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第二单元 水资源的合理利用,1认识某些含氯化合物的杀菌消毒原理。 2了解离子交换法和加热法降低水硬度的原理。 3了解污水治理的基本原理。 4通过饮用水净化过程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。,5初步学习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。 6通过学习本单元知识，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。,保护水资源是每个公民义不容辞的责任，保护水资源的一个基本方法就是合理利用水资源节约用水，你知道我们家中所用的自来水是怎么得到的吗？ 提示 要经过采水、混凝反应、沉淀、过滤及消毒等过程再进入千家万户。,1. 天然水中的杂质 通常分为三类：悬浮物质、胶体物质和溶解物质。 2天然水净化过程 由天然水获得可以饮用的水一般需经过去除固体杂质和 悬浮物、消毒、去除异味等一系列净化工序，才能达到使 用标准。,悬浮物,明矾,活性炭,杀菌,液氯,次氯酸,漂白粉,臭氧,4硬水的软化方法 (1)硬水的概念：含有较多 的水叫做硬水；不含或含较少钙、镁离子的水叫做软水。 (2)硬水软化及方法 除去或减少天然水中的Ca2、Mg2等的过程，叫做硬水的软化。常用的硬水软化方法有 、 和 等。 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。,钙、镁离子,药剂法,加热法,离子交换法,化学药剂,沉淀,生石灰,纯碱,碳酸氢钙,碳酸氢镁,煮沸,离子交换法：当硬水中钙、镁离子以 的形式存在时，可以通过离子交换法将其软化。通常用到的离子交换剂为 。反应为： 2NaRCa2=CaR22Na，2NaRMg2=MgR22Na 目前，用 来软化硬水是工业上常采用的方法。,硫酸盐或氯化物,磺化煤,阴、阳离子交换树脂,1.水质评价 (1)评价方式：评价水质的优劣通常从以下几个方面： 、 、导电率、 、 、化学需氧量、 、一些有毒有害物质的浓度等。 (2)水生物生存与pH：自然界中的水一般略显 性，这是因为二氧化碳溶解在水中的原因，水生物只能在pH值6.59.5范围内的水中生存，在pH值小于5的水中，大多数水生生物消失。,水温,pH,固体悬浮物,溶解氧,生化需氧量,酸,(3)生物化学需氧量概念：生物化学需氧量是指单位体积水中 过程(N转化为N2，C转化为CO2，H转化为H2O)所需消耗的 (以mgL1为单位)。,耗氧有机物生化分解,氧气量,2污水处理 (1)方法：水质不同的污水通常采用不同的处理方法，常用的处理方法有物理方法、化学方法和生物方法，其中化学方法包括 、 、 等。 (2)废水处理方法选择：当采用化学处理方法处理时，不同类废水用不同的方法处理，含 废水一般采用中和法处理； 等可以采用氧化还原法除去；除去废水中的 用沉淀法。,中和法,氧化还原法,沉淀法,盐酸的酸性,油类、氰化物、硫化物,重金属离子,【慎思1】 饮用水是否越纯越好？ 提示 随着水污染的日趋严重，不少城市居民对饮用水的质量普遍感到疑虑和担心，因而纷纷用纯净水等替代日常饮用水，但如果长期饮用这种水，会危害人体的健康，纯净水一方面过滤掉了水中的各种有害、有毒物质，但另一方面，也过滤掉了对人体有益的矿物质，长期饮用纯净水会影响人体内的酸碱平衡，影响神经、肌肉和多种酶的活动，减弱人体免疫力。正处于生长发育期的青少年尤其要注意尽量少喝这种水。,【慎思2】 如何鉴别硬水和软水？ 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】 明矾净水的原理是什么？ 提示 利用Al3水解生成Al(OH)3胶体，其具有吸附性，从而能够吸附水中的悬浮物等杂质。,1水体污染概述 1984年颁布的中华人民共和国水污染防治法中为“水体污染”下了明确的定义，即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特征的改变，从而影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象称为水污染。,人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水受到污染。目前，全世界每年约有4 200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的14%以上。 水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。,2水污染的危害概述（见下表）,【例1】水的污染主要来自于 ( )。 天然水与空气、岩石和土壤长期接触 工业生产中“三废”的排放 水生动物的繁殖 城市生活污水的大量排放 农业生产农药、化肥的滥用 A B C D 解析 水的污染主要来自工业“三废”的排放；城市生活污水的大量排放；农业生产中化肥和农药的滥用。 答案 B,水体污染的因素较多，要了解和记忆常见的水体污染的类型如重金属污染、生活污染、农业、工业生产污染等。,【体验1】家用洗涤剂是污染水中磷元素的重要来源(洗涤剂中常含有三聚磷酸钠)，必须采取有效措施，控制磷元素大量进入水体。其原因是 ( )。 A使水体酸度大大增加，腐蚀桥梁、闸门等设施 B磷酸盐有毒、致癌，不能进入人体 C浮游生物得到养分，大量繁殖，死亡后腐败耗尽水中 氧，使水质恶化 D磷酸盐进入水体后，形成多种不溶性磷酸盐，再吸附 杂质，日积月累使河床抬高造成水患,解析 水中的N、P、K超过一定量即为水质的富营养化，会导致水藻类和其他浮游生物因养分过足而疯长。一部分大量繁殖，另一部分缺氧死亡，死亡后腐败再耗尽氧气，使水质恶化。 答案 C,2中和法 对于酸性废水用熟石灰中和，碱性废水用H2SO4或CO2来中和。反应为：HOH=H2O。 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。,【例2】下列有关水处理的说法中，不正确的是 ( )。 A可以利用明矾等混凝剂溶于水后生成的胶体吸附水 中的悬浮颗粒 B可以利用熟石灰来中和酸性废水 C可以利用废水中的有机物来增加水中的溶解氧 D可以利用沉淀反应除去水中的重金属离子,答案 C,轧钢厂排出的废水主要是含盐酸的酸性废水，一般采用中和法处理。油类、氰化物、硫化物等可以用氧化还原法除去，空气、臭氧、氯气是常用的氧化剂，沉淀法是除去废水中重金属离子的主要方法。例如，加入适量碱控制废水的pH，可将重金属离子以氢氧化物沉淀的形式分离出来。,【体验2】某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2，对农作物和人畜都有害，欲采用化学法除去有害成分，最好是加入下列物质中的 ( )。 A食盐、硫酸 B胆矾、石灰水 C铁粉、生石灰 D苏打、盐酸,解析 向其中加入NaCl、H2SO4不能除去Cu2，A错；因为废水中本来就有Cu2，再加胆矾没有任何用处，只能浪费化学试剂，故B错；废水中的有害成分除了Cu2外，还有酸，二者均应被除去，故D中加入盐酸是错误的。故选C。 答案 C,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。 3硬水软化的方法 (1)暂时硬水由于含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2，故可以用加热煮沸法除去，反应原理为：,误区警示 水垢的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3而不是MgCO3和CaCO3。 (2)既能软化永久硬度又能软化暂时硬度的方法有药剂法和离子交换法。,【例3】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“”，错误的在括号里画“”。 (1)Ca2、Mg2含量较多的水叫永久硬水。 ( )。 (2)雨水中Ca2、Mg2含量很少，因此雨水是软水。 ( )。 (3)硬水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。 ( )。 (4)用硬水洗衣服，肥皂不易起泡而且会产生胶状沉淀。 ( )。,(5)硬水煮沸后，Ca2、Mg2就消失变成软水。 ( )。 (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),硬水的软化是将高浓度的Ca2和Mg2利用一定方法除去的过程。水垢的成分是Mg(OH)2和CaCO3。,【体验3】下列硬水软化的方法中不正确的是 ( )。 A煮沸 B用磺化煤 C离子交换树脂 DNaCl 解析 NaCl无法除掉Mg2、Ca2。 答案 D,
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