高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 课题1 获取洁净的水素材 新人教版选修21

第二单元化学与资源开发利用课题1 获取洁净的水合作共赢下面是利用所学知识进行的一个探究小实验，请你和同学们参考它进行实验或模仿它重新设计一个实验并动手实践之。

图2-7[活动主题] 练习利用简易方法净化天然水。

[活动用品] 小烧杯，试管，玻璃棒，铁架台，胶头滴管，研钵，自制简易水过滤器，浑浊的天然水，明矾，新制的漂白粉溶液。

[设计思路] 天然水中常含有很多细小的悬浮物（如细菌、藻类、原生动物、泥沙、黏土及其他不溶性物质）、胶体物质（如腐殖质胶体等）和一些可溶性的盐类、气体等。

明矾中铝离子与水作用产生的氢氧化铝胶体具有良好的吸附性能，但只能除去水中的悬浮杂质。

简易过滤器的制作：取一个塑料空饮料瓶，剪去底部，瓶口用带导管的单孔橡胶塞塞住，将瓶子倒置，瓶内由下向上分层放置洗净的物质（如图2-7）。

此法不能除去溶解在水中的大部分盐类。

对水的进一步净化，可采用离子交换法。

[设计方案]1.澄清的天然水或的澄清河水（或湖水、江水、井水等）如图2-8所示，向b烧杯加少量经研磨的明矾粉末，搅拌，静置。

图2-8 图2-92.过滤：将b烧杯中上层澄清的天然水倒入自制的简易水过滤器中。

3.消毒：滴加几滴新配制的漂白粉溶液。

请同学们通过实验并开展讨论然后再回答下列问题：（1）如果没有漂白粉，是否能用新配制的饱和氯水消毒?（2）比较简易水过滤器与教材中的过滤装置的异同。

读书做人北京首次改“防汛”为“迎汛”——王岐山呼吁今年汛期多给北京留些雨水（2005年6月1日北京晚报）（节选）本报讯一（记者王军华）北京今起正式进入汛期。

市防汛抗旱指挥部总指挥、市长王岐山昨天下午签发上汛令。

和往年不同的是，沿用多年的“防汛”口号今年首次改为“迎汛”。

王岐山特别提到，缺水的北京盼望下雨，本市各有关部门在切实做好防灾工作的同时，应尽可能为北京多留住些雨水。

王岐山建议修池蓄水市府昨留下23立方米昨天下午的短时间暴雨加冰雹过后，市政府院内的蓄水池蓄了23立方米。

种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水，对加
压后右侧海水成分变化分析，正确的是
()
A．溶质质量增加
B．溶液质量不变
C．溶剂质量减少
D．溶质质量分数不变
[名师解析] 右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧水
池，而各种离子不能通过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减
少，溶质质量分数增大。
[答案] C
[名师点睛] 纯水制造工业中应用最广泛的膜分离技术有电渗析法和反渗 透法。若用半透膜把含盐浓度不同的两种溶液分开后，低浓度溶 液中的水会自动通过膜渗透到高浓度溶液中。若在含盐高的一侧 外加一压力，则可迫使水向相反方向渗透，这种方法即为反渗透 法，本题中的方法即为反渗透法。
(3)药剂法和离子交换法不仅可以消除水的永久硬度，也可消除 水的暂时硬度。
(4)水垢的主要成分是 CaCO3 和 Mg(OH)2，不是 CaCO3 和 △
MgCO3，因为加热时 MgCO3＋H2O=====Mg(OH)2↓＋CO2↑。 (5)离子交换树脂软化硬水和再生的过程如下图所示：
[剖析典例·探技法]
硬水和软水的区分方法： (1)加热或长期放置后有水垢产生的水是硬水。 (2)向水中加肥皂水，泡沫很少的水是硬水，有大量泡沫出现的 水是软水。
1．明矾是一种较好的净水剂，这是因为
()
A．本身有较强的吸附性
B．本身与悬浮杂质生成沉淀
C．Al3＋水解呈酸性
D．Al3＋水解生成的 Al(OH)3 胶体有吸附作用 解析：明矾溶于水电离出 Al3＋，Al3＋水解生成 Al(OH)3 胶体：Al3＋ ＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3 胶体有吸附作用。
(2)应将试纸展放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴在试 纸中部，再与标准比色卡对照得出 pH。

第二单元化学与资源开发利用课题1 获取洁净的水【导入新课】干旱灾区的朋友们好不容易找到的水源能直结接饮用吗？【分析】我们知道天然水在自然循环过程中与大气和土壤不断地接触，必然会混入很多种杂质，为了获得符合不同标准(指工业生产或生活方面)的水，必须对水进行处理，以除掉水中的一些杂质。

那么如何如何对水进行处理，如何获得符合所需标准的水，这将是这节课将要学习的获取洁净的水。

【问题讨论】自来水厂生产过程中为什么加入絮凝剂？【分析】天然水中常含有一些悬浮物和胶体，很难用自然沉降法除去。

所以常用加入混凝剂的方法，使细小的悬浮物和胶体聚集成较大颗粒而沉淀，然后过滤除去。

像这种除杂的方法就称之为混凝法。

【板书】一、天然水的净化【板书】1.混凝法：（1）原理：加入一种混凝剂（如：明矾、铁盐、亚铁盐等），使水中细小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀，然后过滤除去。

【提问】常用的混凝剂是明矾，你们知道明矾为什么能净化水？【分析】明矾的主要成分是KAl(SO4)2，它是强电解质，在水溶液中发生完全电离，他的电离方程式为：KAl(SO4)2 = K+ +Al3+ + 2SO42-，Al3+与水发生水解反应生成Al(OH)3，水解方程式为Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+Al(OH)3在水中以絮状的胶体形式存在，由于水中的胶体杂质一般都带负电,而Al(OH)3胶体粒子带正电，通过电性吸引作用，破坏了天然水中胶体杂质的稳定性，并在分子引力作用下凝聚成大颗粒下沉。

同时还能吸附一些悬浮物，这样就起到了净水的作用。

【注意】同学们注意啦，胶体本身是不带电的，带电的是胶体粒子，这就像溶液一样，溶液是成电中性，但溶液中的粒子有可能是带电的。

【过渡】近年来用含铝混凝剂处理饮用水的安全性不断受到质疑，有资料显示铝盐对人体健康有危害，同学们可以看一下：有资料表明：此外，铝可抑制胃液和胃酸的分泌，使胃蛋白酶活性下降，导致甲状旁腺的亢进。

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如何对饮用水进行消毒
饮水的物理消毒法：
饮水物理消毒法有煮沸消毒、紫外线消毒、超声波消毒等。

紫外线消毒法：紫外线消毒法是采用紫外线汞灯照射经沉淀和过滤后的水，以杀灭水中的细菌。

这种方法杀菌效率高，处理后的水无色无味。

但由于消毒后无持续杀菌作用，价格较贵，所以在应用方面受到限制。

煮沸消毒法：煮沸消毒是一种最简便而有效的消毒方法。

一般细菌在水温80℃左右就不能生存，将水煮沸几分钟后，几乎可以将水中所含的全部细菌、病毒都杀死。

但这种消毒方法也无持续杀菌作用，煮沸后的水在存放过程中有重新被病原菌污染的可能。

因此，盛放开水的容器要清洁，应设置开水龙头或公用水舀，不要用喝水的杯子直接到容器中去取水。

严禁将漂白粉精片直接投入缸水里，这样做起不到消毒作用。

饮水化学消毒方法：
饮水化学消毒是先配制消毒药原液，然后投药。

即把辗成粉状的50片漂白粉精片或50克漂白粉加入盐水瓶中，然后加水至500毫升，盖上瓶塞，充分摇匀，静置半小时以上使用；投药时，可按50千克水加一调羹漂白粉精片原液或漂白粉溶液上清液的比例加入缸中，再搅拌几次，半小时后使用。

污染严重的水可加倍投药。

缸水用完后应及时清洗缸底沉淀物。

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