蘇教版高一選修1 1.2水資源的合理利用1課件

蘇教版-選修1專題1潔凈安全的生存環(huán)境

水資源的合理利用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1、了解世界以及中國(guó)的水資源狀況，認(rèn)識(shí)人類所面臨的水資源危機(jī)，樹(shù)立保護(hù)水資源的意識(shí)。2、知道硬水、軟水的概念，了解硬水對(duì)生產(chǎn)生活的危害，理解硬水軟化的煮沸法及離子交換法的原理。3、了解自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程的一般工序，理解鋁系、鐵系凈水劑以及氯系消毒劑的作用原理。4、認(rèn)識(shí)水質(zhì)評(píng)價(jià)的必要性，知道幾種常見(jiàn)的水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，能應(yīng)用pH試紙測(cè)定水體的pH。5、知道水污染的危害，了解中和法、氧化法、沉淀法等常見(jiàn)的水污染處理方法。[教學(xué)重點(diǎn)]1、水體污染物對(duì)水體的污染。2、污水的處理方法和原理。[教學(xué)難點(diǎn)]污水處理中的主要化學(xué)方法和原理。你知道嗎？水，是生命之源，是萬(wàn)物之源.地球上的一切生命，沒(méi)有水，就沒(méi)有生命的存在。水是人體內(nèi)的六大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，約占體重的60%—70%。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也離不開(kāi)水，世界上用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的淡水量占人類消耗淡水總量的60%—80%。一般情況下，每人每天需要水2.5kg。水是優(yōu)良的溶劑，食物中的營(yíng)養(yǎng)成分必須溶解在水里才能運(yùn)送到人體的各個(gè)部分，以維持人類正常生命活動(dòng)的需要。人體內(nèi)的一切生化過(guò)程都是在水的參與下進(jìn)行的。沒(méi)有水，人的生命將無(wú)法維持。【問(wèn)題討論】

地球上70％覆蓋著水，為什么世界上還有許多國(guó)家和地區(qū)面臨缺水的危機(jī)？1、淡水資源比較少（能直接飲用的僅占水資源的0.769％）；2、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用水量增多；3、淡水資源分布不均勻（20多個(gè)國(guó)家缺水）4、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水資源被污染。世界人均水量和一些國(guó)家的人均水量四分之一

在洗“牛奶浴”的贊比亞民工中國(guó)水資源

中國(guó)的水資源總量約28124億立方米（地表水和地下水分別為27115和8288，二者重復(fù)用水為7279），居世界第六位，但我國(guó)人均水量?jī)H2390立方米，只相當(dāng)于世界人均水量的1/4，居第88位，是世界13個(gè)貧水國(guó)家之一。從地域上看，占全國(guó)耕地60%以上的淮河及其以北地區(qū)，地表水資源僅占12%，地下水資源占20%。從降水量和河流徑流量的時(shí)間分布看，長(zhǎng)江以北地區(qū)，6至9月的降水量約占全年的80%，每年汛期長(zhǎng)江、黃河都有大量淡水流入海洋，白白浪費(fèi)了水資源；當(dāng)進(jìn)入冬春季后，我國(guó)大部分地區(qū)由于降水量少，往往造成干旱。

總的說(shuō)來(lái)，我國(guó)水資源狀況令人擔(dān)憂：平均每年有3億畝耕地受旱災(zāi)威脅，8200萬(wàn)人飲水有困難；由于嚴(yán)重缺水，工業(yè)產(chǎn)值每年損失近1200億元；全國(guó)600多個(gè)城市中有近400個(gè)缺水，全國(guó)城市日缺水量近1800萬(wàn)立方米；長(zhǎng)期過(guò)量的地下水開(kāi)采，已出現(xiàn)160個(gè)地下水區(qū)域性下降漏斗，總面積約9萬(wàn)立方米；工農(nóng)業(yè)的發(fā)展使許多城市出現(xiàn)水質(zhì)被污染的水質(zhì)性缺水問(wèn)題。水上垃圾隨處可見(jiàn)缺水造成土地沙漠化城市水污染專題1潔凈安全的生存環(huán)境第二單元

水資源的合理利用一、生活中的飲用水問(wèn)題與討論:1．我國(guó)農(nóng)村某些地區(qū)直接以河水(湖水)為飲用水，怎樣對(duì)河水(湖水)進(jìn)行凈化?2．你了解哪些凈水的方法?

一、生活中的飲用水分類

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、氮?dú)獾热芙庠谒械臍怏w，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

明礬的凈水作用明礬溶于水后，鋁離子發(fā)生水解，生成氫氧化鋁膠體：氫氧化鋁膠體因吸附溶液中的陽(yáng)離子而帶正電荷。天然水中的雜質(zhì)大多為帶負(fù)電荷的膠粒，因此，帶正電荷的氫氧化鋁膠粒能吸附水中帶負(fù)電荷的膠粒，并使這些雜質(zhì)與氫氧化鋁膠體一起凝聚而沉降。同理，鐵鹽的凈水作用也是如此。Fe3+＋3H2OFe(OH)3(膠體)

＋3H+具有強(qiáng)吸附性的活性炭可除去水中的異味一、生活中的飲用水常用消毒劑有漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等。氯氣消毒殺菌的原理：生成的次氯酸具有強(qiáng)氧化性，起消毒殺菌作用。Cl2+H2OHCl+HClO

剛出廠的自來(lái)水中常含有少量余氯，它在配水管中停留，能有效地起到消毒殺菌的作用，主要是因?yàn)槁葰馀c水的反應(yīng)是一個(gè)可逆過(guò)程，當(dāng)起消毒作用的次氯酸被消耗后，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，使次氯酸及時(shí)得到補(bǔ)充。問(wèn)題：用什么方法可以鑒別純凈水和自來(lái)水？AgNO3溶液和稀硝酸一、生活中的飲用水2.飲用水的凈化過(guò)程一般包括

凝結(jié)沉淀

過(guò)濾（去除沉淀）空氣氧化（除菌、去異味）消毒（保持殺菌能力）自來(lái)水廠沉淀池一、生活中的飲用水新型滅菌消毒劑—二氧化氯二氧化氯的應(yīng)用十分廣泛，除用于一般的殺菌、消毒外，還廣泛地用于環(huán)保、滅藻、漂白、保鮮、除臭等方面。二氧化氯現(xiàn)已被世界衛(wèi)生組織列為A1級(jí)高效安全滅菌消毒劑我國(guó)從2000年起就逐漸用二氧化氯取代氯氣對(duì)飲用水進(jìn)行消毒硬水及其軟化你知道水垢的成分及水垢產(chǎn)生的原因嗎？軟水和硬水天然水成分：Ca2＋、Mg2＋、HCO3－、CO32－、Cl－、SO42－、NO3－

硬水：含有較多量的Ca2＋和Mg2＋的水軟水：只含較少量或不含Ca2＋和Mg2＋的水硬水的危害!人飲用的水若硬度過(guò)高，對(duì)于不習(xí)慣的人來(lái)說(shuō)，易造成腸胃功能紊亂，導(dǎo)致疾病的發(fā)生，如南方人初到北方時(shí)的“水土不服”現(xiàn)象；長(zhǎng)期飲用過(guò)硬的水，還會(huì)使胃炎、結(jié)石等病的發(fā)病率上升。硬度過(guò)低，則人無(wú)法從水中吸收人體發(fā)育所必需的無(wú)機(jī)鹽離子和微量元素等，對(duì)人體的危害也很大。使用硬水會(huì)給生產(chǎn)和生活帶來(lái)許多不便。例如，在硬水中用肥皂洗滌衣物，不但難以洗凈，還會(huì)使衣物變硬。鍋爐用水的硬度高，放出的熱水表面會(huì)有一層白色漂浮物。同時(shí)，鍋爐內(nèi)壁易結(jié)垢。這樣不僅浪費(fèi)燃料，而且會(huì)使鍋爐管道因受熱不均而導(dǎo)致變形或損壞，嚴(yán)重時(shí)還可能引起鍋爐爆炸。

如何用簡(jiǎn)單的方法區(qū)別軟水和硬水？加入肥皂水進(jìn)行試驗(yàn)，振蕩片刻。如果為硬水，則在水中會(huì)出現(xiàn)一些絮狀物(硬脂酸鈣或硬脂酸鎂的沉淀)，且泡沫較少；反之也為軟水。洗頭發(fā)時(shí)，為什么用肥皂后會(huì)感覺(jué)較澀，一般都是使用洗發(fā)劑或洗發(fā)水？自來(lái)水一般為硬水。（1）加熱煮沸法：Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2OMg(HCO3)2==MgCO3↓+CO2↑+H2OMgCO3+H2O==Mg(OH)2+CO2↑(若硬水中鈣、鎂離子以碳酸氫鹽的形式存在)（2）離子交換法：

如：磺化煤法

2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+(若硬水中鈣、鎂離子以硫酸鹽或氯化物的形式存在)離子交換法裝置（2）離子交換法：

如：磺化煤法

2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+(若硬水中鈣、鎂離子以硫酸鹽或氯化物的形式存在)離子交換法裝置磺化煤的再生:

當(dāng)磺化煤中的鈉離子全部為鈣，鎂離子所代替后就失去了軟化能力，可用8%～10%的氯化鈉溶液浸泡，CaR2和MgR2就會(huì)跟鈉離子發(fā)生交換作用，重新生成NaR。又可發(fā)生交換作用使磺化煤得到再生：

CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+

MgR2+2Na+=2NaR+Mg2+喝純凈水比喝自來(lái)水好嗎?喝純凈水較衛(wèi)生生產(chǎn)1體積純凈水需要4體積的自來(lái)水,浪費(fèi)水有害物質(zhì)會(huì)被放大，對(duì)人的危害更大使人體中礦物質(zhì)和微量元素(Ca2+,Mg2+)大量流失使用自來(lái)水時(shí)應(yīng)注意些什么？

1、在飲用自來(lái)水前應(yīng)將自來(lái)水煮沸，以除去殘留的氯氣以及氯代有機(jī)物，并殺死微生物。2、警惕早晨“死水殺手”-滯留水管中超過(guò)一夜的水（溶解金屬后有毒，放掉約一面盆）。3、拒絕飲用反復(fù)煮沸的水（含亞硝酸鹽和水垢）。4、不喝沒(méi)有完全煮沸的水（患膀胱癌、直腸癌的可能性增加21%～38％，因?yàn)樽詠?lái)水中的有害病菌必須達(dá)到100℃時(shí)才能被完全殺死）

未經(jīng)處理的排污！水體污染示意圖第二單元

水資源的合理利用二、水質(zhì)評(píng)價(jià)與污水處理水體污染的種類物理污染化學(xué)污染生物污染水體熱污染：由于向水體排放溫水，使水體溫度升高到有害程度。

水體熱污染主要由于工業(yè)冷卻水的排放，其中以電力工業(yè)為主，其次為冶金、化工、石油、造紙和機(jī)械工業(yè)等。

水體熱污染會(huì)影響水質(zhì)和水生生物和生態(tài)，給人類帶來(lái)間接危害。水體污染的危害（1）重金屬污染：汞、鎘、鉛和鉻等造成的水污染。例如1953年日本水俁灣發(fā)生水俁病和痛痛病。水中的重金屬污染物通過(guò)食物鏈被富集，濃度逐級(jí)加大

（2）植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染大量有機(jī)物或無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽進(jìn)入大海或海灣引起海域水體富營(yíng)養(yǎng)化，誘發(fā)赤潮。含N或含P的化合物（蛋白質(zhì)、磷肥）蛋白質(zhì)在水中的分解過(guò)程：蛋白質(zhì)→氨基酸→氨最終以硝酸鹽的形式成為水生植物的養(yǎng)料，而使藻類和其它浮游生物大量繁殖。

植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染赤潮：是由于浮游生物異常繁殖使海水變色的現(xiàn)象。發(fā)生赤潮時(shí)，大量浮游生物浮在水面，減少或隔絕水中溶解氧的來(lái)源，使大量魚(yú)類等水生生物缺氧而死。這種現(xiàn)象出現(xiàn)在江河湖泊則稱為“水華”2007年6月江蘇無(wú)錫藍(lán)藻事件（3）石油泄漏、農(nóng)藥的廣泛使用、工業(yè)廢水中的酸、堿、鹽等。

世界上最大的原油泄漏事件發(fā)生在1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)造成的石油傾瀉。因油港油庫(kù)破壞而流入海灣的原油多達(dá)100多萬(wàn)噸。海面漂浮著一層厚厚的浮油，海水幾乎掀不起浪來(lái)，只能像泥漿般涌動(dòng)著。這一地區(qū)的海鳥(niǎo)，身上沾滿了石油，無(wú)法飛行，只能在海灘和巖石上待以斃命。其他海洋生物也沒(méi)能逃過(guò)這場(chǎng)災(zāi)難鯨、海豚、海龜、蝦蟹以及各種魚(yú)類都被毒死或窒息而死，成為這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的最大受害者。

多瑙河污染

2000年2月12日，從羅馬尼亞邊境城鎮(zhèn)奧拉迪亞一座金礦泄漏出的氰化物廢水不可阻擋地流到了南聯(lián)盟境內(nèi)。毒水流經(jīng)之處，所有生物全都在極短時(shí)間內(nèi)暴死，迄今為止流經(jīng)羅馬尼亞、匈牙利和南聯(lián)盟的歐洲大河之一－－蒂薩河及其支流內(nèi)80％的魚(yú)類已經(jīng)完全滅絕，沿河地區(qū)進(jìn)入緊急狀態(tài)。這是自前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故以來(lái)歐洲最大環(huán)境災(zāi)難。05年11月13日13時(shí)40分左右，地處吉林省吉林市的中石油吉林石化公司101廠一化工車間連續(xù)發(fā)生爆炸航拍受污染的松花江哈爾濱市政府發(fā)布公告05年11月22日中午起全市停水4天超市供不應(yīng)求，飲用水和飲料頃刻間被搶購(gòu)一空水質(zhì)檢測(cè)

科學(xué)全面地評(píng)價(jià)水質(zhì)的優(yōu)劣需要檢測(cè)許多項(xiàng)目。常見(jiàn)的檢測(cè)項(xiàng)目為：水溫、pH、導(dǎo)電率、固體懸浮物、溶解氧(DO)、化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、一些有毒有害物質(zhì)的濃度等。改善水質(zhì)（1）措施：控制工業(yè)廢水和生活廢水的排放。（2）方法：物理法、生物法和化學(xué)法。（3）污水處理程度：一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)（4）化學(xué)處理法