【南方新课堂-金牌学案】2017春高中化学鲁科版选修二课件2.1-海水淡化与现代水处理技术.pptxVIP

目标导航 预习导引 1.认识海水淡化的重要意义,了解海水淡化的方法。 2.了解离子交换法和膜分离法的原理和应用。 3.了解水污染及其处理技术。 4.培养节约用水、保护水资源的意识。 目标导航 预习导引 一 二 三 一、海水淡化 1.蒸馏法是将水加热至105 ℃蒸发汽化,然后将蒸汽冷凝而得到蒸馏水的方法。蒸馏法的特点是设备结构简单、易操作、淡水质量好,缺点是能耗大。 2.电渗析法是指利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性,在外加直流电场作用下,海水中溶解盐的离子转移到另一部分海水中使海水淡化的方法。 [感悟思考] 1.海水淡化的目的是什么? 提示：海水淡化的目的是利用物理或化学方法除去海水中的无机盐以获得淡水。 目标导航 一 二 预习导引 三 二、纯水的制造 1.水的硬度。 (1)硬水:溶有较多Ca2+、Mg2+的水。 (2)水的硬度:以1 L水中含10 mg CaO(或相当于10 mg CaO)为1度来表示。  2.水处理技术。 (1)核心:减少或除去水中的各种杂质离子。 (2)方法。 ①离子交换法是使离子交换树脂上的离子与水中的离子进行交换,以除去水中的阴、阳离子的方法。 阳离子交换树脂(HR)与金属离子Mn+的反应为 目标导航 一 二 预习导引 三 阴离子交换树脂(ROH)与阴离子Ym-的反应为 交换树脂用酸或碱处理可重新恢复交换能力,该过程叫做树脂的再生。 ②膜分离法:包括电渗析和反渗透两种广泛应用的技术。 [感悟思考] 2.海水淡化因能耗大,成本高,不能形成规模化生产,此观点对吗? 提示：不对。海水淡化耗能大,成本高,这是传统海水淡化法,现在研究出许多新的方法,如离子膜法、离子交换法等,耗能成本都大大降低,可以形成规模化生产。 目标导航 一 二 预习导引 三 三、水污染和污水处理 1.水污染。 废水的排放使自然水体中的污染物含量不断提高,当超过自然水体自净能力时,就会引起自然水体物理性质和化学性质的变化,导致水质变坏。 2.污水处理。 (1)物理法:主要利用物理原理和机械作用对废水进行治理,包括沉淀、均衡调节、过滤及离心分离等方法。 (2)物理化学法:通过物理化学过程除去污染物的方法,包括吸附、浮选、反渗透、电渗析、超过滤及超吸附等方法。 (3)化学法:通过施用化学药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。 目标导航 一 二 预习导引 三 (4)生物化学法:利用微生物的作用,除去废水中的溶胶物质及有机物质的方法,包括活性污泥法、生物滤池法及厌气处理法等。 [感悟思考] 3.明矾净水时能起到杀菌消毒的作用吗? 提示：不能。明矾净水原理是由于Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附水中悬浮物形成沉淀,但不能除去水中的盐,也不能杀菌消毒。 要点一 要点二 要点三 典例导航 即时演练 即时检测 要点一　海水淡化的方法 问题导思 ①海水淡化的方法有哪些? 提示：蒸馏法、电渗析法、离子交换法、膜分离法。 ②电渗析法淡化海水的原理是什么? 提示：电渗析法中阴离子交换膜只允许阴离子通过,阳离子交换膜只允许阳离子通过。在外加电场的作用下,阴离子透过阴离子交换膜,阳离子透过阳离子交换膜,结果造成在不同的间隔内交替集中起阳离子和阴离子,相应形成含盐多的浓水和含盐少的淡水。 要点一 要点二 要点三 典例导航 即时演练 即时检测 1.用蒸馏法使海水淡化。 将海水加热至105 ℃,使其变为蒸气,再冷凝得到蒸馏水。其特点是设备简单,易操作,淡水质量好,但耗能大,今后发展的趋向是将工业余热用于海水淡化,这是经济合理的途径。 2.电渗析法使海水淡化。 利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子选择性透过,在直流电场作用下,使水中的一部分离子转移到另一部分水中而达到除盐目的。采用电渗析法大大降低了海水淡化的成本,不过得到淡水质量一般。工艺流程如图所示。 要点一 要点二 要点三 典例导航 即时演练 即时检测 要点一 要点二 要点三 典例导航 即时演练 即时检测 3.反渗透法淡化海水。 (1)原理:在含盐浓度较大的溶液一侧施加压力,可以迫使水从浓溶液一侧向稀溶液一侧渗透,将水从浓盐溶液中排出而使盐分留下。 (2)优点:可以大量、快速地生产淡水。 (3)发展方向:寻找理想的渗透膜,提高海水的淡化效率。 要点一 要点二 要点三 即时检测 典例导航 即时演练 【例1】 将海水淡化后作生活用水,以解决淡水资源匮乏的问题,下列淡化海水的方法中,在原理上完全不可行的是(　　) (导学 A.加明矾使海水中的盐分沉淀而淡化 B.利用太阳能使海水蒸馏淡化 C.将海水缓慢降温凝固以获取淡化的饮用水 D.将海水通过离子交换树脂以除去所含离子 解析：明矾的成分是KAl(SO4)2·12H2O,加入到海水中只能沉降悬浮杂质