自来水生产中的探究活动-福州十八中.doc

自来水生产中的探究活动 福州十八中 化学组 林萍萍 教学目标： 1、知识与技能： 初步了解自来水生产的工艺流程探究自来水生产中水的净化方法 教学过程： [引入]：（打开水龙头）我们每天都使用自来水，这些自来水从何而来？（自来是厂），自来水厂的水从何而来？（江河湖泊等）；我们现在所使用的自来水水源就来自于闽江。 [展示]一杯瓶闽江水和一杯自来水 [提问]这两杯水有何区别？（江水浑浊而自来水澄清）这杯闽江水如何变澄清？请大家思考可以用我们学过的哪些净水方法？ [学生回答]加明矾，过滤，活性炭吸附，蒸馏 [教师]自来水厂是怎样将这闽江水变成自来水的呢？今天我们就一起来了解自来水的生产过程。之前布置过大家查阅有关自来水生产过程的资料，还有部分同学参观过自来水厂，我们请他们来介绍一下他们参观水厂的过程，给我们说说看自来水到底是怎么生产出来的。 [学生活动]我们参观的是福州自来水公司西区水厂，位于金牛山公园旁，西区水厂的水源来自于闽江，厂长带我们参观了整个自来水生产的工艺流程。直接从闽江抽进的叫原水，原水里含有各种各样的杂质。这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分，使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要。水厂采用常规水处理工艺它包括混凝、沉淀、过滤及消毒几个过程。  （1）混凝反应处理 混凝、在原水中添加聚合氯化铝氢，与明矾净水原理相同，原理：Al3+ + 3H2O ←→ Al(OH)3 + 3H+ 生成的氢氧化铝具有吸附作用，可把水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳、相互聚结，再被吸附架桥，从而形成较大的絮粒，以利于从水中分离、沉降下来。 经混凝反应处理过的水通过道管流入沉淀池，进入净水第二阶段。 （2）沉淀处理 ?????? 混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀，这个过程在沉淀池中进行。水流入沉淀区后，沿水区整个截面进行分配，进入沉淀区，然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底，污泥不断堆积并浓缩，定期排出池外。 （3）过滤处理 ?????? 过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗粒，从而进一步除去水中细小悬浮杂质、有机物、细菌、病毒等，使水澄清的过程。 （4）滤后通氯气消毒处理 [教师小结] 水厂采用常规水处理工艺它包括混凝、沉淀、过滤及消毒几个过程。 大家通过往浊液当中加入氯化铝看看净水效果 [学生实验探究1 ]探究三氯化铝的净水效果： 实验：取两体积大小一样两小烧杯，分别往两烧杯中加入体积一样的浊液，并向其中一烧杯中加入少量三氯化铝晶体，静置两烧杯，比较两烧杯溶液的变化。(注意时间要比较长) 结论1：通过实验，______________________________________的净水效果显著。 [分析] 经混凝反应处理过的水通过道管流入沉淀池，水中的颗粒沉于池底，水流入过滤池，用石英砂来过滤水中悬浮颗粒除去水中细小悬浮杂质、有机物、细菌、病毒等，使水澄清，即为砂滤。实验桌面上提供细沙及其他几种材料，一杯浊液，可以往里加点高锰酸钾和茶水，用桌面上提供的材料来进行过滤，可通过对比实验，探究那种材料净化效果好。 [学生实验探究2] 探究活性炭、细沙、滤纸三种材料对的净化情况澄清度 颜色 气味 细沙 细沙 加入高锰酸钾及茶水的浊液 活性炭 加入高锰酸钾及茶水的浊液 结论2：通过实验，______________________________________材料的净水效果显著。 [说明]通过实验我们发现活性炭的净水效果最好，不仅过滤掉水中的难溶物质，还可以吸附色素，去除气味。自来水厂主要采用砂滤，价格比较经济实惠，当水源状况不佳时也会使用活性炭进行预处理。 [分析] 经砂滤后的水通过加氯气消毒杀菌。为什么加氯气消毒？ [阅读资料] 氯气（Cl2）是一种黄绿色有刺激性气味的气体，能溶于水，常温下1体积水能溶解2体积氯气。把氯气加入水中，会发生以下反应： Cl2 + H2O = HCl + HClO 次氯酸具有强氧化性可杀菌消毒。加氯，作为一种有效的杀菌消毒手段，仍被世界上超过80%的水厂使用着用含氯的消毒药剂对自来水进行消毒杀菌，价廉、效果好、操作方便干净的自来水，通过几公里的管道后也面目全非，这就是众所周知的自来水二次污染。包括镀锌管污染，水管、龙头生锈，高楼水箱垃圾污染，这些都成为自来水的隐患。Cl2 + H2O = HCl + HClO 除了与水中细菌、微生物、有机物、无机物等作用消耗一部分氯量外，还剩下了一部分氯量，这部分氯量就叫做余氯。 余氯会与自来水中有机物结合，衍生出如二氯甲烷，三氯甲烷等非