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1了解从天然水获得自来水或纯净水的主要步骤和原理。 2了解硬水软化的主要方法和原理。 3通过典型的水污染实例认识水污染造成的危害。 4了解污水处理中主要的化学方法和原理。,课题2 获取安全的饮用水,天然水中主要含有哪些物质？ 提示 天然水中的杂质：主要有泥土、可溶性物质和致病细菌等，必须经过综合处理才能达到饮用标准。,1.沉降悬浮物的方法：要除去天然水中的悬浮物，一般可加入 或 等絮凝剂。它们加入水中会形成 ，从而吸附水中的小颗粒固体物质。,铝盐,铁盐,胶体,2杀菌消毒：杀菌消毒的实质是 ，对少量水通常使用 法来杀菌消毒，对大量水多采用 法进行杀菌消毒。常用的杀菌消毒剂有 、 、ClO2。 3自来水的处理过程：主要包括 、 、 、 四个过程。,使蛋白质变性,加热煮沸,强氧,化剂氧化,氯气,漂白粉,沉淀,过滤,曝气,消毒,1. 硬水的概念：硬水是指含有 的水，软水是指不含或含 的水。 2硬水软化及方法 除去或减少天然水中的 等的过程，叫做硬水的软化。常用的硬水软化方法有 、 和 等。,较多Ca2、Mg2,少量Ca2、Mg2,Ca2、Mg2,加热法,药剂法,离子交换法,(1)加热法：当硬水中钙、镁离子以 的形式存在时，可以通过煮沸使钙、镁离子转化为 沉淀。 (2)药剂法：向水中加入适当的 使钙、镁离子以 的形式从水中分离的方法，常用的化学药剂有 或 等。 (3)离子交换法：硬水中钙、镁离子可以通过 将其软化。通常用到的离子交换剂为阳离子交换剂。反应为 。,Mg(HCO3)2、Ca(HCO3)2,碳酸盐,化学药剂,生石灰,沉淀,纯碱,离子交换剂,2NaRCa2=CaR22Na、2NaRMg2=,MgR22Na,纯净水是以 的水为原料，选用电渗析法、 法、反渗透法、 法等适当的加工方法制得的。目前最理想的方法是反渗透法，这种方法的原理也可以进行海水淡化。纯净水不宜长时间饮用。,符合生活饮用水水质标准,离子交换,蒸馏,1.水污染的人为因素：主要由 、 、 以及降雨淋洗将 和堆积在地上的垃圾污染物冲入水中而引起的。 2.污水处理方法：处理污水的主要方法有 、 、 。其中化学方法包括 、 、 、 等。,工业废水,生活污水,农田排水,大气污染物,物理方法,生物,方法,化学方法,中和法,氧化法,还原法,化学沉淀法,【慎思1】 明矾净水的原理是什么？,【慎思2】 生活中鉴别硬水与软水的方法是什么？ 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。,【慎思3】 自来水处理过程有哪些环节呢？ 提示,1永久硬度： 由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的硬度叫做永久硬度。 2暂时硬度： 由碳酸氢钙和碳酸氢镁引起的硬度叫做暂时硬度。,误区警示 水垢的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3而不是MgCO3和CaCO3。,(2)既能软化永久硬度的硬水又能软化暂时硬度的硬水的方法有药剂法和离子交换法。 规律总结 药剂法 反应原理： Ca(HCO3)2Ca(OH)2=2CaCO32H2O Mg(HCO3)22Ca(OH)2=2CaCO3Mg(OH)22H2O MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2 CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl,离子交换法 a离子交换法利用离子交换剂软化硬水 b离子交换剂分为阳离子交换剂和阴离子交换剂两类 c工业上常用磺化煤等阳离子交换剂软化硬水，其原理是： 2NaRCa2=CaR22Na， 2NaRMg2=MgR22Na d离子交换剂会因离子交换作用而逐步丧失功能 e离子交换剂再生的方法是让高浓度的NaCl溶液通过离子交换剂，用Na把离子交换剂吸附的Ca2、Mg2置换出来。,【例1】下列方法中能同时很好地减少暂时硬度和永久硬度的是 ( )。 蒸馏 煮沸 加纯碱 加石灰 离子交换 A B C D,解析 蒸馏法收集从水溶液中挥发出来的水，能同时减小暂时硬度和永久硬度；煮沸法使碳酸氢钙和碳酸氢镁转化为沉淀，只能减小暂时硬度；加纯碱能沉淀钙离子和镁离子，能同时减小暂时硬度和永久硬度；加石灰能沉淀镁离子，也能减小钙离子的暂时硬度，但不能减小钙离子的永久硬度；离子交换法能吸附钙离子和镁离子，能同时减小暂时硬度和永久硬度。 答案 B,(6)溶有Ca2、Mg2、HCO的水，加热煮沸后就有白色沉淀生成。 ( )。 (7)具有暂时硬度或永久硬度的水都可以用磺化煤(NaR)软化。 ( )。 (8)用蒸馏法不能使永久硬度的水软化。 ( )。,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),1纯净水的制取方法 (1)有离子交换法、反渗透法、蒸馏法等很多方法。 (2)离子交换法 制取纯净水的常用方法。 包含以下三个处理程序： 用活性炭过滤除去有机物离子交换除去离子用紫外线或臭氧杀菌消毒。,去除离子的原理： 原料水通过离子交换树脂时，水中的离子与树脂上的离子进行交换，其中，阳离子交换树脂上的H与水中的阳离子进行交换，释放出H，而阴离子交换树脂上的OH与水中的阴离子进行交换，释放出OH。H与OH结合生成纯水。,(3)反渗透法 目前制取纯净水较理想的方法 这种方法采用孔径很小的反渗透膜并对原料水加压，在外加压力的作用下只有水分子能通过，从而得到纯净水。 反渗透法也可以用于海水的淡化。,2污水的处理方法 (1)城市污水处理厂通常采用活性污泥二级处理工艺处理污水 一级处理：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污水中的酸性或碱性物质。 二级处理：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。,(2)活性污泥法二级处理工艺的流程如下图所示：,(3)沉淀法 加入某些沉淀剂利用沉淀反应除去水中重金属离子。如含有Hg2的废水中加入Na2S：Hg2S2=HgS，从而使Hg2转化为HgS而除去。 (4)氧化还原法 利用氧化还原反应将有毒物质转化为无毒物质、难溶物质而除去。,【例2】如图是某市污水处理的工艺流程示意图：,(1)污水处理的主要方法有：中和法；化学沉淀法；氧化还原法；过滤法。其中属于化学方法的有_。 A B C D (2)常用的混凝剂可以是_(任填一种混凝剂的名称)。 (3)加入熟石灰的目的是_ _， 写出相关的化学方程式_ _。 (4)加入Na2S的作用是_ _。,解析 (1)过滤法属于物理方法，其他三种方法都属于化学方法。根据污水中的成分选择处理方法和所用试剂。水处理过程中常用的混凝剂有：硫酸铝Al2(SO4)3、明矾KAl(SO4)212H2O、聚羟基氯化铝、聚丙烯酰胺等。该污水中含有H和Hg2，加入熟石灰目的是中和酸性废水，加入Na2S目的是将Hg2转化成HgS沉淀。 答案 (1)A (2)明矾(其他合理答案亦可) (3)中和酸性废水 Ca(OH)22HCl=CaCl22H2O (4)除去Hg2,【体验2】 用符合生活饮用水质量标准的水为原料，经过除去离子的过程即可制得纯净水，下列方法中不适用的是 ( )。 A离子交换法 B中和法 C反渗透法 D蒸馏法 解析 用生活饮用水制取纯净水，主要是除去水中的离子的过程，可采用的方法有：电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法等。中和法是污水处理方法中的一种化学方法。 答案 B,【案例1】 试探究明矾净水的效果如何。,答案 可采用对比实验法来比较。 实验用品： 药品：澄清的自来水，经过充分地自然沉降但不澄清的河水或池塘水，明矾KAl(SO4)212H2O，又名十二水合硫酸铝钾粉末 仪器：烧杯、玻璃棒、药匙、量筒 实验步骤： (1)取三个烧杯，一个盛50 mL自来水，另外两个各盛50 mL不澄清河水(或池塘水)，比较自来水与河水(或池塘水)的澄清、透明状况。,(2)用药匙向一个烧杯里的河水(或池塘水)中逐渐地撒明矾粉末，同时用玻璃棒搅拌。当烧杯中的液体由浑浊变澄清时，停止该项实验操作。 (3)观察自来水、加过明矾的河水(或池塘水)、未加明矾的河水(或池塘水)，比较它们之间有什么异同点。 实验现象：加过明矾的河水(或池塘水)由浑浊变澄清、透明，在水的底部产生了沉淀。未加明矾的河水(或池塘水)仍然浑浊不透明。 实验结论：明矾有净水作用，加明矾可沉降水中的悬浮物从而达到净化水的目的。,【案例2】 有一种工业废水，已知其中含有大量的Fe2和SO，少量的Ag和Na，以及部分污泥。某校化学兴趣小组的同学通过下列操作过程，回收、处理废水。,根据上述操作过程，回答下列问题： (1)在实验室进行操作时，需要的主要玻璃仪器有_。 (2)操作的名称是_。 (3)向溶液A中需要加入过量X，X是_。发生反应的离子方程式为_ _。 (4)上述操作回收到的物质是_。,答案 (1)漏斗、烧杯及玻璃棒 (2)蒸发结晶 (3)Fe(或铁粉) Fe2Ag=Fe22Ag (4)银和硫酸亚铁晶体,
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