高中化学 2.1 获取洁净的水课件 新人教版选修2.ppt

课题1获取洁净的水 1 天然水到饮用水净化一般需要经过的步骤除沉降悬浮物外 还需要 a 煮沸b 过滤c 杀菌消毒d 蒸馏解析天然水含有很多杂质如泥土 难溶性无机盐 可溶性无机盐 微小的固体物质和致病菌等 必须经过综合处理才能达到饮用标准 一般必须经过沉降悬浮物 杀菌消毒等步骤 答案c2 氯气与水反应的方程式为 生成的具有消毒杀菌的作用 hclo 1 了解天然水净化的几种方法 2 注意污水的处理 使学生认识保护水资源的重要意义 3 了解海水淡化的意义 混凝法除水中的悬浮物和胶体 1 定义 混凝法就是在含有一些悬浮物和胶体的天然水中加入 使 然后过滤除去的方法 2 常用的混凝剂在生活中常用 作混凝剂 在工业生产中还常用 等作混凝剂 笃学一天然水的净化 1 混凝剂 细小的悬浮物和胶体聚集成较大的 颗粒而沉淀 明矾 硫酸 聚合铝 硫酸亚铁 硫酸铁 铝 3 明矾的净水原理 写出明矾发生电离和水解的方程式 al oh 3胶体粒子带 电 通过 作用 破坏了天然水中胶体杂质的 使胶体杂质 同时 al oh 3还能吸附一些 一同聚沉 从而起到了净水作用 杀菌 1 用混凝剂可以除去天然水中的不溶性杂质 若要作为生活用水 还要 流程如下 2 常用的杀菌剂有 等 2 kal so4 2 k al3 2so42 电性吸引 正 稳定性 聚沉 悬浮物 杀菌消毒 混凝沉淀 过滤 杀菌 臭氧 二氧化氯 氯气 1 软水和硬水 含有 叫做硬水 含有 叫做软水 2 硬度的划分 暂时硬度 水的硬度是由 所引起的 这种硬度叫暂时硬度 永久硬度 水的硬度是 等引起的 这种硬度叫永久硬度 笃学二硬水的软化 1 水的硬度 较多ca2 mg2 的水 少量的ca2 mg2 或不含ca2 mg2 的水 ca hco3 2或mg hco3 2 由钙和镁的硫酸盐或氯化物 硬水软化的方法通常用 和 等 1 具有暂时硬度的水可以用 的方法进行软化 用化学反应方程式表示为 2 硬水的软化方法 加热法 药剂法 离子交换法 加热 2 具有永久硬度的水可采用 和 进行软化 常用的化学药剂有纯碱 生石灰等 对于工业锅炉用水 还有一种用磷酸盐作药剂的处理方法 离子交换法是用离子交换剂软化水的方法 离子交换树脂常用nar hr等表示 软化水的过程 2nar ca2 car2 2na 2nar mg2 mgr2 2na 离子交换树脂再生 car2 2na 2nar ca2 药剂法 离子交换法 污水处理的技术很多 可分为 和 等 根据污水处理的程度又分为 常见方法有 法 法等 1 中和法 对酸性或碱性废水 可用 法处理 常用 处理酸性废水 用 处理碱性废水 笃学三污水处理 1 污水处理的常用方法 物理法 生物法 化学法 一级 二级 三级 酸碱中和 重金属离子沉淀 中和 熟石灰 硫酸或co2 高浓度的酸 碱废水 应先 如 回收其中的酸或碱 再用 处理较少量的酸或碱 对于含有hg2 的废水 可向其中加入na2s 使hg2 软化为hgs沉淀而除去 hg2 s2 hgs 用此法也可除去水中所含的pb2 cu2 等重金属离子 2 沉淀法对于含重金属离子的工业废水 可以利用 某些化学物质作 沉淀剂 与重金属离子反应生成沉淀析出 回收利用 浓缩法 中和法 一级处理通常采用 即用格栅间 沉淀池等除去污水中 的污染物 二级处理采用生物方法及某些化学方法 除去水中的 和 三级处理主要采用 和 等 对污水进行深度处理和净化 2 污水处理流程 物理法 不溶解 可降 解有机物 部分胶体 化学沉淀法 氧化还原法 离子交 反渗透法 换法 常用方法为 电渗析法等 笃学四海水淡化 蒸馏法 天然水经过明矾净水之后可以直接饮用吗 提示不可以 天然水用明矾净化后再经过消毒杀菌后才可作为生活用水使用 铁盐的水解反应与铝盐相似 你能写出fe3 水解的离子方程式吗 人们的饮用水是不是越纯净越好 提示不是 人们的饮用水可以含有适量的ca2 mg2 k na cl 等离子 以满足人体正常生理需要 慎思1 慎思2 慎思3 下列所述情况可能引起水污染的是 城市生活污水的任意排放 农业生产中农药 化肥施用不当 海上油轮石油泄漏 工业生产中废液 废渣 废气的排放答案 城市自来水以天然水为水源 你能简要说明获取自来水的过程吗 提示天然水 自然沉降 过滤 加入混凝剂 沉降过滤 加入消毒剂 自来水 慎思4 慎思5 如何区别硬水和软水 提示 加入肥皂水振荡 有大量泡沫产生的为软水 泡沫很少且有沉淀产生的是硬水 加入饱和na2co3溶液 无沉淀产生的是软水 有沉淀产生的是硬水 原因是 ca2 co32 caco3 mg2 co32 mgco3 慎思6 为什么用na2s除去hg2 的同时 也能将水中所含的pb2 cu2 等重金属离子除去 用有关反应的离子方程式表示 提示生成pbs cus等难溶物质而除去 hg2 s2 hgs pb2 s2 pbs cu2 s2 cus 慎思7 家庭中蒸馒头的水叫蒸锅水 蒸锅水能不能喝 为什么 提示这种水不能喝 因为水里含有微量的硝酸盐 当水长时间加热时 由于水分不断蒸发 硝酸盐的浓度不断增加 而且它受热分解变成亚硝酸盐 亚硝酸盐对人体健康极为有害 它能使人体血液中的血红蛋白变性不能再与氧气结合 造成人体缺氧 亚硝酸盐也能使人体血压下降 严重时可引起虚脱 现代医学证明 亚硝酸盐还是一种强烈的致癌物质 所以蒸锅水不能喝 慎思8 1 基本流程常用的混凝剂有 明矾 al2 so4 3 feso4 聚合铝等 常用的消毒剂有 漂白粉 液氯 clo2 高铁酸盐等 要点一 水的净化 2 明矾净水原理 获得饮用水 凝聚过程中除去其中的悬浮物 可加入的净水剂是 a fecl3b naclc ca clo 2d mgcl2解析nacl不用于净水 ca clo 2用于杀菌消毒 而不能使水中的悬浮杂质沉降 铝盐和铁盐会形成al oh 3胶体和fe oh 3胶体 可吸附水中的固体小颗粒而沉降 从而达到净水的目的 答案a 例1 混凝剂只能除去水中的悬浮物和胶体 不能除去溶解于水中的有机物质 无机盐和微生物 作为生活用水 经过混凝法净水后 还必须进行杀菌消毒 农村有些家庭直接用河水或池塘水作为生活饮用水 一般是把水担回家倒入水缸 加明矾使水澄清 加漂白粉进行消毒 明矾的化学式为 写出它溶于水后生成胶体的离子方程式 漂白粉的成分是 它在自然条件下能产生次氯酸 次氯酸的氧化性很强 能杀死病菌 写出漂白粉生成次氯酸的化学方程式 解析ca clo 2在空气中与h2o co2作用即可生成hclo 答案kal so4 2 12h2ocacl2 ca clo 2ca clo 2 co2 h2o caco3 2hclo 体验1 1 硬水和软水硬水 含ca2 mg2 较多的水软水 含少量或不含ca2 mg2 的水2 硬水的类型暂时硬度 由钙 镁的碳酸氢盐引起的硬度 永久硬度 由钙 镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度 3 硬水软化的方法 1 加热法 只能软化具有暂时硬度的水 要点二 硬水的软化 2 药剂法 石灰纯碱法 反应原理 a ca hco3 2 ca oh 2 2caco3 2h2omg hco3 2 2ca oh 2 2caco3 mg oh 2 2h2omgso4 ca oh 2 mg oh 2 caso4b ca2 co32 caco3 3 离子交换法利用了离子交换反应原理 软化水的质量高 常用离子交换树脂作离子交换剂 其软化硬水和再生的过程如图所示 下列方法中能同时除去硬水中暂时硬度和永久硬度的是 蒸馏 煮沸 加纯碱 加石灰 离子交换a b c d 解析本题首先需要了解硬水中暂时硬度和永久硬度指的是ca2 mg2 对应的什么物质 然后根据题意进行判断 能同时除去硬水中暂时硬度和永久硬度的方法可以采用使水形成蒸气 采用加入纯碱的方法使ca2 mg2 生成沉淀而除去 另外还可以采用离子交换的方法进行除去 答案b 例2 下列说法中 不正确的是 a 明矾可以净水但不能降低水的硬度b 硬水中加入肥皂会产生浑浊且泡沫少c 经磺化煤处理过的软水中na 浓度会增大d 硬水软化后 其成分和性质都相当于蒸馏水解析用明矾净水是指用al3 水解生成的al oh 3胶体吸附并除去水中细小的悬浮物的过程 并未减少水中的ca2 或mg2 因而不会降低水的硬度 磺化煤是nar具有多孔结构 属阳离子交换剂与水中的阳离子ca2 mg2 进行离子交换 这些离子所以软化后水中na 浓度会增大 硬水软化是指除去或减少水中的ca2 mg2 其他成分基本不变 因而其成分和性质与蒸馏水差别很大 故d项符合题意 答案d 体验2 将海水加热至105 使其变为蒸汽 再冷凝 得到蒸馏水 其特点是设备简单 易操作 淡水质量好 但耗能大 今后发展的趋向是将工业余热用于海水淡化 这是经济合理的途径 利用阴 阳离子交换膜对水中阴 阳离子的选择性透过 在直流电场作用下 使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐目的 海水淡化最初用作船上或岛屿的生活用水 规模小 成本较高 采用电渗析法可大大降低成本 不过得到的淡水质量一般 工艺流程如图所示 要点三 海水淡化 1 用蒸馏法使海水淡化 2 电渗析法使海水淡化 多级闪急蒸馏法在一定的压力下 把经过预热的海水加热至某一温度 引入第一个闪蒸室 降压使海水蒸发 产生的蒸汽在热交换管外冷凝而成淡水 而留下浓缩海水 温度降到相应的饱和温度 依次将浓缩海水引入以后各闪蒸室逐级降压 使其蒸发 再冷凝而得到淡水 闪蒸室的个数 称为级数 最常见的装置有20 30级 有些装置可达40级以上 3 以下是有关海水淡化的叙述 其中不正确的是 a 蒸馏法比电渗析法获得的淡水纯度高b 蒸馏法淡化海水设备简单但耗能较高c 电渗析法所形成的浓水属于纯无用之水d 电渗析法所形成的浓水可以再利用解析由于海水中的盐类沸点都很高 电渗析时离子的移动是有自由性的 所以蒸馏法比电渗析法获得的淡水纯度高 电渗析法所形成的浓水又叫卤水 可从其中提取多种化工原料 答案c 例3 下列说法中 不正确的是 a 海水淡化目前已有多种方法 主要有蒸馏法 电渗析法等b 电渗析是指利用阴 阳离子交换膜对水中阴 阳离子的选择透过性 在外加电场作用下 将水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐目的的方法c 在进行水处理时 只需用阳离子交换树脂或阴离子交换树脂中的一种就能将水中的阳离子 阴离子都除去d 反渗透分离法是膜分离技术在纯水制造中的又一应用解析在进行水处理时 阳离子交换树脂中的h 只能和水中的金属离子m 交换 阴离子交换树脂中的oh 只能和水中的阴离子y 交换 答案c 体验3 1 中和法酸性废水常用熟石灰中和 碱性废水常用h2so4或co2中和 2 沉淀法hg2 pb2 cu2 等重金属离子可用na2s除去 反应的离子方程式为hg2 s2 hgs pb2 s2 pbs cu2 s2 cus 探究方法 实验探究四污水处理的常用方法 我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求 以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图 案例 1 源水中含ca2 mg2 hco3 cl 等 加入生石灰后生成ca oh 2 进而发生若干复分解反应 写出其中三个的离子方程式 2 凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程 填写编号 只是物理过程 只是化学过程 是物理和化学过程feso4 7h2o是常用的凝聚剂 它在水中最终生成 胶体 3 通入二氧化碳的目的是 和 4 气体a的作用是 这种作用是基于气体a和水反应的产物具有 性 5 下列物质中 可以作为气体a的代用品 填写编号 ca clo 2 浓氨水 k2feo4 so2 解析 1 生石灰与水生成ca oh 2 hco3 和oh 可以生成co32 和h2o mg2 与oh ca2 与co32 都能生成沉淀 2 凝