(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

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1、课题2获取安全的饮用水1．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)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。(2)步骤1．明矾净水的原理是什么？【提示】　明矾溶于水后电离出Al3＋：KAl(SO4)2·12H2O===K＋＋Al3＋＋2SO＋12H2O，水也能发生微弱电离，产生微

2、量的OH－，H2OH＋＋OH－；Al3＋能与水中的OH－结合成难电离的Al(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。硬水的软化1.水的硬度2．硬水的危害(1)不能饮用——易引起肠胃不适、诱发疾病。(2)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，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＋、Mg2＋等的过程。(2)方法：①加热法；②药剂法；③离子交换法等。2．生活中如何用简单的方法鉴别硬水

3、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。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―→H2O纯净水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。污水治理与环境保护1.人为因素的水污染主要是由工业

4、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

5、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)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O；Mg(HCO3)2MgCO3↓＋CO2↑＋H2O；MgCO3＋H2OMg(OH)2↓＋CO2↑(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；

6、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：2NaR＋Ca2＋===CaR2＋2Na＋；2NaR＋Mg2＋===MgR2＋2Na＋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)2比MgCO3更难溶，因此水垢的成分为

7、CaCO3和Mg(OH)2，而不是MgCO3。　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

8、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______