2018版高中化学 第4章 保护生存环境 第2节 爱护水资源（第2课时）改善水质 新人教版选修1

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1、第2课时　改善水质1．混凝法、中和法和沉淀法在污水处理中的应用。(重点)2．了解几种主要的污水处理方法，培养合理利用和保护水资源的意识。(难点)一、改善水质的根本措施和污水处理的分类1．措施：控制工业废水和生活污水的排放。2．改善水质的四种常用方法(1)重复利用废水，回收废水中的有用成分，减少废水的排放量。(2)采用革新工艺，降低废水中污染物的浓度。(3)加强污水处理，使污水达到国家规定的标准以后再排放。(4)加强对水体及污染源的监测和管理。3．污水处理(1)处理方法：物理法、生物法和化学法。(2)处理程度：一级、二级和三级。一般根据水质状况和处理后水的去向来确定污水处理程度。1．为了经济发

2、展，对于水体采取先污染后治理的经济模式是否科学？【提示】　不科学。这种模式不仅不利于经济的持续发展，也对人类健康构成了极大危害。二、污水处理中的主要化学方法及原理方法试剂反应原理(离子方程式)混凝法明矾Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋中和法酸性废水中加Ca(OH)2碱性废水中加H2SO4OH－＋H＋===H2O沉淀法向含Hg2＋的废水中加Na2SHg2＋＋S2－===HgS↓氧化还原法向酸性含铬废水中加FeSO4Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O2．污水处理的方法有活性炭吸附法和混凝法，二者有何区别？【提示】　活性炭吸附法属于物理方法，混凝法

3、属于化学方法。污水处理的主要化学方法及其原理第1步导思——问题引入，自主探究1．怎样除去废水中的重金属离子？【提示】　重金属离子容易与CO、OH－等离子结合成难溶性固体，因此可选择沉淀法除去。2．怎样处理轧钢厂排出的含有盐酸的酸性废水？【提示】　利用中和法除去。3．怎样处理废水中含有的油类、氰化物、硫化物等物质？【提示】　利用氧化还原法。第2步阐述——要点归纳，深化知识1．混凝法混凝法就是通过加入混凝剂使难以自然沉降的悬浮物形成沉淀的污水处理方法。原理：以明矾净水为例，明矾溶于水后发生电离：KAl(SO4)2·12H2O===K＋＋Al3＋＋2SO＋12H2O，Al3＋水解生成Al(OH)3

4、胶体：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶粒带正电荷，吸附带负电荷的悬浮颗粒形成较大颗粒而沉淀，使悬浮颗粒从水体中分离出来，达到净水的目的。FeCl3的净水原理与明矾的净水原理类似，Fe3＋水解成Fe(OH)3胶体后吸附水中的悬浮颗粒聚沉，而达到净水的目的。Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋。Fe是人体需要补充的元素，对人体有益，而Al对人体有害，故用Fe3＋净水比用Al3＋净水对人体健康更有益。2．中和法中和法就是通过加碱中和酸或加酸中和碱的污水处理方法。常用的碱是熟石灰[Ca(OH)2]，常用的酸是硫酸或二氧化碳。有关的化学反应可表示为：Ca(

5、OH)2＋H2SO4===CaSO4＋2H2OH2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2ONa2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO33．沉淀法沉淀法就是利用某些化学物质作沉淀剂，与废水中的污染物(主要是重金属离子)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。沉淀法是除去水中重金属离子的常用方法。4．氧化还原法氧化还原法是利用氧化还原反应除去水中的有毒物质的污水处理方法。例如，氯氧化法处理含氰(CN－)废水是废水处理的一个典型实例。在碱性条件下，Cl2可将废水中的CN－氧化成无毒的N2和CO2等，使水质得到净化：2CN－＋8O

6、H－＋5Cl2===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O又如，在酸性条件下，向含铬废水中加入FeSO4，可将Cr2O还原为Cr3＋：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O然后再加入熟石灰调节溶液的pH，使Cr3＋转变为Cr(OH)3沉淀而从废水中除去。中和法中用Ca(OH)2处理的污水中Ca2＋浓度会增加，导致水的硬度增大，利用氧化还原法除去污水中的重金属离子，一般与沉淀法结合使用。第3步例证——典例印证，思维深化　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：①中和法；②化学沉淀法；③氧化还原法；④过滤法。其中属于化学方法的有________

7、。A．①②③　　　　　　B．①②④C．②③④D．①②③④(2)常用的混凝剂可以是________(填一种混凝剂的名称即可)。(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________________________