《化学实验的绿色追求》教案３

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1、《化学实验的绿色追求》教案教学目标1.了解从天然水中获得科饮用水的一半步骤与原理。2.了解自来水厂获取大量可饮用水的一般步骤与原理。3.掌握由普通饮用水质収纯净水的方法与原理。4.认识污水处理的方法，污水处理的意义。教学重点难点由普通饮用水质収纯净水的方法与原理。教学过程教师利用学校现有的多媒体设备播放“水的新生"配乐诗风景片。学生听着优美的音乐，看着壮观的水画面对本课题产生无限的遐想。大自然的水景是多么壮观、多么变化莫测。今天让我们一起來了解水资源。一、天然水的净化【讲述】河流、淡水湖及浅层地下水等天然水是人类饮用水的主要

2、来源。天然水含有很多杂质如泥土、可溶性物质和致病细菌等，从天然水获得可以饮用的水，一般须经过沉降悬浮物、杀菌消毒等步骤。(1)沉降悬浮物将铝盐或铁盐等絮凝剂加入水中，会形成氢氧化铝或氢氧化铁胶体，它们吸附水中的土壤胶体等自然胶体及悬浮物质形成絮状物。然后沉降。常用的絮凝剂还有聚合铝、镁盐和有机絮凝剂等。学生讨论明矶为什么能净水？(2)杀菌消毒对少暈水通常使用加热煮沸法来杀菌消毒，对大暈水多采用强氧化剂氧化法进行杀菌消毒。这些强氧化剂也称为杀菌消毒剂。几种常用的杀菌消毒剂试剂名称成分特性氯气Cl2具有强氧化性，有毒，易与有机物

3、在光照条件下发生取代反应，与水反应生成次氯酸漂白粉Ca(C10)2和CaCb的混合物Ca(ClO)2：本身具有强氧化性，在空气中与二氧化碳和水反应生成易分解的次氯酸而容易变质二氧化氯C102具有强氧化性，有毒，不易与有机物在光照条件下发生取代反应二、城市自来水的获取：（一）自来水的处理过程，主要包扌舌以下四个步骤：（1）沉淀：在沉淀池屮加人絮凝剂静置，水屮的悬浮物可沉淀到池底。（2）过滤：使水通过细砂，以除去沉淀和残存的悬浮物。（3）曝气：把水暴懈在空气中，使水与空气的接触面增大，增加水中氧的含量，以加速水屮有机物的分解。（

4、4）消毒：加入杀菌消毒剂杀灭水屮有害的微生物。经过以上处理的水基本上可以达到饮用水的质量标准。但某些地区的水由于含有过多的C/+、Mg?+使其硬度过大，仍然不适于饮用，还需要进一步对其进行软化处理。（二）硬水的软化活动探究：如何软化硬水？怎样鉴别硬水与软水？软化硬水的方法有哪些？常用的硬水软化方法有加热法、药剂法和离子交换法等。1、加热法是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，生成难溶的碳酸钙、碳酸镁的方法。生成的碳酸镁在加热条件下可与水进一步反应生成更难溶的氢氧化镁。这些难溶盐从水屮沉淀下来，达到降低水的硬

5、度的目的。2、药剂法是向水屮加入适当的化学药剂，促使溶解在水屮的C/SMg?+以沉淀的形式从水中分离出来达到软化目的的方法。常用的化学药剂有生石灰（与水反应生成熟石灰）、纯碱等。学生讨论写出反应原理3、离子交换法是采用离子交换剂软化水的一种方法。分阳离子交换剂和阴离子交换剂两类。它们能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。这种方法常用于工业锅炉用水的软化。锅炉用水的软化。三、纯净水的制取方法纯净水是选用电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸惚法等适当的加工方法制得的。由普通饮用水制取纯净水的过程主要是除去离

6、子的过程。1、离子交换法通常所采用的方法是将原料水通过离子交换树脂，使水中的离子与树脂上的离子进行交换。阳离子交换树脂上的H*与水中的阳离子（如CF）进行交换，释放出H+,而阴离子交换树脂上的OIT与水中的阴离子（如Cl・）进行交换，释放tllOHoH*与OFT结合生成纯水，达到除去离子的目的。离子交换法能有效地除去某些离子，却无法有效地除去其中的有机物或微生物，所以常在离子交换树脂之前进行活性炭过滤处理，以除去有机物。经过离子交换的水再用紫外线或臭氧消毒，就得到可以直接饮用的纯净水。2、反渗透法反渗透法采用的反渗透膜孔径很

7、小，在外加压力的作用下只有水分子能通过，从而得到纯净水。利用这种原理也可以进行海水淡化。注意：在清除水中有害物质得到纯净水的同时，也除去了水中的微量元素。天然水中有多种微量元素是人体所必需的。有的微量元素（如硒）很难从食物中摄取，而主要是从水中得到。长期饮用纯净水，有可能引起一些微量元素缺乏症。四、污水处理与环境保护一、氧化还原法处理废水废水中呈溶解状态的有机和无机污染物，在投加氧化剂或还原剂后，由于电子的迁移,而发生氧化或还原作用，使其转化为无害物质.在工业处理污水时，可用到的氧化剂有：02、C12、03、Ca（C10）2

8、、H2O2等，氧化还原法在污水处理实例中有氧化发酵含有机物废水处理、空气氧化法处理含硫废水、碱性氯化法处理含氧污水、臭氧化法除臭、脱色、杀菌及除酚、鼠、铁、猛，降低污水B0D与COD等均有显著效果。目前，还原法主要用于含氮废水的处理。二、沉淀法处理废水沉淀法处理废水是污水处理的一种重要方法