专题1第2单元水资源的合理利用.docxVIP

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 沉 降 悬浮 物 ： 天 然水 中 的 悬 浮物 可 用 硫 酸铝 [Al 2(SO4)3] 、 明 矾 [KAl(SO 4)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 Al 3＋ ＋3H2O Al(OH) 3(胶体 )＋ 3H＋ (用离子方程式表 )。 (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＋ H2O HCl ＋ 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。 第 1 页 △ △ 化学反应原理： Ca(HCO3)2=====CaCO3 ↓＋ CO2↑＋ H2 O，Mg(HCO 3)2===== △ MgCO3↓＋ CO2↑＋ H2O， MgCO3 ＋H2O=====Mg(OH) 2＋CO2↑。 方法二：离子交换法。 .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＋ ，MgR 2＋ 2Na＋===2NaR＋Mg 2＋ 。 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中耗氧有机物生化分解过 (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“×” ) 第 2 页 (1)雨水中 Ca2＋、 Mg2＋含量很少，因此雨水是软水。 ( ) (2)溶有 Ca2＋ 、Mg 2＋、HCO－3的水，加热煮沸后就有白色沉淀生成。 ( ) (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 ( ) [ 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 ，可将其中的 Cu 2＋ 、Hg2＋ 沉淀 Na2S 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 → 曝气池 加入生石灰 加入凝聚剂 ――――――→ 一级沉降池