2018年高中化学专题1洁净安全的生存环境第2单元水资源的合理利用学案苏教版选修

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1、第二单元　水资源的合理利用学习目标：1.知道硬水、软水的概念，了解硬水对生产生活的危害，理解硬水软化的煮沸法及离子交换法的原理。(重点)2.了解自来水生产过程的一般工序，理解铝系、铁系净水剂及氯系消毒剂的作用原理。(重点)3.认识水质评价的必要性，知道几种常见的水质评价指标，能用pH试纸测定水体的pH。4.知道水污染的危害，了解中和法、氧化法、沉淀法等常见的水污染处理方法。[自主预习·探新知]一、生活中的饮用水1．天然水中的杂质通常杂质分为三类：悬浮物质、胶体物质和溶解物质。2．天然水制成生活饮用水(1)沉降悬浮物：天然水中的悬浮物可用硫酸铝

2、[Al2(SO4)3]、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]、硫酸亚铁(FeSO4)、氯化铁(FeCl3)、碱式氯化铝等作为混凝剂净化。明矾净水原理为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋(用离子方程式表示)。(2)杀菌消毒：自来水厂利用漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等作为消毒剂，利用其强氧化性杀灭水中的细菌。液氯注入水中发生反应Cl2＋H2OHCl＋HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌。氧气在放电条件下可转化为臭氧，臭氧具有强氧化性可用于杀菌消毒且无污染。(3)除异味：具有强吸附性的活性炭可吸附某些溶解在水中的杂质，并除去水中的

3、异味。3．硬水及其软化(1)概念硬水：含有较多钙、镁离子的水；软水：不含或含较少钙、镁离子的水。(2)软化方法方法一：加热法。化学反应原理：Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，Mg(HCO3)2MgCO3↓＋CO2↑＋H2O，MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑。方法二：离子交换法。Ⅰ.若硬水中钙、镁离子以硫酸盐或氯化物的形式存在，可用此法软化。其反应原理为：2NaR＋Ca2＋===CaR2＋2Na＋、2NaR＋Mg2＋===MgR2＋2Na＋。Ⅱ.磺化煤再生的原理：CaR2＋2Na＋===2NaR＋Ca2＋，MgR2＋2

4、Na＋===2NaR＋Mg2＋。二、水质评价与污水处理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：水温、pH、导电率、固体悬浮物、溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、一些有毒有害物质的浓度等。(2)水生生物生存与pH：自然界中的水一般略显酸性，这是二氧化碳溶解在水中的原因，水生生物只能在一定pH范围内的水中生存，在pH过小或过大的水中，大多数水生生物会消失。(3)测定水的pH先用广泛pH试纸测定，再选取与所测pH相近的精密pH试纸进行测定。依据水样的pH，可判断它是否适合鱼类的生长。(4)生化需氧量：生物化学需氧量是指单位体积水

5、中耗氧有机物生化分解过程(N转化为N2，C转化为CO2，H转化为H2O)所需消耗的氧气量(以mg·L－1为单位)。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。(2)废水处理方法选择①中和法：处理含酸性物质的废水；②氧化还原法：处理含油类、氰化物、硫化物等的废水；③沉淀法：除去废水中的重金属离子。[基础自测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)雨水中Ca2＋、Mg2＋含量很少，因此雨水是软水。(　　)(2)溶有Ca2＋、Mg2＋、HCO的水，加热煮沸后就有白色沉淀生

6、成。(　　)(3)可用沉淀法处理酸性废水。(　　)(4)生活污水和工业废水经过治理后再排放。(　　)【答案】　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√2．城市由天然水获取自来水的一般步骤为(　　)C　[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，再曝气增加溶氧量，氧化、消除有机质，最后消毒成为自来水。]3．下列关于水处理的方法不正确的是(　　)A．向水中通入O3，用来消毒B．向酸性废水中加入生石灰，将其中和C．向废水中加入Na2CO3，可将细小悬浮物凝聚D．向废水中加入Na2S，可将其中的Cu2

7、＋、Hg2＋沉淀C　[碳酸钠不能使水中悬浮物凝聚，只能除去其中的Ca2＋等。][合作探究·攻重难]城市自来水获取的步骤以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图。原水→―→[思考交流]1．原水中含Ca2＋、Mg2＋、HCO、Cl－等，加入生石灰后生成Ca(OH)2，进而发生若干复分解反应。分析加入生石灰的目的，写出其中一个离子方程式。【提示】　原水中的离子可以组合成CaCl2、Ca(HCO3)2、MgCl2、Mg(HCO3)2等物质，加入石灰的目的是降低水的硬度。可发生下列反应：Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2===2CaCO3↓＋2H2OMg

8、Cl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O2．为什么在一级沉降池后