(化学与生活)获取安全的饮用水
高中化学 主题1 呵护生存环境 1.2 获取安全的饮用水课件 鲁教版选修1.ppt
C．加入纯碱
D．加入ClO2
解析：选C。细菌主要由蛋白质构成，杀菌的实质
是用强氧化剂或在高温条件下使菌体蛋白质变性，
对少量水通常采用加热煮沸法来杀菌消毒，对大量
水多采用氧化剂氧化法来杀菌消毒,故C项不正确。
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一、天然水的净化 人 类 饮 用 的 天 然 水 中 主 要 含 有 泥 土 、 ____________ 和__________等杂质，必须经过综合处理后才能达
可溶性物质 到饮用标准。 致病细菌
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1．天然水制备饮用水的步骤
(1)沉降悬浮物 ①原理：天然水―絮―凝→剂 悬浮物沉淀。
②实例
Al(OH)3胶体或
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(2)步骤：根据图示写出主要步骤：
自来水处理流程示意图
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思考感悟
1．明矾是如何净水的？ 【 提 示 】 明 矾 溶 于 水 后 电 离 出 Al3 ＋ ： KAl(SO4)2·12H2O===K ＋ ＋ Al3 ＋ ＋ 2SO4 ＋ 12H2O ， 水也能发生微弱电离，产生微量的OH－， H2O H＋＋OH－；Al3＋能与水中的OH－结合成 难电离的Al(OH)3，氢氧化铝在水中形成胶体，对水 中细小的悬浮物有很强的吸附性，能沉降除去悬浮 物，达到净水的目的。
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②药剂法 通过加入适当化学药剂促使水中Ca2＋、Mg2＋以沉 淀的形式从水中分离出来的方法。常用的化学药 剂有_生__石__灰__、纯碱等，主要化学反应原理是： Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2===2CaCO3↓＋2H2O； Mg(HCO3)2 ＋ 2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓ ＋ 2CaCO3↓＋2H2O；
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二、硬水的软化 1．水的硬度 (1)硬水：溶有较多Ca2＋、Mg2＋的水。 (2)软水：溶有少量或不含Ca2＋、Mg2＋的水。 (3)永久硬度：由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的 水的硬度。 (4)暂时硬度：由碳酸氢钙和碳酸氢镁引起的水的硬 度。
高中化学 主题1 呵护生存环境 课题2 获取安全的饮用水课件6 鲁科选修1鲁科高二选修1化学课件
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学习 目标 (xuéxí)
1.掌握获取安全饮用水的方法和步骤。
2.了解明矾净水原理。
3.了解氯气(lǜ qì)等强氧化剂的净水原理。 4.探究高铁酸钾的净水原理。
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想一想
我们每天都要用水，要喝水(hē ， shuǐ) 你能说出 水对于我们人类有哪些用途吗?
① 加热法 1．硬水的软化：除去或减少天然水中 Ca2＋、Mg2＋等的 过程。
2．常用方法 (1)加热法 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，主要化学反应原理是： Ca(HCO3)2==△ ===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O； Mg(HCO3)2==△ ===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O； MgCO3＋H2O==△ ===Mg(OH)2↓＋CO2↑
实验步骤
1.将适量的高铁酸钾放入河水中。
猜想 预测 2.反应一段时间后，取少量溶液放入小试管，滴加
(cāixiǎng) KSCN溶液，观察颜色变化。
设计实验 3.取另一份液体，用激光照射，观察现象。 (shíyàn)
实验验证
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开始实验：
请大家注意安全， 注意操作的规范性， 要及时记录实验现象
2.杀菌消毒
知识点拨
（1）原理：用强氧化剂或高温(gāowēn)下使菌体蛋白质变性。
（2）方法(fāngfǎ)：① 加热 煮沸法 (jiā rè) ② 强氧化剂氧化法
（3）常用的杀菌消毒剂：
氯气 漂白粉 二氧化氯
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新型(x高īnxíng铁)水酸处钾理剂：
高中化学 《获取安全的饮用水》文字素材2 鲁科版选修1.doc
获取安全的饮用水一、天然水的净化1、天然水中可能含有的物质：自然界的水在不停地循环着，在循环过程中会溶解或携带很多物质，例如：泥沙、可溶性矿物质(Ca2+、Mg2+、Fe2+……)、致病细菌(大肠杆菌等)，还可能会含有重金属离子(Pb2+、Hg2+等)，这样的水不能直接饮用，必须经过综合处理后才能饮用。
2、天然水的净化：一般须经过沉降悬浮物和杀菌消毒两步。
⑴沉降悬浮物：要获得饮用水，首先要通过凝聚过程除去其中的悬浮物，要实现这一点，须加入铝盐(比如明矾)或铁盐等絮凝剂，当加入絮凝剂(以明矾为例)后，明矾溶于水会电离出Al3+，同时，水自身也能发生微弱电离，产生微量的OH-。
Al3+能与OH-结合生成难电离的Al(OH)3，Al(OH)3在水中形成胶体，对水中细小的悬浮物有很强的吸附作用，从而形成絮状物，当絮状物的重力大于浮力时就会下沉，从而脱离水体而沉积下来。
除了明矾，常用的絮凝剂还有聚合铝盐、聚合镁盐和有机絮凝剂。
在沉降悬浮物的过程中，除了加絮凝剂外，还可以加入一些粉碎的石灰石、黏土、膨润土或硅藻土作为辅助剂，使凝聚后的絮状物增重易于沉降。
⑵杀菌消毒：细菌主要由蛋白质构成，杀菌的实质是用强氧化剂或在高温条件下，使菌体蛋白质变性。
对少量水通常使用加热煮沸法来杀菌消毒，对大量水多采用强氧化剂法进行杀菌消毒，这些强氧化剂称为杀菌消毒剂。
20世纪70年代常用的杀菌剂是氯气，但用氯气进行消毒的水会生成对人体有害的卤代烃，这些卤代烃有许多是有毒物，有的还有致癌和致畸作用。
因此近年来人们又逐步用二氧化氯(ClO2)和漂白粉[CaCl2和Ca(ClO)2的混合物]取代氯气，这类消毒剂不会产生卤代烃。
目前，又发现一种性能优良的净化剂——高铁酸盐（例如：Na2FeO4或K2FeO4，其中Fe 显＋6价，具有很强的氧化性，能非常有效地杀灭水中的细菌和病毒，自身被还原成Fe(OH)3。
另外，高铁酸盐还是一种性能优良的无机絮凝剂，能高效地除去水中的微细悬浮物。
高一化学获取安全的饮用水1
水资源的污染
1.重金属污染
• 日本水俣病： • 1953年水俣地区，海水受到甲基汞的污染，
116人中毒，43人死亡。
日本疯癫病： • 日本富山县神岗矿区开发一个铅锌矿，把
含镉的废渣堆放在露天，镉随雨水被入地 层和水体。
2.营养元素Leabharlann 剩；/ 微信公众号文章阅读量
一、天然水的净化 1、沉降悬浮物 沉降剂：
Al(OH)3 、Fe(OH)3 等； 2、杀菌消毒 强氧化剂或加热煮沸 消毒剂：
液氯（Cl2 、 漂白粉、 ClO2、)
沉降、消毒二合一： Na2FeO4或K2FeO4
自来水的处理过程
沉淀——过滤——曝气——消毒
除去或减少天然水中的Ca2+、Mg2+等的过程 叫做硬水的软化。
1、暂时硬水（碳酸氢钙和碳酸氢镁）
2、永久硬水（硫酸盐和氯化物）
3、加热法 药剂法 离子交换法
1、电渗析法 2、离子交换法 3、反渗透法 4、蒸馏法
水污染也是导致缺水的一个重要因素,我国的 水污染已十分严重。资料显示，近年来全国年 排放污水量近600亿吨,其中大部分未经处理直 接排入水域。在全国700多条重要河流中，有 近50％的河段、70％以上的城市沿河水域污染 严重。许多原本清澈的江河湖泊之水已被污染 至不宜饮用。由于对水资源无节制索取、不合 理开发,造成水土流失、湖泊萎缩、江河断流、 水体污染、土地沙化、生态恶化,加剧了水资 源短缺的矛盾。
水资源的合理利用
你知道吗：世界水日、中国水周 世界水日：每年的三月二十二日， 中国水周：每年三月二十二日到二十
八日（从94年开始，88年 每年七月一日到七日） 问题讨论：为什么要建立：世界水
日、中国水周 ？
优品课件之高二化学获取安全的饮用水教案
高二化学获取安全的饮用水教案主题1 课题2 获取安全的饮用水教学目标： 1．认识某些含氯化合物的杀菌消毒原理，明矾等净水剂的净水原理，盐能发生水解的原理，离子交换法、药剂法和加热法能够降低水硬度的原理，以及污水治理的基本原理。
2．通过了解饮用水的净化过程主要环节的化学知识内容，进一步运用化学必修课程中学习过的有关镁离子、钙离子、铝离子和二价铁离子、三价铁离子、碳酸氢钙、碳酸氢镁的性质等知识。
3．通过“观察‘思考”“活动•探究”等学习活动，初步学习水处理中常用的沉降悬浮物、降低水的硬度等实验方法和操作技能。
4．通过本课题学习使学生认识化学在饮用水处理中的作用以及污水治理中化学知识的运用，增进学生保护水资源、防止水污染的意识，学会正确选择饮用水。
教学过程：教师利用学校现有的多媒体设备播放“水的新生”配乐诗风景片。
学生听着优美的音乐，看着壮观的水画面对本课题产生无限的遐想。
讲解：大自然的水景是多么壮观、多么变化莫测。
今天让我们一起来了解水资源。
【板书】一、天然水的净化【讲述】河流、淡水湖及浅层地下水等天然水是人类饮用水的主要来源。
天然水含有很多杂质如泥土、可溶性物质和致病细菌等，从天然水获得可以饮用的水，一般须经过沉降悬浮物、杀菌消毒等步骤。
【板书】(1)沉降悬浮物【讲述】将铝盐或铁盐等絮凝剂加入水中，会形成氢氧化铝或氢氧化铁胶体，它们吸附水中的土壤胶体等自然胶体及悬浮物质形成絮状物。
然后沉降。
常用的絮凝剂还有聚合铝、镁盐和有机絮凝剂等。
【应用】学生讨论明矾为什么能净水？【板书】(2)杀菌消毒【讲述】对少量水通常使用加热煮沸法来杀菌消毒，对大量水多采用强氧化剂氧化法进行杀菌消毒。
这些强氧化剂也称为杀菌消毒剂。
几种常用的杀菌消毒剂试剂名称成分特性氯气 C12 具有强氧化性，有毒，易与有机物在光照条件下发生取代反应，与水反应生成次氯酸漂白粉 Ca(C10)2和 CaCl2的混合物 Ca(ClO)2：本身具有强氧化性，在空气中与二氧化碳和水反应生成易分解的次氯酸而容易变质二氧化氯 C102 具有强氧化性，有毒，不易与有机物在光照条件下发生取代反应【板书】二、城市自来水的获取：【讲述】（一）自来水的处理过程，主要包括以下四个步骤： (1)沉淀：在沉淀池中加人絮凝剂静置，水中的悬浮物可沉淀到池底。
高中化学1.2获取安全的饮用水课件鲁科版选修1
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目标
(mùbiāo) 导航
预习(yùxí)引 导
三、纯净水的制取方法 纯净水是以符合生活饮用水水质标准的水为原料,选用电渗析法、 离子交换法、反渗透法、蒸馏法等适当的加工(jiā gōng)方法制得的。 四、污水治理与环境保护 1.水污染的人为因素 主要由工业废水、生活污水、农田排水以及降雨淋洗将大气污染 物和堆积在地上的垃圾污染物冲入水中而引起的。 2.污水处理方法 处理污水的主要方法有物理方法、生物方法、化学方法。其中化 学方法包括中和法、氧化法、还原法、化学沉淀法等。
导学
检测
一二三
二、硬水的软化及纯净水的制取
活动与探究
通常,把由Ca2+、Mg2+的碳酸氢盐引起的硬度叫暂时硬度,而把
Ca2+、Mg2+的硫酸盐或氯化物引起的硬度叫永久硬度。我国现行
标准规定:1 L水含10 mg CaO(或相当于10 mg CaO)称为(chēnɡ
wéi)1度(以1°表示),硬度在8°以上的称为(chēnɡ wéi)硬水,在8°
以下的称为(chēnɡ wéi)软水。经实验测定,某地的河水中含
Ca(HCO3)2 2.500×10-3 mol·L-1、Mg(HCO3)2 3.000×10-3
mo(1l·)L该-1河。水请的回硬答度下类列型问是题。
,硬度值是
。
(2)若将该河水直接作锅炉用水,主要危害
是
。
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问题(wèntí) 即时(jíshí)
鲁科版 化学与生活 课题2 获取安全的饮用水
课题2 获取安全的饮用水本课题知识框架：本课题教学目标：1．认识某些含氯化合物的杀菌消毒原理，明矾等净水剂的净水原理，盐能发生水解的原理，离子交换法、药剂法和加热法能够降低水硬度的原理，以及污水治理的基本原理。
2．通过了解饮用水的净化过程主要环节的化学知识内容，进一步运用化学必修课程中学习过的有关镁离子、钙离子、铝离子和二价铁离子、三价铁离子、碳酸氢钙、碳酸氢镁的性质等知识。
3．通过“观察‘思考”“活动·探究”等学习活动，初步学习水处理中常用的沉降悬浮物、降低水的硬度等实验方法和操作技能。
4．通过本课题学习使学生认识化学在饮用水处理中的作用以及污水治理中化学知识的运用，增进学生保护水资源、防止水污染的意识，学会正确选择饮用水。
教学过程：第一课时【课前预习】：查找资料，天然水中含有哪些杂质?如何影响水质?如何从天然水中获得饮用水?【学生活动】学生汇报预习结果并对如何获得饮用水作推测。
【板书】一、天然水的净化【讲述】河流、淡水湖及浅层地下水等天然水是人类饮用水的主要来源。
天然水含有很多杂质如泥土、可溶性物质和致病细菌等，从天然水获得可以饮用的水，一般须经过沉降悬浮物、杀菌消毒等步骤。
【板书】(1)沉降悬浮物【讲述】将铝盐或铁盐等絮凝剂加入水中，会形成氢氧化铝或氢氧化铁胶体，它们吸附水中的土壤胶体等自然胶体及悬浮物质形成絮状物。
然后沉降。
常用的絮凝剂还有聚合铝、镁盐和有机絮凝剂等。
【应用】学生讨论明矾为什么能净水？【板书】(2)杀菌消毒【讲述】对少量水通常使用加热煮沸法来杀菌消毒，对大量水多采用强氧化剂氧化法进行杀菌消毒。
这些强氧化剂也称为杀菌消毒剂。
几种常用的杀菌消毒剂【讲述】（一）自来水的处理过程，主要包括以下四个步骤：(1)沉淀：在沉淀池中加人絮凝剂静置，水中的悬浮物可沉淀到池底。
(2)过滤：使水通过细砂，以除去沉淀和残存的悬浮物。
(3)曝气：把水暴露在空气中，使水与空气的接触面增大，增加水中氧的含量，以加速水中有机物的分解。
(化学与生活)获取安全的饮用水
1923年，新日本窒素肥料（由人粪与猪粪于酒窖发酵而产 成）于水俣工场生产氯乙烯与醋酸乙烯，其制程中需要使 用含汞的催化剂。由于该工厂任意排放污水，这些剧毒的 汞流入河流，进入食用水塘，转成甲基汞氯（化学式 CH3HgCl）等有机汞化合物。
当人类食用该等水源或原居于受污染水源的生物时，甲基 汞等有机汞化合物通过鱼虾进入人体，被肠胃吸收，侵害 脑部和身体其他部分，造成生物累积（或说是“生物浓 缩”Bioaccumulation），造成“水俣病”。该事件被认 为是一起重大的工业灾难。
水垢的存在有使饮水中重金属浓度增加的可能。当用有水 垢的热水瓶改盛其他液体，特别是酸梅汤、啤酒等酸性液 体后，沉淀于水垢中的一些重金属元素就会因发生化学反 应，重新溶解在水中或其他液体里。
当人们长期小量地把这些重金属摄入体内，就有可能引起 人体消化、神经、呼吸和造血系统的病变和功能障碍。所 以，对这种水垢万万不可小瞧，为此建议人们定期消除这 种水垢。
患者由于脑中枢神经和末 梢神经被侵害，轻者口齿 不清、步履蹒跚、面部痴 呆、手足麻痹、感觉障碍、 视觉丧失、震颤、手足变 形，重者神经失常，或酣 睡，或兴奋，身体弯弓高 叫，直至死亡。
重要的水污染事件——痛痛病事件
该事件于1955-1957年发生在日本富山县神 通川流域。
发生的原因是冶炼厂排放含镉废水，污染了 神通川水体。两岸的农民田河水灌溉农田， 使土壤里的含镉量达1~2g/t。
获取安全的饮用水
水是生命之源
• 我们每天必须喝一定量的水，否则人将不能存活。 • 水在人体内起着凋节体温、溶解食物、排泄废物等
作用。 • 我们每天食用的粮食、蔬菜、水果，它们的生长都
离不开水。 • 日常生活中我们也要用到水，比如洗衣、洗澡等等。
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1923年，新日本窒素肥料（由人粪与猪粪于酒窖发酵而产 成）于水俣工场生产氯乙烯与醋酸乙烯，其制程中需要使 用含汞的催化剂。由于该工厂任意排放污水，这些剧毒的 汞流入河流，进入食用水塘，转成甲基汞氯（化学式 CH3HgCl）等有机汞化合物。
当人类食用该等水源或原居于受污染水源的生物时，甲基 汞等有机汞化合物通过鱼虾进入人体，被肠胃吸收，侵害 脑部和身体其他部分，造成生物累积（或说是“生物浓 缩”Bioaccumulation），造成“水俣病”。该事件被认 为是一起重大的工业灾难。
水也会衰老
通常我们只知道动植物有衰老的过程，其实水也会衰老， 而且衰老的水对人体健康有害。
据科研资料表明，水分子是主链状结构，水如果不经常 受到撞击，也就是说水不经常处于运动状态，而是静止 状态，这种链状结构就会不断扩大、延伸，就变成俗称 的“死水”，这就是衰老了的老化水。
现在许多桶装或瓶装的纯净水，从出厂到饮用，中间常 常要存放相当长一段时间。桶装或瓶装的饮用水，被静 止状态存放超过3天，就会变成衰老了的老化水，就不 宜饮用了。
• 水在自然界中不断地循环着，循环过程中会 溶解或携带很多物质。 图1-2-1 水 循 环 示 意 图
天然水里所含的物质
• 泥土等不溶性物质 • 可溶性物质 • 致病细菌
天然水净化的步骤
1、沉降悬浮物 2、杀菌消毒
天然水的净化
• 1、沉降悬浮物 • 沉降剂：铝盐[KAl(SO4)2.12H2O，明矾]
• Ca2+、Mg2+在水中的存在形式：
• Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、硫酸盐、氯化物
暂时硬度
永久硬度
高硬度的水对生活和生产都有危害！
硬水的危害 不宜饮用 不利于洗涤 不能做锅炉用水
硬水的软化 ① 加热法
Ca(HCO3)2 △= CaCO3↓+ CO2↑+H2O Mg(HCO3)2 =△ MgCO3↓+ CO2↑+H2O ② 药剂法
或铁盐 • 在水中形成Al(OH)3或Fe(OH)3胶体 • 2、杀菌消毒 • 加热煮沸或强氧化剂 • 消毒剂：液氯(Cl2 、 漂白粉、 ClO2)
沉降、消毒二合一：Na2FeO4或K2FeO4
自来水的处理过程
沉淀——过滤——曝气——消毒
• 溶有较多Ca2+、Mg2+的水称为硬水 • 溶有少量或不含Ca2+、Mg2+的 离子交换法 反渗透法 蒸馏法 由普通饮用水制取纯净水的过程主要 是除去离子的过程
反渗透法 —— 海水淡化
水污染也是导致缺水的一个重要因素,我国的 水污染已十分严重。资料显示，近年来全国年 排放污水量近600亿吨,其中大部分未经处理直 接排入水域。在全国700多条重要河流中，有 近50％的河段、70％以上的城市沿河水域污 染严重。许多原本清澈的江河湖泊之水已被污 染至不宜饮用。由于对水资源无节制索取、不 合理开发,造成水土流失、湖泊萎缩、江河断 流、水体污染、土地沙化、生态恶化,加剧了 水资源短缺的矛盾。
患者由于脑中枢神经和末 梢神经被侵害，轻者口齿 不清、步履蹒跚、面部痴 呆、手足麻痹、感觉障碍、 视觉丧失、震颤、手足变 形，重者神经失常，或酣 睡，或兴奋，身体弯弓高 叫，直至死亡。
重要的水污染事件——痛痛病事件
该事件于1955-1957年发生在日本富山县神 通川流域。
发生的原因是冶炼厂排放含镉废水，污染了 神通川水体。两岸的农民田河水灌溉农田， 使土壤里的含镉量达1~2g/t。
重要的水污染事件——水俣病事件
该事件于1953-1956年发生在日本熊本县水 俣镇。
发生的原因是含汞的工业废水污染水体，使 水俣湾的鱼中毒。
人食鱼后受害，汞中毒者283人，死亡60人， 日本人称为患“水俣病”。
1973年两次水俣病患者共900多人，死亡近 50人，2万多人受到不同程度的毒害。
阳离子交换剂-磺化煤
2NaR+Ca2+ = CaR2 +2Na+ 2NaR+Mg2+ = MgR2 +2Na+
软化水的离子交换器
离子交换是不是置换反应？
磺化煤的再生： 磺化煤中的Na+ 全部被Ca2+、
Mg2+替代后，失去了软化硬水的能 力。若将8%∽10%的食盐溶液浸泡， 则CaR2 、MgR2 又和Na+ 发生交换， 重新生成磺化煤。这个过程叫再生。
向硬水中加入生石灰，纯碱等
Ca(HCO3)2 + Ca(OH) 2 = 2CaCO3 + 2H2O
Mg(HCO3)2+2Ca(OH) 2=Mg(OH)2 +2CaCO3+ 2H2O
MgCl2+Ca(OH) 2 =Mg(OH)2 +CaCl2 CaCl2+Na2CO3=CaCO3 +2NaCl
③ 离子交换法
当人们长期小量地把这些重金属摄入体内，就有可能引起 人体消化、神经、呼吸和造血系统的病变和功能障碍。所 以，对这种水垢万万不可小瞧，为此建议人们定期消除这 种水垢。
终端净水
自来水需要经过很长的管道才能进入 千家万户，由于种种原因自来水在使 用之前便受到污染，这种污染称为二 次污染。现在提倡终端净水即：在家 中的出水点前加装净化设备，消除二 次污染，使饮用水更安全、更可靠。
CaR2 + 2Na+ = 2NaR + Ca2+ MgR2 + 2Na+ = 2NaR + Mg2+
热水瓶中的水垢要定期消除
某研究机构对盛了98天开水的五磅热水瓶胆内壁的水垢进 行了化学分析，所含重金属量分别为：镉0.034mg，铅 0.12mg，铁24mg，砷0.21mg，汞0.44ug。
水垢的存在有使饮水中重金属浓度增加的可能。当用有水 垢的热水瓶改盛其他液体，特别是酸梅汤、啤酒等酸性液 体后，沉淀于水垢中的一些重金属元素就会因发生化学反 应，重新溶解在水中或其他液体里。
获取安全的饮用水
水是生命之源
• 我们每天必须喝一定量的水，否则人将不能存活。 • 水在人体内起着凋节体温、溶解食物、排泄废物等
作用。 • 我们每天食用的粮食、蔬菜、水果，它们的生长都
离不开水。 • 日常生活中我们也要用到水，比如洗衣、洗澡等等。
若没有水，世界将是一个肮脏的世界。 • 渔业、牧业、各种动物的生存都离不开。