《海水淡化与现代水处理技术》教案2

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1、《海水淡化与现代水处理技术》教案【教学目标】1、知道淡化海水的主要方法，了解电渗析法在海水淡化中的应用，并能简要说明其工作原理。2、知道制造纯水所用的主要方法，能结合实例说明离子交换法和反渗透法的简单原理及其在水处理中的应用，并能依据这几种方法的特点，说出它们的适用范围。3、通过典型的水污染实例认识水污染造成的危害，能说出污水处理中主要的化学方法及其原理。【教学重难点】知道化学在水处理中的应用。【教学过程】1、本考点知识结构蒸馏法淡化海水电渗析法硬水硬水水的硬度海水淡化及水处理技术纯水制造硬水的软化去离子的方法造纸污染及处理

2、水污染和污水处理污水处理方法2、海水淡化(1)蒸馏法：将海水加热至105°C，使其变为蒸汽，再冷凝得到蒸馏水的方法。特点：设备简单，易操作，淡水质量好，但耗能大。(2)电渗析法：利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，使水中的一部分离子转移到另一部分水中，从而达到除盐的目的的方法。特点：大大降低成本，不过得到淡水质量一般。3、纯水的制造(1)硬水①硬水：溶有较多量Ca2+、Mg2+的水称为硬水。②水的硬度：是以水中所含CaO的量为标准的，1L水中含10mgCaO(或相当于10mgCaO)称为1

3、度(1°)。③硬水的软化加热法：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。药剂法：是向水中加入适当的化学药剂，促使溶解在水中的Ca2+、Mg2+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。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。(2)去离子的方法：①离子交换法：利用离子交换树脂上的离子和

4、水中的离子进行交换，以除去水中的阴、阳离子的方法。如：阳离子交换树脂(用HR表示)和水中Mn+交换，发生的反应为nHR+Mn+MRn+nH+(Mn+：Na+、Ca2+、Mg2+)。如：阴离子交换树脂(用ROH表示)和水中Ym-交换，发生的反应为mROH+Ym-RmY+mOH-(Ym-：Cl-、SO42-、HCO3-)。②反渗透分离法——膜分离法的一种。4、水污染和污水处理(1)造纸污染及处理：造纸时，制浆过程所排出的废水称为“黑液”，给水造成的污染最严重，目前处理“黑液”的主要方法是燃烧法。(2)污水处理方法：①物理法——主

5、要是利用物理原理和机械作用对废水进行处理，包括沉淀、均衡调节、过滤及离心分离等方法。②物理化学法——通过物理化学过程来除去污染物质的方法，主要有吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤及超吸附等方法。③化学法——通过施用化学试剂或采用其他化学手段进行废水处理的方法，如中和法、氧化法、还原法、离子交换法等。④生物化学法——利用微生物的作用，除去废水中的溶胶及有机物质的方法，包括活性污泥法、生物转盘法、生物滤池法及厌气处理法等。【典型例题】例1、下列说法中，不正确的是()A、海水淡化目前已有多种方法，主要有蒸馏法、电渗析法等B、电渗析

6、法是指利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性，在外加电场的作用下，使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐的目的的方法C、在进行水处理时，只需用阳离子交换树脂或阴离子交换树脂中的一种就能将水中阴、阳离子都除去D、反渗透分离法是膜分离技术在纯水制造的又一应用【解释】在进行水处理时，阳离子交换树脂中的H+只能和水中的金属离子Mn+交换，阴离子交换树脂中的OH-只能和水中的阴离子Ym-交换。答案：C【点评】这是一题考查水处理方法的题目。海水淡化的方法已有数十种，主要有蒸馏法和电渗析法。而从自然界直接获得的淡水，或者

7、用海水淡化技术得到的淡水，还需除去或减少其中所含的各种离子，才能满足生产、生活对水质的要求。常用的去离子方法有离子交换法和反渗透分离法。例2、下列广告用语在科学上没有错误的是()A、这种饮料不含任何化学物质B、这种蒸馏水绝对纯净，其中不含任何离子C、这种口服液含有不少氮、磷、锌等微量元素D、没有水就没有生命【解释】A项物质是化学物质，水在常温时能发生微弱的电离(H2OOH-+H+)，故水中一定含有H+和OH-；而氮和磷不属于微量元素，这是生物常识。答案：D【点评】这是联系日常生活的一道科普宣传题，要求学生运用所学知识来分析判

8、断宣传用语中哪些违反了科学常识。例3、下列说法中正确的是()A、水是一种取之不尽、用之不竭的天然资源B、农田灌溉和排水也能导致水污染C、建污水处理厂需要投入大量的资金，为了提高综合经济效益，工业污水一般无需作治污处理D、臭氧对人体有一定的危害，但也可用臭氧作污水处理剂【解释】农田灌溉和排水