江苏省邳州市第二中学高中化学 专题一 生活中的饮用水课件 苏教版选修1.ppt

第1课时生活中的饮用水 课堂互动讲练 探究整合应用 知能优化训练 第1课时生活中的饮用水 课前自主学案 课前自主学案 1 水中杂质分类 天然水中的杂质通常分为三类 和 2 天然水净化过程 由天然水获得可以饮用的水一般需经过 等步骤 3 水的净化 悬浮物质 胶体物质 溶解物质 沉降悬浮物 杀菌消毒 1 原水净化过程 原水中的固体杂质和 在硫酸铝 硫酸亚铁 氯化铁 碱式氯化铝等混凝剂的作用下沉淀后进入过滤池 过滤后再用 吸附某些溶解在水中的杂质 并除去水中的异味 这些水必须经过 之后才能饮用 悬浮物 明矾 活性炭 杀菌 2 液氯消毒原理 目前我国不少自来水厂采用 消毒 原理是液氯与水发生反应生成盐酸和 用化学方程式可以表示为cl2 h2o hcl hclo 次氯酸有 能杀死水中的细菌 此外 消毒剂还有漂白粉 二氧化氯 臭氧等 强氧化性 液氯 次氯酸 思考感悟1 用做消毒剂的臭氧是如何制备的 用臭氧消毒有什么优点 4 硬水软化 1 硬水是指含有较多钙 镁离子的水 软水是指不含或含较少钙 镁离子的水 2 硬水软化及方法除去或减少天然水中的ca2 mg2 等的过程 叫做硬水的软化 常用的硬水软化的方法有 和 等 加热法 当硬水中钙 镁离子以 的形式存在时 可以通过 使钙 镁离子转化为沉淀 发生的反应为 加热法 离子交换法 碳酸氢镁 碳酸氢钙 煮沸 思考感悟2 你知道锅炉中的水垢是如何产生的吗 写出反应的化学方程式 离子交换法 当硬水中钙 镁离子以硫酸盐或氯化物的形式存在时 可以通过 将其软化 通常用到的离子交换剂为 反应为 2nar ca2 car2 2na 2nar mg2 mgr2 2na 目前 用 来软化硬水是工业上常采用的方法 离子交换法 磺化煤 阴 阳离子交换树脂 思考感悟3 离子交换树脂是如何处理硬水的 提示 离子交换法是一种常用的软化硬水的方法 以前主要是用磺化煤作离子交换剂 目前则主要用离子交换树脂作离子交换剂 离子交换树脂利用h 交换阳离子 用oh 交换阴离子 以包含磺酸根的聚苯乙烯和聚二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以h 交换碰到的各种阳离子 如na ca2 al3 同样 以包含季铵盐的聚苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以oh 交换碰到的各种阴离子 如cl 从阳离子交换树脂上释放出的h 与从阴离子交换树脂上释放出的oh 相结合后生成水 阴 阳离子交换树脂可分别装在不同的离子交换床中 分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床 也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起 置于同一个离子交换床中 不论是哪一种形式 当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的h 及oh 就必须进行再生 再生的程序恰与净化的程序相反 利用h 及oh 进行再生 交换附着在离子交换树脂上的杂质 1 饮用水消毒的主要目的是 a 保持水中有余氯b 改善水的物理性质c 消灭病菌d 除去水中的余氯解析 选c 对水消毒 即通过加消毒剂 氧化剂 或其他消毒措施杀灭水中的有害微生物 2 下列说法正确的是 a 天然水 矿泉水都是纯净物b 水是氧化物 是化合物 是纯净物c 水是一种很好的溶剂 任何物质都可以很容易地溶解在水中d 海水显蓝色 湖水显绿色 所以水具有各种颜色 解析 选b 天然水 矿泉水的主要成分是水 还有其他物质 如矿泉水中含有矿物质 所以不是纯净物 应是混合物 a错误 水由氢 氧两种元素组成 其中一种是氧元素 所以水 这里指纯水 是氧化物 也是化合物和纯净物 b正确 c错误 因为水虽是很好的溶剂 但并非任何物质都能溶解其中 如食用油等 因海水 湖水不是纯净的水 且水层厚度大 所以呈现不同颜色 当纯净水厚度不超过2m时 它是无色透明的 d也是错误的 3 用下列方法除去含ca2 mg2 cl 的硬水中的致硬离子 所得水含离子浓度最小的是 a 蒸馏b 加热煮沸c 用石灰纯碱法d 用离子交换法 课堂互动讲练 1 天然水中的杂质 2 天然水的净化过程 1 沉降悬浮物用硫酸铝或明矾 氯化铁作混凝剂净化水的原理是 al3 3h2o al oh 3 胶体 3h fe3 3h2o fe oh 3 胶体 3h 这些胶体的胶粒带正电荷 天然水中的悬浮颗粒大多带负电荷 因此 带正电荷的粒子与带负电荷的粒子相互吸引结合为更大的颗粒形成沉淀 特别提醒 1 上述混凝剂在净化水中起着主要作用 为了提高沉降水中悬浮颗粒的效率 通常还要加辅凝剂 如石灰石 膨润土 黏土等都可用做辅凝剂 2 混凝剂只能沉降水中的悬浮颗粒物 天然水经过混凝剂处理后 仍含有可溶性杂质和细菌 还不能满足人们日常生活用水的要求 需要作进一步的净化处理 2 杀菌消毒液氯对水杀菌消毒的原理是 液氯跟水发生可逆反应生成盐酸和次氯酸 hclo 次氯酸有强氧化性 将病毒 细菌氧化致死 cl2 h2o hcl hclo刚出厂的自来水中含有少量余氯 cl2 它在水管中停留 可有效地起到杀菌消毒作用 并能保持较长时间 由于余氯的存在 当次氯酸被消耗后 上述反应的化学平衡向正反应方向移动 使水中的次氯酸得到了及时的补充 3 除异味活性炭的比表面积很大 吸附能力很强 对许多有毒 有味 有色的物质有很强的吸附能力 水中有异味的物质可用活性炭吸附除去 我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求 以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图 1 原水中含ca2 mg2 hco cl 等 加入石灰后生成ca oh 2 进而发生若干复分解反应 写出其中一个反应的离子方程式 2 混凝剂除去悬浮固体颗粒的过程 填写编号 a 只是物理过程b 只是化学过程c 是物理和化学过程 下列物质可以起到除去悬浮固体颗粒作用的是 填写编号 a 铝盐b 烧碱c 黏土d 纯碱 feso4 7h2o也常用做混凝剂 它在水中最终生成 沉淀 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 a ca clo 2b nh3 液 c k2feo4d so2 变式训练1为了获取大量的生活饮用水 自来水厂需要用适宜 高效的方法和流程 将天然水中的悬浮物 致病细菌等有害成分降低到规定的含量 1 要达到上述目的 一般要经过的基本步骤是 沉降 曝气 曝气 的主要目的是 2 在第 步中 下列物质可以使用的是 填字母编号 a 明矾b 膨润土c 烧碱 3 在将天然水制成生活饮用水的过程中 水中不需要除去的成分是 至少答出一项 4 在经过上述四个步骤的处理之后 如果水中ca2 mg2 的含量超标 还要将水进行 解析 在沉降之后必然是过滤 加消毒剂也是必不可少的步骤之一 曝气 就是使水暴露在空气中 使水与空气的接触面积增大 增加水中的含氧量 以加速水中有机物的分解 明矾可作水的絮凝剂 膨润土可作水的辅絮凝剂 对人体有益的矿物质最好不要除去 降低水中ca2 mg2 含量的过程叫做硬水的软化 答案 1 过滤消毒增加水中的含氧量 以加速水中有机物的分解 2 ab 3 对人体有益的矿物质 4 软化 1 有关硬水的概念水的硬度是表述水中ca2 mg2 含量大小的物理量 我国规定 1l水含有10mgcao或相当于10mgcao称为1度 以1 表示 硬度在8 以下的水称为软水 在8 以上的水称为硬水 硬度大于30 的水称为最硬水 磺化煤软化硬水 2nar ca2 car2 2na 2nar mg2 mgr2 2na 磺化煤再生 car2 2na 2nar ca2 mgr2 2na 2nar mg2 某地区使用含较多ca2 mg2 的天然水按下列步骤制取纯净水 回答下列问题 1 该地区的天然水属于 硬水 或 软水 2 在第一步中需要加入混凝剂 常用的混凝剂可以是 任填一种混凝剂名称 3 在离子交换过程中 常使用如图所示的氢型阳离子交换树脂 hr 和羟型阴离子交换树脂 roh 则 填代表式 a柱是 b柱是 按上述顺序装柱的理由是 4 经过第 步离子交换后不能成为直接饮用的纯净水 原因是 常用的消毒方式有 5 若采用药剂法软化该天然水 常向其中加入 和 发生的反应有 解析 1 该天然水含ca2 mg2 较多 属于硬水 2 常用明矾或铁盐作为混凝剂 3 要使水淡化 必须借离子交换树脂的作用除去水中na ca2 mg2 及cl 等离子 逐一分析两种顺序能否顺利进行水的淡化 4 离子交换法能有效的除去某些离子 却无法有效的除去水中的有机化合物或微生物 本题中第 步曝气是为了除去有机化合物 第 步消毒是为了除去微生物 包括致病菌等 5 药剂法软化硬水常加入生石灰和纯碱 使ca2 mg2 转化为caco3 mg oh 2而除去 从而降低水的硬度 答案 1 硬水 2 明矾或铁盐 3 hrroh若先将水通过roh 溶液中会生成较多的oh 使mg2 转化为mg oh 2沉淀 造成堵塞而使水淡化失败 4 水中仍含有微生物 包括致病菌等 可对人体健康造成危害紫外线或臭氧 5 生石灰纯碱 ca hco3 2 ca oh 2 2caco3 2h2o mg hco3 2 2ca oh 2 mg oh 2 2caco3 2h2o mgcl2 ca oh 2 mg oh 2 cacl2 cacl2 na2co3 caco3 2nacl 变式训练2下列有关硬水 软水及硬水软化的说法 正确的在题后的括号里画 错误的在括号里画 1 ca2 mg2 含量较多的水叫永久硬水 2 雨水中ca2 mg2 含量很少 因此雨水是软水 3 硬水大多同时具有暂时硬度和永久硬度 4 用硬水洗衣服 肥皂不易起泡而且会产生胶状沉淀 5 硬水煮沸后 ca2 mg2 就消失变成软水 解析 水的暂时硬度和永久硬度是按溶解的ca2 mg2 盐的种类 酸式碳酸盐还是硫酸盐或氯化物 区分的 暂时硬度的水煮沸后即可使ca2 mg2 分别形成caco3 mg oh 2沉淀出来 从而得到软化 永久硬度的水则不能用加热煮沸的方法软化 水在蒸馏时 水蒸发而后冷凝 ca2 mg2 则不会随水蒸气逸出 所以蒸馏水是软水 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 探究整合应用 纯净水的生产探究生活中存在的实际问题 往往与物理 化学及经济问题有联系 要想搞清纯净水的生产 必须弄清净化水的原理 常用消毒灭菌的试剂 硬水软化的方法等 一般的天然水经沉淀 过滤 曝气 杀菌四步处理后基本可以达到自来水的质量标准 不需要软化 但也有一些特殊用途的水或某些硬度较大的水需要软化 某种纯净水生产线的主要工艺流程如下图 阅读该纯净水生产线的有关资料后回答问题 资料 反渗透器的核心部件是ro芯 ro芯是由多层反渗透复合膜组成的 原用于太空宇航员进行废水再生 ro芯的孔径很小 大约是普通细菌的1 600 细小固体 有机物杂质不能透过 简单离子 水可以通过 生产时为保证成品的质量 通常控制水压使成品产率在50 左右 ro芯部分工作参数如下 1 纯净水一定是不含任何杂质的水吗 2 许多食品 饮料都以大肠杆菌的含量作为卫生标准之一 主要原因是什么 3 水中的ca2 和mg2 是引起水的硬度的主要因素 硬度的表示方法是 将水中的ca2 和mg2 都看做ca2 并将其质量折算成ca2 的质量 以1l水中含有的cao的质量来表示 可用一定浓度的y溶液进行滴定 y跟ca2 和mg2 都以等物质的