海水按順序通過(guò)兩種離子交淡化方法是使海水按順序通過(guò)兩種離子交換樹脂換樹脂,其流程如下圖。其流程如下圖。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)即時(shí)檢測(cè)12345 6(1)現(xiàn)有氫型陽(yáng)離子交換樹脂和羥型陰離子交換樹脂,那么A柱是(填代表式,下同),B柱是。(2)按上述順序裝柱的理由是。解析:要使海水淡化,可以使用離子交換樹脂