优秀课件课题2安全饮用水

呵护生存环境摄取益于健康的食物合理利用化学能源认识生活中的材料正确使用化学用品教师用书独具演示●课标要求通过典型的水污染实例认识水污染造成的危害，能说出污水处理中主要的化学方法及其原理。举例说明废水处理的方法。●课标解读知道并理解污水治理的基本原理和方法。认识化学知识在饮用水处理以及污水治理中的应用，增进保护水资源，防止水污染的意识。●教学地位本课题选取日常生活离不开的饮用水问题作为驱动性问题，重点学习天然水的净化，自来水、纯净水的获取、硬水软化、污水治理等方面的知识，目前全球都面临着水资源紧缺问题，水资源的运用与保护成为全世界关注的焦点，所以本课题的内容在历年学业水平测试命题中备受青睐。●新课导入建议现在大家认为在这个世界上最安全、最有效的保健品当属哪一种？其实答案非常简单，只有一个字——“水”，纯净、无害的水。随着人类工业文明进程的加快，环境污染日益严重，人们发现饮用水中有毒、有害物质不断增加，甚至地下水中也发现有机化学污染物，含量虽低，但危害却大。这是由于江、河、湖、水库等地表水源不断受生活污水和工业污水、废水污染的结果。我国调查结果表明，饮用水水质的下降，已严重威胁人类的健康，水污染逐渐加剧。什么是水污染？如何获取安全的饮用水，请进入本节课的学习。●教学流程设计演示结束课

标

解

读认识某些含氯化合物的杀菌消毒原理。了解自来水厂获取大量可饮用水的一般步骤与原理。了解由普通饮用水制取纯净水的方法与原理。 通过净化饮用水主要环节的化学知识，进一步掌握有关Mg2＋、Ca2＋、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋、Ca(HCO3)2

和Mg(HCO3)2

的性质等知识。 初步学会水处理中常用的沉降悬浮物，降低水的硬度等实验方法和操作技能。增强学生保护水资源、防止水污染的意识，学会正确选择饮用水。重

点

难

点认识从天然水中获得可饮用水的步骤与原理。(重点)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)了解污水治理的基本原理。(难点)掌握污水处理的方法，认识污水处理的意义。(重难点)天然水的净化1.天然水制备饮用水的步骤2．城市自来水的获取(1)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

。硬水的软化1.水的硬度2．硬水的危害不能饮用——易引起肠胃不适、诱发疾病。不利于洗涤——浪费肥皂，使衣物丧失鲜艳的色泽。

(3)不能做锅炉用水——会使锅炉内壁结垢[主要成分CaCO3和Mg(OH)2

]。3．硬水的软化定义：除去或减少天然水中的Ca2＋、Mg2＋等的过程。方法：①

加热法

；②

药剂法；③

离子交换法等。【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。方法2：用烧杯盛水加热，若杯壁留下较多水垢，则为硬水。纯净水的制取方法活性炭过滤

―→

阳离子（如

）

――――→

H

阳离子交换树脂＋

阴离子交换树脂――――→

OH—

―

紫外线或臭氧消毒→H2O――――――→纯净水原料：符合

生活饮用水水质标准的水。方法：电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法。过程Ca2＋

阴离子（如Cl－）【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。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过滤酸性

碱性CO2和无机盐硬水的软化【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】①硬水软化的实质是除去或减少天然水中Ca2＋、Mg2＋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＋、Mg2＋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(HCO3)2=====CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；△Mg(HCO3)2=====MgCO3↓＋CO2↑＋H2O；△3

2MgCO

＋H2O=====Mg(OH)2↓＋CO

↑(2)药剂法①方法：通过加入化学药剂促使水中Ca2＋、Mg2＋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(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(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。用阳离子交换剂软化硬水的原理是：2＋22NaR＋Ca ===CaR

＋＋2Na

；2NaR＋Mg2＋===MgR

＋2Na＋2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

。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3△硬水产生碳酸盐的化学方程式为Ca(HCO

)2=====CaCO3↓＋△2

2

2

2CO

↑＋H

O；Mg(HCO3)2=====MgCO3↓＋CO

↑＋H

O，故—△离子方程式为

Ca2＋＋2HCO

=====CaCO

↓＋CO

↑＋H

O；3

3

2

2—△2

2Mg2＋＋2HCO3

=====MgCO3↓＋CO

↑＋H

O。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)2

而影响交换效果。电渗析法的动力是电势差。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】

(1)钙、镁—△2＋Ca2＋＋2HCO

=====CaCO

↓＋CO

↑＋H

O(或

Mg

＋3

3

2

2—△2HCO3

=====MgCO3↓＋CO2↑＋H2O)RH

先通过阴离子交换树脂可能产生Mg(OH)2

等沉淀而影响树脂交换效果反渗透法

电势差(或电场力)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2

2

24＋

＋

－

－【解析】

永久硬水是由Ca

、Mg

、SO

、Cl

引起的，所以通过离子交换法可以除去Ca2＋、Mg2＋，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2

4错；加入的

Na

SO

溶液和

HCl

溶液不能使

Ca

、2＋

2＋Mg

沉淀，所以不能软化硬水，故C、D

两项均错。【答案】

A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】①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、氧化还原法、化学沉淀法。②见下表。1．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，CO2中和碱性废水硫酸厂废水，印染废水等投加氧化(或含酚、氰化氧化还原还原)剂，将废水中的物质氧化(或还原)为氧化剂有空气(O2)、漂白粉、氯气、臭氧等物，硫、铬、汞废水，印染、医院废无害物质水等方法原理设备及原材料处理对象投加沉淀剂与化学沉淀废水中的重金属离子发生化学反应生成沉沉淀剂含重金属离子的废水淀而分离【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Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，生成碱性更强的NaOH，应用适量酸处理，D

错。【答案】

C【解析】B、C、D

均不能除去H＋。而中和法可以将＋

＋—2

2H

变成

H

O，H

＋OH ===H

O。【答案】

A【教师备课资源】重金属对人体的危害重金属对人体的危害典型病症汞主要累积在中枢神经系统、消化系统及肾脏中，此外对呼吸系统、皮肤、血液及眼睛也有一定的影响水俣病铅影响人的神经、肾脏、血管和其他器官的功能——重金属对人体的危害典型病症镉破坏体内钙的代谢，使骨头软化痛痛病铬对人体的毒害为全身性的，对皮

肤黏膜的刺激作用，可引起皮炎、湿疹、气管炎和鼻炎，引起变态

反应并有致癌作用——【解析】

在金属元素中，能导致水体污染的是重金属离子，因为它们有毒。铬、铅是重金属，钙、镁是轻金属。【答案】

AD1．下列水中一定为软水的是(

)A．雨水C．煮沸过的水B．泉水D．蒸馏水【解析】根据软水的概念知，泉水含大量Ca2＋和Mg2＋，是硬水。蒸馏水的制取过程中，水蒸发时Ca2＋、Mg2＋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】

D2．要使暂时硬水软化，可选用的最简单的方法是(

)A．药剂法C．离子交换法B．加热法D．过滤【解析】

过滤不能达到硬水软化的目的。【答案】

B3．水污染的主要原因是(

)①工业生产中废液的任意排放②雨水和土壤的长期接触

③农业生产中农药、化肥的过量施用 ④城市生活污水的任意排放A．①②③C．①③④B．②③④D．①②③④【解析】

生活污水、工业污水排放是水体污染的主要来源。农业生产中的农药的施用会随生物链或水土流失流向水体造成污染。雨水和土壤的长期接触不会造成水体污染。【答案】

C4．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，可用明矾等混凝剂净化【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