获取洁净的水
化学与资源开发利用-选修2分章练习
【选修2——化学与技术】分节练习第二单元化学与资源开发利用第一节获取洁净的水1．（09年海南化学·20.3）下列有关硬水及其软化的说法中错误．．的是：A．离子交换法可以软化硬水B．硬水中含有较多Ca2+、Mg2+C．生产、生活使用的天然水必须经软化D．加热可使暂时硬水中的Ca2+生成CaCO3沉淀2．（2010全国新课标卷）【选修2——化学与技术】水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质，水质优劣直接影响人体健康。
请回答下列问题：(1)天然水中溶解的气体主要有、(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是 (填两种物质的名称)，其净水作用的原理是(3)水的净化与软化的区别是(4)硬度为1°的水是指每升水含10mgCaO或与之相当的物质(如7.1mgMgO)。
若某天然水中c(Ca2+)=1.2´10-3mol/L，c(Mg2+)=6´10-4mol/L，则此水的硬度为(5)若(4)中的天然水还含有c(HCO3-)=8´10-4mol/L，现要软化10m3这种天然水，则需先加入Ca(OH)2 g ,后加入Na2CO3 g第二节海水的综合利用1.（2009年宁夏卷）【选修2——化学与技术】请回答氯碱的如下问题：（1）氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k（质量比）生成的产品。
理论上k＝_______（要求计算表达式和结果）;（2）原料粗盐中常含有泥沙和Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质，必须精制后才能供电解使用。
精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl（盐酸）③BaCl2，这3种试剂添加的合理顺序是______________（填序号）（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。
在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。
天然水的净化文档 (2)
天然水的净化一．课型：新授课二．教材分析:本课节选自人教版高中化学选修二·《化学与技术》第二章第一节“获取洁净的水”第一课时。
本课侧重介绍水净化的化学原理、方法和简要流程，天然水的净化主要介绍了混凝法和化学软化法，这些方法都是以化学反应原理为基础的，教科书从基本化学反应入手，给出了一些基本的化学方程式或离子方程式，使学生能从化学的角度认识实际生产中解决问题的一些方法。
本课题还安排了一个有关硬水软化的“科学探究”，不只是单纯地做软化水的实验，而是通过这个科学探究活动使学生初步了解设计实验方案的方法，以及除去杂质时选择试剂和确定加入试剂顺序的一般思路。
三．学情分析：本课授课对象为高中二年级学生，学生已经学习了两年的化学知识，已经具备对于化学实验现象观察，分析，思考的能力。
初中有关“水的净化”的学习，学生已经了解了硬水，软水，以及它们的鉴别方法，具备学习新知识的知识基础。
同时高二学生思考能力较强，思维活泼，创造生动的教学情境是激发他们思考的有力教学手段，通过实验观察，科学探究等利于学生清晰重点，突破难点。
四．教学目标：【知识与技能】1.了解从天然淡水获取洁净水的常用方法—混凝法和化学软化法2.能理解混凝法的原理实质3.学会对硬水进行软化【过程与方法】1.通过硬水软化的科学探究活动使学生初步了解设计实验方案的方法2.通过对天然水净化的学习培养具体分析问题，解决问题的能力【情感态度价值观】1.体会化学在生活生产中的应用，激发学习兴趣，培养严谨求实的科学态度。
2.能用所学的化学知识服务社会，服务生活五．教学重难点:【重点】混凝法净水实质【难点】药剂法软化硬水六.教学方法：科学探究法小组讨论法总结归纳法七：教学过程：教学环节教师活动学生活动设计意图创设情景引入课题水是生命之源，如果像鲁滨逊一样流落荒岛，该如何对泥水（河水)净化，从而得到饮用水呢？今天我们就来学习“天然水的净化”思考聆听创设情境，营造氛围，激发学习兴趣SO AlK SO KAl -++++=243242)(HOH Al OH Al 3)(3323+++⇔+天然水通常含有可溶的，不可溶的，微生物等杂质，如何去除水中的不可溶杂质呢？回答：静置,过滤等分析自然静置的不足，引入混凝法培养分析问题的能力分析问题 构建新知 （重点）讲解混凝法:加入混凝剂，使细小的悬浮物和胶体聚集成较大的颗粒而沉淀，然后过滤除去提问:你知道生活中的混凝法净水案例吗？明矾净水将知识与生活连接起来肯定：明矾净水就是经典的混凝法净水 具体分析：Al(OH)3两个作用：吸附悬浮物 使胶体粒子聚沉 提问：混凝法的实质是？盐的水解 胶体的聚沉引导学生建立新的知识体系，培养具体分析问题的能力引导：常见的混凝剂（硫酸铝，聚合铝，绿矾，硫酸铁等） 指出：常喝含铝混凝剂所净的水容易得老年痴呆症 引入：探究混凝剂的混凝效果一直是研究的课题。
高中化学选修2课件-2.1 获取洁净的水 人教版
……
请 重
新
节 呼
唤
约 回
来
用 回
来
水 ， ！ 啦
地不 把那逐渐消失的河流球上最后一滴水！别让大地母亲再受伤害要让我们的眼泪成珍惜每滴水
为
成 为 人 类 最 后 一 滴 眼 泪
别 让 地 球 最 后 一 滴 水
就 像 珍 惜 母 亲 的 泪 水
珍 惜 每 滴 水
才 能 醒 悟
是 否 一 定 等 到 无 可 退 路
软水
含有较多钙和镁的碳酸氢 盐的水
暂时硬水
含有较多钙和镁的硫酸盐 或氯化物的水
基础练习２：连一连
悬浮物胶体 微生物
Ca(OH)2溶液、 Na2CO3溶 液
活性碳
较多Ca(HCO3)2、 Mg(HCO3)2
较多CaCl2 MgCl2
有机物
加热法 KAl(SO4)2 FeSO4∙7H2O 氯气、二氧化氯、臭氧等
水是制来的 ，不是自来 的！
硫酸亚铁的净水原理
优点
FeSO4∙7H2O来源充足，成本低
硫 酸 亚
缺点
水解后生成的Fe(OH)2溶解度较大，混凝效 果不好
铁
的 净
改进
将Fe2+氧化为Fe3+，水解生成Fe(OH)3混凝效
水
果好
操作
FeSO4∙7H2O溶于水后显酸性，Fe2+在碱性条 件下更容易被氧化，所以要将PH调至9左右
科学探究
实验目的：
硬水
软化主要含有MgCl2CaCl2的永久
实验药品： Ca(OH)2溶液、 NaOH溶液、 Na2CO3溶液、肥
皂水
实验方案 ：
MgCl2 CaCl2
人教版高中化学教师用书选修2WORD版
（人教新课标）教师教学用书选修2 化学与技术说明本书是根据教育部制订的《普通高中化学课程标准（实验）》和人民教育出版社、课程教材研究所化学课程教材研究开发中心编著的《普通高中课程标准实验教科书化学（选修2）化学与技术》的内容和要求，结合高中化学教学实际编写的，供使用《普通高中课程标准实验教科书化学（选修2）化学与技术》的高中化学教师教学时参考。
从有利于教师理解和体会课程标准，以及更好地使用教科书出发，全书按教科书的单元、课题顺序编排，每单元包括单元说明、教材分析与教学建议和教学资源三个部分。
单元说明是按单元编写的，包括教学目标、内容分析和课时建议。
教学目标指出本单元在知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观等方面所要达到的教学目的；内容分析从地位和功能、内容的选择与呈现、教学深广度以及内容结构等方面对单元内容做出分析；课时建议则是建议本单元的教学课时。
教材分析与教学建议是分课题编写的，包括教材分析和建议、活动建议、问题交流等。
教材分析和建议对各课题的内容特点、知识结构、重点和难点等作了较详细的分析，并对教学设计思路、教学策略、教学方法等提出建议。
活动建议是对“科学探究”“实验”等学生活动提出具体的指导和建议。
问题交流是对“学与问”“思考与交流”等教科书中栏目所涉及的有关问题给予解答或提示。
练习与实践参考则是对单元后的练习与实践给予解答或提示。
教学资源是按单元编写的，主要编入一些与本单元内容有关的教学资料、疑难问题解答，以及联系实际、新的科技信息和化学史等内容，以帮助教师更好地理解教科书，并在教学时参考。
参加本书编写工作的有：王晶、吴海建等。
本书的审定者：李文鼎、王晶。
责任编辑：吴海建。
图稿绘制：李宏庆。
本书的内容难免有不妥之处，希望广大教师和教学研究人员提出意见和建议，以便修订改进。
人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心2005年6月目录第一单元走进化学工业单元说明教材分析与教学建议课题1化工生产过程中的基本问题课题2人工固氮技术——合成氨课题3纯碱的生产练习与实践参考教学资源第二单元化学与资源开发利用单元说明教材分析与教学建议课题1获取洁净的水课题2海水的综合利用课题3石油、煤和天然气的综合利用练习与实践参考教学资源第三单元化学与材料的发展单元说明教材分析与教学建议课题1无机非金属材料课题2金属材料课题3高分子化合物与材料练习与实践参考教学资源第四单元化学与技术的发展单元说明教材分析与教学建议课题1化肥和农药课题2表面活性剂精细化学品练习与实践参考教学资源第一单元走进化学工业单元说明一、教学目标1. 以硫酸生产为例，了解化工生产过程中的一些基本问题。
高中化学人教版选修2课件：第2单元课题1获取洁净的水(48张)
近年来人们逐步利用（二氧化氯) CIO2、O3等进行饮用水消毒。
摘录第29届奥林匹克运动会官方网站报道
奥运村直饮水 奥运村将于2008年7月27日开村，自来 水可 直接饮用，奥运村直饮水工艺采用了中国科学 院具有自主知识产权的高效单元技术， 为居 者提供水质高于国家（GB 5749—2006）标准的 可直接饮用的高品质用水。 该系统采用优化的处理工艺（自来水— 臭氧—活性炭—超滤—纳滤—成品水箱—催化氧 化消毒—活性炭—变频加压—用户），24小时循 环供水，杜绝了纯净水质在管网内的二次污染。
Ⅱ离子交换法： ◇药剂：离子交换树脂（NaR、HR） ◇工作原理：
2NaR + Ca2+ =CaR2 +2Na+ 2NaR + Mg2+ =MgR2 +2Na+
◇再生
食盐水（5%－8%） CaR2 + 2Na+ =2NaR +Ca2+
2、化学软化法
◇暂时硬度的水： ◇永久硬度的水：
加热法 药剂法和离子交换法
工业上常用的混凝剂还有： 硫酸亚铁、硫酸铁等
资料二：
水处理方法的选择要考 虑以下问题
1、水的数量和质量
2、必要的成本核算
你能写出Fe2+、Fe3+水解的方程式吗？
Fe2+ + 2H2O
Fe(OH)2 + 2H+
Fe3+ + 3H2O
Fe (OH)3 +3H+
问题讨论三
资料三
饮用水的杀菌，曾 广泛采用液氯作消 毒剂。但液氯消毒 会使水中所含的食 物残渣和浮游生物 的多种有机物发生 变化，生成对人体 有害的物质。
选修二化学知识点归纳
选修二化学知识点归纳一、化学与资源开发利用。
（一）获取洁净的水。
1. 天然水的净化。
- 混凝法：常用的混凝剂有明矾(KAl(SO_4)_2·12H_2O)，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，Al^3 ++3H_2O⇌ Al(OH)_3(胶体)+3H^+，氢氧化铝胶体吸附水中的悬浮颗粒并沉降。
- 化学软化法。
- 加热煮沸法：适用于暂时硬水（含Ca(HCO_3)_2、Mg(HCO_3)_2），Ca(HCO_3)_2{}CaCO_3↓ + H_2O+CO_2↑，Mg(HCO_3)_2{}Mg CO_3↓ +H_2O+CO_2↑，继续加热MgCO_3 + H_2O{}Mg(OH)_2↓+CO_2↑。
- 药剂法：如石灰 - 纯碱法，Ca(HCO_3)_2+Ca(OH)_2 =2CaCO_3↓+2H_2O，Mg(HCO_3)_2 + 2Ca(OH)_2=2CaCO_3↓+Mg(OH)_2↓ + 2H_2O，MgCl_2+Ca(OH)_2 = Mg(OH)_2↓+CaCl_2，CaCl_2+Na_2CO_3 = CaCO_3↓+2NaCl。
- 离子交换法：利用离子交换树脂软化硬水，如2NaR +Ca^2+=CaR_2+2Na^+，2NaR+Mg^2 +=MgR_2 + 2Na^+。
2. 污水处理。
- 污水中的主要污染物包括重金属离子（如Hg^2+、Cd^2+、Pb^2+等）、有机物（如酚类、醛类等）、悬浮物等。
- 污水处理的方法有物理法（如沉淀、过滤等）、生物法（利用微生物分解有机物）和化学法。
- 化学法处理污水的实例：中和法用于处理酸性或碱性废水，如用Ca(OH)_2处理酸性废水H_2SO_4+Ca(OH)_2 = CaSO_4+2H_2O；氧化还原法可用于处理含重金属离子废水，如用Fe处理含Hg^2+废水Hg^2++Fe = Hg+Fe^2+。
（二）海水资源的开发利用。
1. 海水水资源的利用。
- 海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。
古人选水的五个标准
古人选水的五个标准在古代，人们非常重视饮用水的质量，因此他们在选择水源时有着严格的五个标准。
这些标准确保了人们能够获取到清洁、安全、有益于健康的水。
下面将详细介绍这五个标准：1. 水源清洁古人非常注重水源的清洁度。
在选择水源时，他们会寻找那些远离污染、自然洁净的水源。
例如，他们会选择远离城镇和工业区的泉水、溪流或河流作为水源。
此外，他们还会采取措施确保水源不受人类活动和自然因素的污染，如在水源周围设置保护措施或定期清理水域。
2. 水质透明古人选水时非常注重水质透明度。
他们希望水质清澈透明，没有悬浮物、沉淀物或杂质。
为了确保水质透明，他们会在取水后进行过滤和沉淀，以去除水中的杂质。
此外，他们还会观察水的颜色和气味，以确保水质没有受到污染。
3. 水温适宜古人认为水温也是选水的重要标准之一。
他们倾向于选择那些温度适中的水源。
水温过高或过低都会对人体产生不良影响，因此他们会在选择水源时考虑水温因素。
他们还会根据气候和季节调整取水时间，以获得温度适宜的水。
4. 水味甘甜古人认为甘甜的水才是有益于健康的水。
因此，他们在选水时会品尝水的味道，并选择那些甘甜可口的水源。
如果水味苦涩或咸味过重，他们通常会放弃这种水源。
通过品尝水味，他们能够判断水的质量是否符合要求。
5. 水质稳定古人选水时还注重水质稳定性。
他们希望水源的水质在一年四季保持稳定，不会因气候变化而发生显著变化。
如果水质不稳定，他们可能会放弃这种水源并寻找其他合适的水源。
为了确保水质稳定，他们还会采取措施保护水源周围的环境和水质本身。
综上所述，古人选水的五个标准是水源清洁、水质透明、水温适宜、水味甘甜和水质稳定。
这些标准确保了人们能够获取到高质量的饮用水，有益于健康和长寿。
2.1获取洁净的水
3氧化还原法
• 如处理酸性条件下含+6价铬废水，在酸性 条件下，亚铁离子将六价铬离子还原成三 价铬离子。请写出该反应的离子方程式：
三、海水淡化
现在所用的海水淡化方法有蒸馏法、多级闪 急蒸馏法、海水冻结法、电渗析法、反渗透法等， 目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易 于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步 取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。
有弱才水解，
谁弱谁水解； 谁强显谁性，
同强显中性； 都弱都水解，
3.盐类水解方程式的书写
盐类水解是可逆反应，反应方程式 中要写“ ”符号 一般盐类水解的程度很小，水解产物 很少。通常不生成沉淀或气体，也不发 生分解。一般不标“↓”或“↑”，也 不把生成物（如H2CO3、NH3·H2O等）写 成分解产物的形式。
获取洁净的水
一、天然水的净化
1.混凝法：
原理：加入一种混凝剂，使水中细小的悬浮 物质和胶明矾净水
2
明矾的净水原理：
KAl（SO4）2= Al3+ +K++2 SO42Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ 盐类的水解
3
补充：盐类的水解
测定食盐(NaCl)、纯碱(Na2CO3)、除锈剂(NH4Cl)、 小苏打(NaHCO3)、氯化铝、醋酸钠(NaAC)溶液的pH， 并将实验结果填入下表
36
2、污水的处理过程：根据污水处理的程度， 分为一级、二级、三级处理。见课本P28 污水一级处理：
• ①方法：物理方法 • ②除去：不溶物质
废水经一级处理后，一般达不到排放标准，故污 水一级处理为预处理 。
污水二级处理：
•①方法：生物方法及某些化学方法 ②除去：可降解有机物和部分胶体 经过二级处理后的水，一般可达到农灌标准和废水 排放标准，故二级处理是废水处理的主体。
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2.1.1获取洁净的水
――天然水的净化
一、基本信息
教材：化学选修2（人教版）
课时：第1课时（共2课时）
二、教学内容分析
如何获得在人们的生活和生产中可以使用的洁净的水，本课题介绍了从天然淡水获取洁净水的方法。
教科书侧重介绍水净化的化学原理、方法和简要流程。
天然水的净化主要介绍了混凝法和化学软化法；这些方法都是以化学反应原理为基础的，教科书从基本化学反应入手，给出了一些基本的化学方程式或离子方程式，使学生能从化学的角度认识实际生产中解决问题的一些方法，然后帮助学生了解生产过程中如何实现这些原理和方法的一些技术问题。
本课题安排了一个有关硬水软化的“科学探究”；不只是单纯地做软化水的实验，而是通过这个科学探究活动使学生初步了解设计实验方案的方法，以及除去杂质时选择试剂和确定加入试剂顺序的一般思路
本课还安排了一个开放性的作业――了解我们身边的人或家庭都采用了哪些手段获取“放心水”，并试用我们所学的知识尝试解释其原理。
目的有二：一是让学生能够学以致用，学以会用，学以敢用。
二是调动学生长期学习化学的兴趣，理解“生活中有化学，化学中有生活”。
三、设计思路
本节课内容与学生已有的生活经验密切相关，而且在初中和高中必修阶段的化学课程中已介绍了一些相关知识，所以，本节课的教学可从学生的已有生活经验和知识经验人手。
以一句节水标语“水是制来的，不是自来的”引入，结合初中学习过的有关水净化的知识，通过实验探究、思考讨论等活动，了解常用的混凝剂的净水原理和选择合适的混凝剂的方法。
了解硬水和软水基本概念，掌握硬水软化的方法。
引导学生设计实验方案探究除去永久硬度的水中Ca2+、Mg2+的方法，以及除去杂质时选择试剂和确定加入试剂顺序的一般思路。
最后因为更多的人质疑自来水的安全性而选择饮用纯净水，引出纯净水的两种获取原理。
四、教学三维目标
知识与技能
1．了解从天然淡水获取洁净水的常用方法—混凝法和化学软化法
2．了解硬水软化的常用方法—加热法、药剂法和离子交换法。
3．知道纯水与天然水、硬水与软水的区别,学会简单、常用的检验硬水与软水的方法。
4．了解自来水获取纯净水的两种方法和原理。
过程与方法
1．通过所学理解处理天然水中各种杂质的方法使学生初步了解自来水厂学处理的原理。
1．通过硬水软化的科学探究活动使学生初步了解设计实验方案的方法。
2．通过硬水软化的科学探究活动使学生了解除去杂质时选择试剂和确定加入试剂顺序的一般思路。
情感态度与价值观
感受化学在水处理中的应用。
化学对改善个人生活的积极作用，发展善于合作、勤于思考、敢于实践的精神，增加饮水卫生和珍惜水资源的意识。
五、教学重、难点
教学重点：天然水净化的化学原理，化学在水处理中的应用和意义。
教学难点：硬水的软化。
六、教学过程。