2017秋高中化学主题1呵护生存环境课题2获取安全的饮用水学案鲁科版选修1

1、课题 2 获取安全的饮用水学习目标导航I1认识从天然水中获得可饮用水的步骤与原理。（重点）2.掌握离子交换法、 药剂法和加热法降低水硬度的原理。（重难点）3了解污水治理的基本原理。（难点）4掌握污水处理的方法，认识污水处理的意义。（重难点）.杀歯消毒剂：鲍、漂白粉，一氧化瓠、高帙檢盐爭 茲菌消臺）一实质：用强轼化剂或在高温毎件下便卿休贵白 质变性2城市自来水的获取FzO策略用便宜、有效的方法把天然水中的悬浮物、微生物及异味除去,但无须除去水中所有的 矿物质。步骤认知侦习质疑（知识梳理自主堀充降晟拧为艇于沉降叮 mi 人粉碎的石灰扎黏土、7尹、膨搁亡、删削:等辅助剂*1 *2伽 K 塔3沉淀一在

2、沉淀也中111 人翹剂静匿，使忌浮勵沉桂“ 过滤)一 H1 釧砂、尤炯煤和沽性炭爭物质过戕角增大水与空吒的接触面积，増加水中亘的鲁显 D 加速有机化合物的分解 a 消再一加人杀菌消壽剂，杀灭水屮有寓的微生亂|皿思番交瞌|1明矶净水的原理是什么？【提示】明矶溶于水后电离出Al3+:KAI(SO4)212HO=K+Al3+2sO+12Hb O,水也能发生微弱电离，产生微量的OH,H2O H+OH;Al3+能与水中的OH结合成难电离的AI(OH)3,氢氧化铝在水中形成胶体，它对水中细小的悬浮物有很强的吸附性，能沉降除去悬浮物，达到净水的目的。知识硬水的软化1.水的硬度-永久硬度：出钙和镁的硫酸盐或氯

3、化物等引起的暂时硬度: 氢钙和碳酸氢镁 引起的2.硬水的危害不能饮用一一易引起肠胃不适、诱发疾病。(2)不利于洗涤一一浪费肥皂，使衣物丧失鲜艳的色泽。(3)不能做锅炉用水一一会使锅炉内壁结垢，降低热效率，浪费燃料，甚至引起锅炉爆 炸。3.硬水的软化(1)定义：除去或减少天然水中的Ca2、M6等的过程。(2)方法：加热法；药剂法；离子交换法等。Il HI思考交瞌II然水含较少皿不含42生活中如何用简单的方法鉴别硬水和软水？【提示】方法1取一杯热水，将肥皂切碎投入其中，肥皂能完全溶解，冷却后成为一种半透明的液体， 即为软水；若冷却后水面有一层未溶解的白色物质，则为硬水，且白色 物质越多，硬度越大。

4、方法2:用烧杯盛水加热，若杯壁留下较多水垢，则为硬水。知识3|纯净水的制取方法1.原料：符合生活饮用水水质标准的水。2.方法：电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法。3过程阳离子交换树脂2+汁如Ca_-H阴离子交换树脂如CI_- OHI-JIIP思考交瞌3.纯净水是不是不含任何化学物质？长期饮用纯净水有什么不良之处？【提示】H2O就是一种化学物质。长期饮用纯净水会引起微量元素缺乏症。知识勺污水治理与环境保护1.人为因素的水污染主要是由工业废水、生活污水、农田排水以及降雨淋洗将大气中的污染物和堆积在地上 的垃圾污染物冲入水中引起的。2活性污泥法二级处理工艺在沉淀池屮通过过谑除去污水屮的固体沉 淀

5、物和悬浮物，再加入一定量的化学试剂中 和污水中的酸性或碱性物质 采用空气曝气活性污泥法，利用细菌等微牛 物除去废水中的有机污染物，使部分有机 化合物转化为新的细菌菌体成分，另一部分 有机化合物转化为CQ和无机盐。阳离子活性炭过滤阴离子紫外线或臭氧H 2O-纯净水5探究1|硬水的软化【问题导思】1硬水软化的实质是什么？2硬水软化的常用方法有哪些？它们分别适合软化哪类硬水？3药剂法软化硬水常用的化学药剂有什么？能说出加入药剂的先后顺序吗？【提示】硬水软化的实质是除去或减少天然水中Ca：MgT的过程。2硬水软化的常用方法有加热法、药剂法、离子交换法，加热法适合软化暂时硬水，药剂法、离子交换法软化暂时

6、硬水、永久硬水均可。3药剂法软化硬水常用的化学药剂有生石灰(与水反应生成熟石灰)和纯碱，加入药剂的先后顺序为先加生石灰，再加纯碱。1.硬水的软化：除去或减少天然水中Ca2*、Mcj+等的过程。2常用方法(1)加热法通过加热煮沸使暂时硬水所含钙、镁的酸式碳酸盐发生分解，主要化学反应原理是：Ca(HCO)2=aCOJ +CQT +HbO;Mg(HCQ2=lgCQM +CQf +HbQ;A?MgC硏H2O=Mg(OH)2J +CQf(2)药剂法z I1方法：通过加入化学药剂促使水中Ca2+、MgT以沉淀的形式从水中分离出来的方法。2常用的药剂：生石灰、纯碱等。3化学反应原理：Ca(HCQ)2+Ca(

7、QH)2=2CaC31+2H2QMg(HCQ2+2Ca(QH)2=Mg(OH2J+2CaCQj+2H2O;MgCb+Ca(QH)2=Mg(OH)J+CaCb;CaC0+Na?CO=CaCCX+2NaCI阶段2.介作探究通关(要点初探疑难细究6(3)离子交换法通过加入离子交换剂与水溶液交换具有同性电荷的离子从而除去或减少不需要的离子 的方法。常用于工业锅炉用水的软化。7用阳离子交换剂软化硬水的原理是：2NaR Cai+=Ca対2Na+;2NaR Mg+=MgF+2Na+温馨提醒1.一般来说，水的硬度是暂时硬度和永久硬度之和。2.由于Mg(OH)a比MgCO更难溶，因此水垢的成分为CaCO和Mg(

8、OH)a,而不是MgCO例 水处理技术在生产、生活中应用广泛。(1)含有较多_ 离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为_ (写一个即可)。(2)将RH型阳离子交换树脂和ROH型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水，应该先使硬水通过_(填 “RH或 “ROH)型离子交换树脂，原因是(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为_ 。电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是(4)_长期饮用蒸馏水会对身体造成危害，原因是 _【解析】(1)含有较多的钙、镁离子的水称为硬水；加热硬水产生碳酸盐的化学方程 式为Ca(HCGh=aCOj+COf+HO

9、 Mg(HCO2=MlgCOM+COf+HO,故离子方程 2+一2+一式为Ca+2HCO=CaCOJ +COf+HO; Mg+2HCO=MlgC+COf +HQ(2)先通过阳离子交换树脂RH,因溶液中镁离子易与ROH型阴离子交换树脂反应生成Mg(OH).而影响交换效果。(3)电渗析法的动力是电势差。(4)蒸馏水中除去了人体所需的一些微量元素，可能引起一些微量元素缺乏症。【答案】钙、镁 Csf+2HC(一)=CaCOJ+COf +H2O(或Mg+2HCO=/lgC3+COf +HO)(2) RH先通过阴离子交换树脂可能产生Mg(OH)等沉淀而影响树脂交换效果(3)反渗透法电势差(或电场力)8(4

10、)蒸馏水中除去了人体所需的一些微量元素，可能引起一些微量元素缺乏症1下列方法适宜软化永久硬水的是()9A.离子交换法B.加热煮沸C.加入NQSQ溶液D.加入HCI溶液【解析】永久硬水是由Ca2+Mcj+SO、Cl引起的，所以通过离子交换法可以除去CsT、Mg*，故A项对；加热煮沸只能软化暂时硬水，而不能软化永久硬水，故B项错；加入的N&SQ溶液和HCI溶液不能使Ca2*、Mg+沉淀，所以不能软化硬水，故C D两项均错。【答案】A探究2|污水处理的方法【问题导思】1污水处理的常用方法有哪些？2中和法、氧化还原法、化学沉淀法处理污水的原理是什么？分别处理哪类污水？【提示】 污水处理的方法主

11、要有物理方法、生物方法和化学方法。化学方法又包括中和法、氧化还原法、化学沉淀法。见下表。i.污水处理的方法主要有物理方法、生物方法和化学方法，化学方法又包括中和法、 氧化法、还原法和化学沉淀法。2污水处理的化学方法对比方法原理可设备及原材料处理对象中和酸碱中和，pH达中性,石灰、石灰石、白云石等中 和酸性废水，CQ中和碱性 废水硫酸厂废水，印染废水等氧化还原投加氧化（或还原）剂，将废水中的物质氧化（或还原）为无害物质vL；y氧化剂有空气（02）、漂白粉、氯气、臭氧等含酚、氰化物，硫、铬、 汞废水，印染、医院废水 等化学沉淀2投加沉淀剂与废水中的重金属离子发生化学反应生成沉淀而分离沉淀剂含重金属

12、离子的废水工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别都正确的是（）选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu等重金属离子加硫酸盐沉降化学法C含苯废水用活性炭吸附物理法D含纯碱的废水加石灰水反应化学法卜例国10【解析】A项中处理废酸用生石灰中和，措施正确，但方法类别为化学方法，A项错；B项中Cu2+等重金属离子可用较活泼金属置换后提纯利用，不能用硫酸盐沉降，B错误；D项NatCG+Ca(OH)2=CaCa+2NaOH生成碱性更强的NaOH应用适量酸处理，D错。【答案】C选择某种工业废水处理的措施和方法主要依据废水中所含污染物的性质，既可选择物理方

13、法，又可选择化学方法时，优先考虑物理方法。2.轧钢厂排出的废水主要含有盐酸，通常采用的处理方法是A.中和法C.氧化还原法【解析】B、C D均不能除去H+【答案】A谍堂小结B.过滤法D.化学沉淀法而中和法可以将 屮变成HQ, H+OH =HO。11中，水蒸发时Ca2+Md*不会随之而蒸发，则蒸馏水一定为软水。C项若水为永久性的硬水,则煮沸过的水还为硬水。雨水一般为软水，但若空气含大量粉尘，粉尘中若有含钙化合物， 雨水也可能为硬水。【答案】DNJ2.要使暂时硬水软化，可选用的最简单的方法是尸要使暂时硬A.药剂法B.【解析】过滤不能达到硬水软化的目的。【答案】BF列所采取的主要措施中，有效的是（）4

14、禁止使用含磷洗衣粉A.C.解析】 生活污水、工业废水、含磷洗衣粉的废水等任意排放，化肥、农药的使用不 当，都会引起水污染，因天然水的净化阶段1.A.C.盐镂盐3)3)刑、帕魏盐合机铝聚右SJSJ S/S/1212 4 4（1）氯气（2）漂白粉（3 ） C102我取圭全的饮川水（I ）加热法（2）药剂法（3）鑫子交 换世、（I）电灌折法二纯净水的制职方世_-（ 2 ）离子交换法- 3）反灌透法T 污水治理小進物毬 J （“中和眩（2化学沉淀医 （3）氧化法 （仍还原法体验落实评价F列水中一定为软水的是（）雨水煮沸过的水B.泉水D.蒸馏水课堂回饋 即时达标【解析】根据软水的概念知，泉水含大量CaT

15、和MgJ是硬水。蒸馏水的制取过程C.离子交换法D.过滤加热法3滇池素有“高原明珠”之美誉，后来污染严重。近年来，经过治生活污水和工业废水经过治理后排放农药、化肥的合理使用禁止捕鱼捉虾B.D.12此治理水质污染就要控制这些污染源。【答案】B 4下列有关水资源保护的说法中，不正确的是( )A.重金属离子对人体有害，可采用沉淀反应除去B.化肥中含有植物营养素，可大量使用以改善水环境C.轧钢厂排出的含盐酸的废水，可用熟石灰中和处理D.天然水中的细小悬浮颗粒，可用明矶等混凝剂净化【解析】 大量使用化肥，会使水体富营养化，导致浮游生物疯长，使水体缺氧，水质 变坏。故选B。【答案】B 5目前，城市污水处理厂多采用活性污泥法二级处理工艺来进行污水处理。该工艺的一级处理是在沉淀池中通过过滤除去污水中的固体沉淀物和悬浮物，再加入一定量的化学试剂中和酸性或碱性物质。 二级处理是采用空气曝气活性污泥法， 利用细菌等微生物除去废水 中的有机污染物。(1)在这种污水处理工艺中， 采用的污水处理方法有 _(从下列选项选择， 用符号填空)。A.化学法B.生物法C.物理法(2)在 这 种 污 水 处 理 工 艺 的 二 级 处 理 中 要 进 行 “ 曝 气 ” ， 其 主 要 目 的 是(3)采用这种工艺处理过的水可回收再