高中化学 第1章 课题2 获取安全的饮用水同步课件 鲁教版选修1

第第1 1章呵护生存环境章呵护生存环境课题课题2 2获取安全的饮用水获取安全的饮用水 栏目链接 我国水资源总储量约我国水资源总储量约2.812.81万亿立方米，居世界第六位，万亿立方米，居世界第六位，但人均水资源量不足但人均水资源量不足2 4002 400立方米，仅为世界人均占水量的立方米，仅为世界人均占水量的1/41/4，相当于美国的，相当于美国的1/51/5，前苏联的，前苏联的1/71/7，加拿大的，加拿大的1/481/48，世界，世界排名排名110110位，被列为全球位，被列为全球1313个人均水资源贫乏国家之一。全世个人均水资源贫乏国家之一。全世界有界有6060多个国家和地区严重缺水，三分之一的人口得不到安多个国家和地区严重缺水，三分之一的人口得不到安全用水。全用水。2020世纪世纪9090年代初，我国年代初，我国476476个城市中缺水城市近个城市中缺水城市近300300个。个。 栏目链接 栏目链接一、天然水的净化一、天然水的净化 1 1沉降悬浮物：要除去天然水中的悬浮物，一般可加沉降悬浮物：要除去天然水中的悬浮物，一般可加入入_或或_等絮凝剂，它们加入水中会形成等絮凝剂，它们加入水中会形成_，从而会吸附水中的小颗粒固体物质。，从而会吸附水中的小颗粒固体物质。 2 2杀菌消毒：杀菌消毒的实质是杀菌消毒：杀菌消毒的实质是_，对少量水通常使用对少量水通常使用_法来杀菌消毒，对大量水多法来杀菌消毒，对大量水多采用采用_法进行杀菌消毒。常用的杀菌消毒法进行杀菌消毒。常用的杀菌消毒剂有剂有_、_、ClOClO2 2。铝盐铝盐铁盐铁盐胶体胶体使菌体蛋白质变性使菌体蛋白质变性加热煮沸加热煮沸强氧化剂氧化强氧化剂氧化氯气氯气漂白粉漂白粉 栏目链接二、自来水和纯净水的获取二、自来水和纯净水的获取 1 1自来水处理主要包括自来水处理主要包括_、_、_、_四个步骤。四个步骤。 2 2除去或减少天然水中的除去或减少天然水中的_、_等的过等的过程叫做硬水的软化。常用的硬水软化方法有程叫做硬水的软化。常用的硬水软化方法有_法、法、_法和法和_法等。法等。 3 3纯净水是以符合生活饮用水水质标准的水为原料，纯净水是以符合生活饮用水水质标准的水为原料，选用选用_法、法、_法、法、_法、法、_法等适当的加工方法制得的。目前最理想的方法是法等适当的加工方法制得的。目前最理想的方法是_法，运用这种方法的原理也可以进行海水淡化。法，运用这种方法的原理也可以进行海水淡化。沉淀沉淀过滤过滤曝气曝气消毒消毒Ca2Mg2加热加热药剂药剂离子交换离子交换电渗析电渗析离子交换离子交换反渗透反渗透蒸馏蒸馏反渗透反渗透 栏目链接三、污染治理与环境保护三、污染治理与环境保护 1 1水污染的人为因素：主要由水污染的人为因素：主要由_、_、_以及降雨淋洗将以及降雨淋洗将_和和堆积在地上的垃圾污染物冲入水中而引起的。堆积在地上的垃圾污染物冲入水中而引起的。 2 2污水处理方法：处理污水的主要方法污水处理方法：处理污水的主要方法_、_、_；其中化学方法包括；其中化学方法包括_、_、_、_等。等。工业废水工业废水生活污水生活污水农田排水农田排水大气污染物大气污染物物理方法物理方法生物方法生物方法化学方法化学方法中和法中和法氧化法氧化法还原法还原法化学沉淀法化学沉淀法 栏目链接 栏目链接知识点一天然水的净化知识点一天然水的净化 栏目链接1 1天然水制备饮用水。天然水制备饮用水。 栏目链接2 2城市自来水的获取。城市自来水的获取。(1)(1)策略。策略。用便宜、有效的方法把水中的悬浮物、微生物及异味除去，用便宜、有效的方法把水中的悬浮物、微生物及异味除去，但无须除去水中所有的矿物质。但无须除去水中所有的矿物质。(2)(2)步骤。步骤。 栏目链接 例例1 1 城市由天然水获取自来水的一般步骤为城市由天然水获取自来水的一般步骤为() 栏目链接 解析：解析：天然水变为自来水应先自然沉降和加絮凝剂沉降，天然水变为自来水应先自然沉降和加絮凝剂沉降，使水中的固体杂质沉淀出，然后通过细砂、活性炭过滤，使水中的固体杂质沉淀出，然后通过细砂、活性炭过滤，再曝气增加溶氧量，氧化、消除有机质，最后消毒成为自再曝气增加溶氧量，氧化、消除有机质，最后消毒成为自来水。来水。 答案：答案：C C 栏目链接变变 式式应应 用用1 1下列方法不能用于对饮用水进行杀菌消毒的是下列方法不能用于对饮用水进行杀菌消毒的是( () )A A加热煮沸加热煮沸 B B加入加入Ca(ClO)Ca(ClO)2 2C C加入纯碱加入纯碱 D D加入加入ClOClO2 2 解析：解析：细菌主要由蛋白质构成，杀菌的实质是用强氧细菌主要由蛋白质构成，杀菌的实质是用强氧化剂或在高温条件下使菌体蛋白质变性，对少量水通常化剂或在高温条件下使菌体蛋白质变性，对少量水通常采用加热煮沸法来杀菌消毒，对大量水多采用氧化剂氧采用加热煮沸法来杀菌消毒，对大量水多采用氧化剂氧化法来杀菌消毒，故化法来杀菌消毒，故C C项不正确。项不正确。 答案：答案：C C 栏目链接知识点二硬水的软化知识点二硬水的软化1 1硬水的概念。硬水的概念。 栏目链接2 2硬水的危害。硬水的危害。(1)(1)不能饮用不能饮用易引起肠胃不适、诱发疾病；易引起肠胃不适、诱发疾病；(2)(2)不利于洗涤不利于洗涤浪费洗涤剂，使衣物丧失鲜艳的色泽；浪费洗涤剂，使衣物丧失鲜艳的色泽；(3)(3)不能做锅炉用水不能做锅炉用水会使锅炉内壁结垢会使锅炉内壁结垢 主要成分主要成分CaCOCaCO3 3、Mg(OH)Mg(OH)2 2 ，减低热效率，浪费燃料，甚至引起锅，减低热效率，浪费燃料，甚至引起锅炉爆炸。炉爆炸。 栏目链接 栏目链接(2)(2)药剂法。药剂法。含义：通过加入化学药剂促使水中含义：通过加入化学药剂促使水中CaCa2 2、MgMg2 2以沉淀以沉淀的形式从水中分离出来的方法。的形式从水中分离出来的方法。常用的化学药剂有：生石灰常用的化学药剂有：生石灰( (与水反应生成熟石灰与水反应生成熟石灰) )、纯碱等。纯碱等。主要步骤及各步反应：主要步骤及各步反应：先加生石灰：先加生石灰：CaOCaOH H2 2O=Ca(OH)O=Ca(OH)2 2；Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2Ca(OH)Ca(OH)2 2=2CaCO=2CaCO3 32H2H2 2O O；Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 22Ca(OH)2Ca(OH)2 2=Mg(OH)=Mg(OH)2 22CaCO2CaCO3 32H2H2 2O O；MgClMgCl2 2Ca(OH)Ca(OH)2 2=Mg(OH)=Mg(OH)2 2CaClCaCl2 2。 栏目链接再加纯碱：再加纯碱：CaClCaCl2 2NaNa2 2COCO3 3=CaCO=CaCO3 32NaCl2NaCl。(3)(3)离子交换法。离子交换法。通过加入离子交换剂通过加入离子交换剂( (分阳离子交换剂和阴离子交换剂分阳离子交换剂和阴离子交换剂) )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，其中，阳离子交换法常用于工业锅炉要的离子的方法，其中，阳离子交换法常用于工业锅炉用水的软化。用水的软化。 栏目链接 例例2 2 下列方法适宜软化永久硬水的是下列方法适宜软化永久硬水的是( () )A A离子交换法离子交换法B B加热煮沸加热煮沸C C加入加入NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液D D加入加入HClHCl溶液溶液 栏目链接 解析：解析：永久硬水是由永久硬水是由CaCa2 2、MgMg2 2、SOSO、ClCl引起的，通引起的，通过离子交换法可以除去过离子交换法可以除去CaCa2 2、MgMg2 2，故，故A A项对；加热煮沸项对；加热煮沸只能软化暂时硬水，而不能软化永久硬水，故只能软化暂时硬水，而不能软化永久硬水，故B B项错；加项错；加入的入的NaNa2 2SOSO4 4溶液和溶液和HClHCl溶液不能使溶液不能使CaCa2 2、MgMg2 2沉淀，不能软沉淀，不能软化硬水，故化硬水，故C C、D D两项均错。两项均错。 答案：答案：A A 栏目链接变变 式式应应 用用 2 2下列有关硬水、软水及硬水软化的说法，正确的在题后的下列有关硬水、软水及硬水软化的说法，正确的在题后的括号里画括号里画“”“”，错误的在括号里画，错误的在括号里画“”。(1)Ca(1)Ca2 2、MgMg2 2含量较多的水叫永久硬水。含量较多的水叫永久硬水。( () )(2)(2)雨水中雨水中CaCa2 2、MgMg2 2含量很少，因此雨水是软水。含量很少，因此雨水是软水。( () )(3)(3)硬水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。硬水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。( () )(4)(4)用硬水洗衣服，肥皂不易起泡而且会产生胶状沉淀。用硬水洗衣服，肥皂不易起泡而且会产生胶状沉淀。( () ) 栏目链接变变 式式应应 用用(5)(5)硬水煮沸后，硬水煮沸后，CaCa2 2、MgMg2 2就消失变成软水。就消失变成软水。( () )(6)(6)溶有溶有CaCa2 2、MgMg2 2、HCO HCO 的水，加热煮沸后就有白色沉的水，加热煮沸后就有白色沉淀生成。淀生成。( () )(7)(7)具有暂时硬度或永久硬度的水都可以用磺化煤具有暂时硬度或永久硬度的水都可以用磺化煤(NaR)(NaR)软软化。化。( () )(8)(8)用蒸馏法不能使永久硬度的水软化。用蒸馏法不能使永久硬度的水软化。( () )3 3 栏目链接变变 式式应应 用用 解析：解析：水的暂时硬度和永久硬度是按溶解的水的暂时硬度和永久硬度是按溶解的CaCa2 2、MgMg2 2盐的种类盐的种类( (酸式碳酸盐还是硫酸盐或氯化物酸式碳酸盐还是硫酸盐或氯化物) )区分的。暂时区分的。暂时硬度的水煮沸后即可使硬度的水煮沸后即可使CaCa2 2、MgMg2 2分别形成分别形成CaCOCaCO3 3、Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀出来，从而得到软化；永久硬度的水则不能沉淀出来，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，用加热煮沸的方法软化。水在蒸馏时，水蒸发而后冷凝，CaCa2 2、MgMg2 2则不会随水蒸气逸出，所以蒸馏水是软水。则不会随水蒸气逸出，所以蒸馏水是软水。 答案：答案：(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5) (6)(6)(7)(7)(8)(8) 栏目链接知识点三纯净水的制取方法知识点三纯净水的制取方法 1 1纯净水的制取方法纯净水的制取方法 纯净水是以符合生活饮用水水质标准为原料，选用电渗纯净水是以符合生活饮用水水质标准为原料，选用电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法等加工方法制得的。析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法等加工方法制得的。 2 2纯净水的制取过程纯净水的制取过程( (以离子交换法为例以离子交换法为例) ) 栏目链接 例例3 3 进入游泳池中的水先要进行净化、消毒杀菌处理，进入游泳池中的水先要进行净化、消毒杀菌处理，主要是通过砂滤、活性炭净化和臭氧的消毒来处理的。下主要是通过砂滤、活性炭净化和臭氧的消毒来处理的。下列有关说法不正确的是列有关说法不正确的是( () )A A砂滤是利用过滤原理除去水中较大的固体颗粒砂滤是利用过滤原理除去水中较大的固体颗粒B B臭氧可以消毒杀菌是因为臭氧有强氧化性，所得水的臭氧可以消毒杀菌是因为臭氧有强氧化性，所得水的水质优于用氯气消毒的水水质优于用氯气消毒的水C C游泳池水中的臭氧浓度越大越好游泳池水中的臭氧浓度越大越好D D活性炭可以吸附水中悬浮的杂质活性炭可以吸附水中悬浮的杂质 栏目链接 解析：解析：由于水通过细砂时可以除去水中较大的沉淀物，故由于水通过细砂时可以除去水中较大的沉淀物，故A A项对；利用臭氧的强氧化性可对水进行消毒杀菌，其消毒项对；利用臭氧的强氧化性可对水进行消毒杀菌，其消毒杀菌后的产物为杀菌后的产物为O O2 2，可以增大水中溶氧量，而，可以增大水中溶氧量，而ClCl2 2对水进行对水进行消毒杀菌时，可与水中有机物发生反应，生成对人体有害的消毒杀菌时，可与水中有机物发生反应，生成对人体有害的物质，故物质，故B B项对；由于臭氧的浓度较大时，它会刺激人的呼项对；由于臭氧的浓度较大时，它会刺激人的呼吸系统而引发病变，所以浓度较大的臭氧对人体是有害的，吸系统而引发病变，所以浓度较大的臭氧对人体是有害的，故故C C项错；由于活性炭具有吸附性，可以吸附水中的悬浮物项错；由于活性炭具有吸附性，可以吸附水中的悬浮物和异味，故和异味，故D D项对。项对。 答案：答案：C 栏目链接变变 式式应应 用用 3 3下列物质都可应用于天然水的净化。从提高水的净下列物质都可应用于天然水的净化。从提高水的净化效果和净化水的质量两个方面考虑，它们当中最好的是化效果和净化水的质量两个方面考虑，它们当中最好的是( () )A AClCl2 2B BCa(ClO)Ca(ClO)2 2C CKAl(SOKAl(SO4 4) )2 212H12H2 2O DO DNaNa2 2FeOFeO4 4 栏目链接变变 式式应应 用用 解析：解析：ClCl2 2和和Ca(ClO)Ca(ClO)2 2只对水起杀菌消毒的作用，没有沉只对水起杀菌消毒的作用，没有沉降水中悬浮物的作用，而且残留的氯会与水中的有机物发降水中悬浮物的作用，而且残留的氯会与水中的有机物发生作用生成对人体有害的有机氯，故生作用生成对人体有害的有机氯，故A A、B B两项错误。两项错误。KAl(SOKAl(SO4 4) )2 212H12H2 2O O只对水起沉降悬浮物的作用，而且残留只对水起沉降悬浮物的作用，而且残留在水中的在水中的AlAl3 3也对人体有一定危害，故也对人体有一定危害，故C C项错误。项错误。NaNa2 2FeOFeO4 4具有强氧化性，对水有杀菌消毒的作用。具有强氧化性，对水有杀菌消毒的作用。NaNa2 2FeOFeO4 4在起杀菌在起杀菌消毒作用的过程中，消毒作用的过程中，6 6价铁被还原为价铁被还原为3 3价铁，价铁，3 3价铁价铁又水解为又水解为Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体而起沉降水中悬浮物的作用。更为胶体而起沉降水中悬浮物的作用。更为重要的是，重要的是，NaNa2 2FeOFeO4 4在对水的消毒和沉降悬浮物的过程中，在对水的消毒和沉降悬浮物的过程中，不会产生对人体有害的物质，故不会产生对人体有害的物质，故D D项正确。项正确。 答案：答案：D D 栏目链接知识点四污水处理的方法知识点四污水处理的方法 1 1中和法。中和法。 对于酸性废水和碱性废水，可以采用中和法进行处理，对于酸性废水和碱性废水，可以采用中和法进行处理，一般用中和剂如熟石灰来中和酸性废水，用稀硫酸或二氧一般用中和剂如熟石灰来中和酸性废水，用稀硫酸或二氧化碳来中和碱性废水，而对于高浓度的酸、碱性废水，应化碳来中和碱性废水，而对于高浓度的酸、碱性废水，应该优先考虑回收利用，如采取浓缩的方法回收酸、碱等。该优先考虑回收利用，如采取浓缩的方法回收酸、碱等。 2 2氧化法和还原法。氧化法和还原法。 氧化法多用空气氧化法、臭氧氧化法和氯氧化法；还原氧化法多用空气氧化法、臭氧氧化法和氯氧化法；还原法主要用于处理废水中的铬和汞离子。法主要用于处理废水中的铬和汞离子。 栏目链接 3 3沉淀法。沉淀法。 沉淀法就是利用某些化学物质作沉淀剂，与废水中的沉淀法就是利用某些化学物质作沉淀剂，与废水中的污染物污染物( (主要是重金属离子主要是重金属离子) )发生化学反应，生成难溶于发生化学反应，生成难溶于水的沉淀析出，从废水中分离出去，此方法是除去水中水的沉淀析出，从废水中分离出去，此方法是除去水中重金属离子的常用的方法。重金属离子的常用的方法。 栏目链接 例例4 4 下列污水处理方法中发生的化学反应错误的是下列污水处理方法中发生的化学反应错误的是( () )A A中和法：中和法：Ca(OH)Ca(OH)2 2H H2 2SOSO4 4=CaSO=CaSO4 42H2H2 2O OB B混凝法：混凝法：AlAl3 33H3H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3( (胶体胶体) )3H3HC C沉淀法：沉淀法：Pb(NOPb(NO3 3) )2 2NaNa2 2S=2NaNOS=2NaNO3 3PbSPbSD D混凝法：混凝法：HgHg2 2S S2 2=HgS=HgS 栏目链接 解析解析: :对于酸性废水或碱性废水，一般采用中和法进行处对于酸性废水或碱性废水，一般采用中和法进行处理；由于废水中的某些污染物常以细小悬浮物的形式存在，理；由于废水中的某些污染物常以细小悬浮物的形式存在，很难用自然沉降法除去，需向废水中加入絮凝剂很难用自然沉降法除去，需向废水中加入絮凝剂( (如明矾如明矾等等) )，就会使细小悬浮污染物聚集成较大的颗粒而沉淀；沉，就会使细小悬浮污染物聚集成较大的颗粒而沉淀；沉淀法主要用于处理废水中的重金属离子，常用的沉淀剂有淀法主要用于处理废水中的重金属离子，常用的沉淀剂有NaNa2 2S S、FeSFeS、MnSMnS等，故选等，故选D D项。项。 答案：答案：D D 栏目链接变变 式式应应 用用 4 4水体污染物有：水体污染物有：.含盐酸的酸性废水，含盐酸的酸性废水，.油类、油类、氰化物、硫化物，氰化物、硫化物，.重金属离子；重金属离子； 污水处理的化学方法有：污水处理的化学方法有：a.a.中和法，中和法，b.b.沉淀法，沉淀法，c.c.氧化氧化还原法。还原法。 对水体污染物处理所采用的方法不正确的是对水体污染物处理所采用的方法不正确的是( () ) A A，a Ba B，c c C C，b Db D，b b 栏目链接变变 式式应应 用用 栏目链接