高中化学专题1洁净安全的生存环境第二单元水资源的合理利用导学案无答案苏教版
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第二单元水资源的合理利用[基础达标]1.下列物质中,不能用于饮用水杀菌消毒的是()A.漂白粉B.二氧化氯C.甲醛D.氯气解析:选C.甲醛虽然也能杀菌消毒,但由于残余的甲醛会对人体造成危害,引起病变,因而甲醛不能用于自来水消毒。
目前,我国以使用液氯消毒为主.2.“水与可持续发展"是第23届“世界水日”的主题。
下列有关水的说法不正确的是( )A.要节约用水B.合理调整用水结构,使之利用效果最佳C.禁止使用水库中的储备水D.实现低污染或零污染排放解析:选C.对水的使用要注意节约用水、控制污染和污染处理三个方面的有机结合。
对水应该是合理利用,而不是不能利用。
3.自来水厂的水源水(原水)通常含有各种杂质,必须经过去除固体杂质和悬浮物、消毒、去除异味等一系列净化工序(即净化过程),才能达到使用标准。
原水净化有下列措施:①过滤;②添加混凝剂;③加入活性炭;④加入消毒剂。
你认为正确的顺序是( )A.①②③④B.②①③④C.②③①④D.④①②③解析:选B.过滤必然放在添加混凝剂之后,过滤后加入活性炭,最后加消毒剂。
4.近年来,赤潮在我国时有发生。
当赤潮发生时,海水中的某些微小浮游生物大量繁殖,使水体呈红、紫等颜色,并对生物造成危害。
第二单元水资源的合理利用第一节生活中的饮用水【教学目标】1.了解地球上水的存在和水在自然界的分布情况2.了解水资源状况3.掌握水体污染的来源、危害及防止水体污染的措施4. 硬水的软化【过程与方法】1.通过对水资源的了解,学会用辩证的方法看待水资源的多少2.通过对水体污染的学习,学会调查与分析、理论与实践相结合的方法3.学习利用身边的资源获取信息,与同学合作交流的方法【教学方法】讨论、启发、调查、讲授法【课时安排】3课时【情境引入】水是地球上最丰富的一种化合物。
全球约有四分之三的面积覆盖着水,地球上的水总体积约有13亿8600万千米立方,其中96.5%分布在海洋,淡水只有3500千米立方左右。
若扣除无法取用的冰川和高山顶上的冰冠,以及分布在盐碱湖和内海的水量,陆地上谈水湖和河流的水量不到地球总水量的 1% 。
淡水数量的短缺足以引起人们的关注,而水的质量更是“致命的问题”。
据联合国环境属和联合国大学1999年3月18日共同发表的材料,地球上每8秒就有一名儿童死于不洁水源而导致的疾病,每年有530万人死于腹泻、登革热、疟疾等病,发展中国家80%的病例由于污染水源造成,50%的第三世界人口遭受着与水有关疾病的折磨,地球上一半居民没有必要的卫生条件。
此外,污染的水源将1/5的淡水鱼置于“种族灭绝”的边缘。
提供洁净饮用水的成本在农村地区平均每人50美元/年、城镇居民105美元/年,现在全球每年用于向缺水地区提供洁净水的费用达到80亿美元。
中国水资源中国的水资源总量约28124亿立方米(地表水和地下水分别为27115和8288,二者重复用水为7279),居世界第六位,但我国人均水量仅2390立方米,只相当于世界人均水量的1/4,居第88位,是世界13个贫水国家之一。
从地域上看,占全国耕地60%以上的淮河及其以北地区,地表水资源仅占12%,地下水资源占20%。
从降水量和河流径流量的时间分布看,长江以北地区,6至9月的降水量约占全年的80%,每年汛期长江、黄河都有大量淡水流入海洋,白白浪费了水资源;当进入冬春季后,我国大部分地区由于降水量少,往往造成干旱。
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(1)沉降悬浮物:天然水中的悬浮物可用硫酸铝[Al 2(SO 4)3]、明矾[KAl(SO 4)2·12H 2O]、硫酸亚铁(FeSO 4)、氯化铁(FeCl 3)、碱式氯化铝等作为混凝剂净化。
明矾净水原理为Al 3++3H 2O Al(OH)3(胶体)+3H +(用离子方程式表示)。
(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Cl 2+H 2O 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。
化学反应原理:Ca(HCO 3)2=====△CaCO 3↓+CO 2↑+H 2O ,Mg(HCO 3)2=====△MgCO 3↓+CO 2↑+H 2O ,MgCO 3+H 2O=====△Mg(OH)2+CO 2↑。
方法二:离子交换法。
Ⅰ.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 +Ca 2+===CaR 2+2Na +、2NaR +Mg 2+===MgR 2+2Na +。
第2课时水质评价与污水处理废水中重金属离子的去除方法。
重难点一、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.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程(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)。
1.生化需氧量与该处有机物数量有什么关系?【提示】生化需氧量越大,该有机物数量越多。
二、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、氰化物等的废水;(3)沉淀法:除去废水中的重金属离子。
2.如果废水中有CuSO4怎样除去?【提示】Cu2+属于重金属离子,一般采用沉淀法,可以向废水中撒入生石灰粉或泼洒石灰浆等方法让Cu2+转化为Cu(OH)2,从废水中沉淀出来。
第11.水质评价的意义何在?【提示】在治理水污染之前,先通过水质检测了解水体污染的程度,为治理水污染提供依据,根据污染物的种类,选用不同的治理方法。
2.能用广泛pH试纸测量pH为6.8的水吗?【提示】不能,广泛pH试纸测量出的pH都取正整数。
第2步阐述——要点归纳,深化知识1.水质评价的项目(1)溶解氧溶解在水中的氧(O2)称为溶解氧。
水中溶解氧含量是水质指标的重要组成部分。
水中溶解氧含量受到两种因素的影响:一种是使DO下降的耗氧作用,包括耗氧有机物降解耗氧、生物呼吸耗氧;另一种是使DO增加的增氧作用,主要有空气中氧的溶解、水生植物的光合作用等。
这两种作用的相互消长,使水中溶解氧含量呈现出变化。
第二单元水资源的合理利用第二节水质评价与污水处理【教学目标】1.了解水体污染的来源2.了解水体污染的危害3.了解水质评价的意义4.了解污水治理的方法【板书】二、水质评价和污水处理【幻灯展示】水体污染图片【讨论】你知道人类的哪些活动会造成水体污染?【小结】工农业废水的任意排放、生活污水的排放、化肥农药的使用、生活垃圾的弃置、燃油泄漏等。
【讨论】水体污染会造成怎样的危害?【小结】加剧水资源短缺、严重危害人类健康、对水中生态系统、工农业渔业生产都有很大的影响。
[事例]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。
2.水体富营养化我国第三大淡水湖太湖的湖体富营养化已经接近重度,全湖富营养化水体面积比例已从39%增加到63%。
蓝藻爆发频繁。
【引入】为保护人类的生存环境,更合理的保护和利用水资源,需全面地评价水质的优劣和科学地进行污水处理。
【板书】1.水质评价【阅读】P15“检索咨询”栏目“水质检测”,总结水质检测的项目有哪些?【小结】常见的检测项目为:水温、PH、导电率、固体悬浮物、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(SOD)、一些有毒有害物质的浓度等。
【讨论】水的PH对水中生态系统的影响【小结】大多数鱼类只能在一定PH范围内的水中生存,PH过小或过大都不利于水生生物的正常生长。
【讨论】如何检测水体的PH【活动与探究】测定水体的PH【小结】据PH判断是否适合鱼类生长【讨论】溶解氧(DO)的含义是什么,其含量高低的意义【讨论结果】当大量耗氧有机物排入水体后,水中的DO就会急剧减少,水体就被污染。
【讨论】如何预防和消除水体污染?【板书】2.污水处理方法【小结】物理法、生物法和化学法等。
1.物理方法(混凝法)——使水中细小的悬浮物聚集成较大的颗粒而沉淀。
常用的混凝剂——明矾,聚羟基氯化铝等。
2.化学方法中和法——处理酸、碱性污水对于高浓度的酸、碱废水,应优先考虑回收利用,如采用浓缩方法回收酸、碱等。
第二单元 水资源的合理利用教学目标知识与技能:1.知道地球上水的存在和水在自然界的分布情况2.了解水资源状况3.掌握水体污染的来源、危害及防止水体污染的措施。
过程与方法:1.通过对水资源的了解,学会用辩证的方法看待水资源的多少2.通过对水体污染的学习,学会调查与分析、理论与实践相结合的方法3.学习利用身边的资源获取信息,与同学合作交流的方法情感态度与价值观:1.增强学生节约用水和保护水资源的意识2.培养学生关心社会、为社会做贡献的社会责任感教学重点、难点:污水处理的几种方法教学方法:讨论、启发、调查、讲授法课时安排:3课时教学过程:第一课时 §1.2.1 生活中的饮用水【情境引入】地球上的水资源并不丰富,约有15亿人淡水不足。
人类能够利用的水是地球总水量的0.26%。
我国人均水资源是全球人均水资源的四分之一。
读图讨论:【归纳】我国的水资源状况:5000100001500020000250003000035000400004500050000巴西印尼美国世界日本印度中国部分国家的人均水量100020003000400050006000天津北京河南辽宁陕西重庆内蒙古贵州福建新疆(1)水资源总量严重短缺(2)水资源的时空分布也很不平衡(3)水环境也在日趋恶化,导致水资源可利用率降低【板书】§1.2.1生活中的饮用水一、生活中的饮用水1、天然水中的主要杂质【交流与讨论】你的生活饮用水来自哪里?你知道它是如何净化的吗?为什么要净化?【提问】天然水能否直接饮用?如何净化?请大家看教材第11页的表1-5归纳天然水中的杂质类别。
【小结】天然水中的杂质通常分为三类:悬浮物质、胶体物质、溶解物质。
【板书】2、水的净化A、沉降法除悬浮颗粒混凝剂:KAl(SO4)2·12H2O、Al2(SO4)3、碱式氯化铝、FeCl3、FeSO4等明矾净水原理:明矾电离生成Al3+、Al3+水解生成Al(OH)3胶体、吸附水中的悬浮颗粒。
专题一第二单元水资源的合理利用
【学习目标】
1、知道地球上水的存在和水在自然界的分布情况;了解水资源状况
2、掌握水体污染的来源、危害及防止水体污染的措施
【课前导学】
一、生活中的饮用水
1.我国的水资源状况:
2.天然水中的成分:
天然水中的杂质通常分为三类:、、。
【质疑讨论】
3.水的净化
(1)沉降:用明矾、硫酸铝、硫酸亚铁等作为混凝剂处理。
混凝剂溶与水生成胶体吸附水中的悬浮颗粒使之沉降。
例如:明矾净水,写出离子方程式:
水经沉降后,进入过滤池、吸附池,除去水中的悬浮颗粒、可溶性杂质和异味。
问题讨论:氯化铁是如何净水的呢?(写出化学方程式)
问题讨论:我们在用自来水时,常会闻到一股气味,那是什么原因呢?
(2)消毒: 经处理过的水再进行消毒,常用的消毒剂有:、、、等。
写出氯气与水反应的方程式:
刚出厂的的自来水中有少量的余氯,它在水管中停留可有效起到杀菌作用,能持续较长时间。
当HClO被消耗后,反应向右进行, HClO得到补充。
(3)除臭剂:
4.自来水厂净水的方法
原水必须经过等一系列净化工序,才能达到使用标准。
经过第一步净化后进入过滤池,在其中沉淀和水中残余的悬浮物被分离除去。
过滤后的水再进入,具有强吸附性的活性炭吸附,并除去水中的异味。
思考:水瓶长时间使用,瓶胆上会有一层水垢。
为什么?
5.软水和硬水
(1)天然水成分:
Ca2+. Mg2+. HCO3-. CO32-. Cl-. SO42-. NO3-
(2)硬水:溶有较多量的和的水。
(3)软水:只溶有或 Ca2+和Mg2+的水
(4)硬水的软化
①加热煮沸法:写出相关的化学方程式:;
;。
②离子交换法:
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。
写出其离子方程式:
_____________________________________、 _______________________________
思考
1、纯水、蒸馏水和软水有何区别?
2、明矾是净水剂,能否降低水的硬度?
【典型例题1】
请说明在自来水生产过程中加入下列物质的目的及所利用的原理
①明矾 _____________________________________________________________
②活性炭 ___________________________________________________________
③臭氧 ____________________________________________________________
二、水质评价和污水处理
1.水体污染的原因
主要是
2.水质的评价
水质的检测
科学全面地评价水质的优劣需要检测许多项目。
常见的检测项目有:水温、PH、导电率、固体悬浮物、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、一些有毒有害物质的浓度等。
(1)自然界中的水一般略显酸性,这是因为溶解在水中的缘故。
大多数鱼类只能在一定的PH范围内的水中生存。
水的PH过小或是过大都不利于水中生物正常生长,甚至还会导致水中生物的死亡。
水生生物生活的PH范围是:;许多鱼类消失的PH范围:;大多数水生生物消失的值是。
(2)生物化学需氧量:
(3)有关BOD5:
BOD5高说明水中能被微生物降级的有机物含量高,水质污染严重。
BOD5低不代表水质好,还要看B/C比
(4)污水的处理方法:
处理的方法主要有:、和,
其中化学处理方法包括
废水中重金属离子的去除:
亚铁离子:_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
Cr3+: ________________________________________________________
_______________________________________________________
【反馈矫正】
1.下列情况中可能引起水污染的是
①农业生产中农药、化肥使用不当②工业生产中废水、废气、废渣的任意排放
③城市垃圾的随意堆放④海上油轮原油的泄漏
A.只有①② B.只有②③ C.①②③ D.①②③④
2.除了铝盐之外,铁盐和亚铁盐也可用做净水剂。
若向自来水中加入亚铁盐,亚铁离子首先与自来水中残留的氯气发生反应生成铁离子,铁离子发生水解生成带正电荷的氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体吸附带负电荷的胶粒,从而起到净水作用。
请写出相关的离子方程式。
3.使用硬水有什么危害?可以采用哪些方法软化硬水?
4.某工厂的废水中含有Fe3+、Cu2+ 、Hg2+等离子,为了充分利用资源和保护环境,需要回收废水中的铜和汞。
请你设计一个回收方案,写明简要的操作步骤和有关的离子方程式。
【迁移创新】
1.下列物质中,不会造成大气污染的是
A.二氧化硫B.氮气 C.PM2.5D.氮氧化物
2.下列空气污染物中,能形成酸雨的是
A.二氧化硫B.二氧化氮 C.一氧化碳D.可吸入颗粒
3.下列措施中,能够减少汽车尾气对空气污染的是
①改进发动机的燃烧方式使汽油充分燃烧②使用无铅汽油
③使用催化净化装置使有害气体转化为无害物质④改用压缩天然气
A.①③ B.②③ C.①②③④ D.①②③
4.氯气有毒,曾被法西斯制成毒气弹用于侵略战争。
当发生氯气泄漏时,通常可用的防御方法是
A.人、畜应躲到低洼的地方B.人、畜应到较高的地方去
C.人、畜应多饮豆浆和牛乳D.可用肥皂水或尿浸湿软布蒙面
5.温室效应会导致全球变暖,其主要原因是
A.CO2增多使太阳辐射到地球表面的能量增多
B.植物的光合作用吸收了CO2
C.CO2能放出能量,使地球变暖
D.CO2、CH4等温室气体产生温室效应,使大气温度上升
6.厄尔尼诺现象产生的原因之一是大气中的CO2含量剧增。
若欲减缓此现象,最理想的燃料是
A.优质煤B.天然气C.汽油 D.氢气
7.随着环境污染的不断加剧,可能引起海洋表层的浮游植物大量死亡,从而进一步加剧温室效应,这是因为浮游植物死亡会使
A.大气中臭氧含量增加B.海洋表层无机物含量增加
C.海洋表层含氧量减少D.大气中CO2含量增加
8.室内空气污染的主要来源之一是泡沫绝缘塑料、化纤地毯、书报、油漆等不同程度释放出的气体,该气体是
A.甲烷B.甲醛 C.一氧化碳 D.二氧化碳
9.目前有部分学生在做作业或考试时,喜欢使用修正液。
经实验证明,修正液中含有多种挥发性有害物质,吸入后易引起头晕、头痛,严重者会呼吸困难、抽搐。
三氯乙烷就是其中的一种物质。
下列关于三氯乙烷的叙述中,正确的是
A.由碳、氯两种元素组成B.难溶于水
C.相对分子质量是CH4的6倍 D.分子中碳、氢、氯的原子个数比为1:3:3 10.破坏臭氧层的主要污染源是
A.工厂、家用炉灶燃烧矿物燃料B.汽车尾气
C.有色金属冶炼工业排放出的废气D.冰柜和冰箱广泛使用的氟里昂制冷剂11.酸雨及臭氧层空洞造成危害的共同点是
A.都不危害人体健康B.都会使土壤酸化
C.都会对植被造成危害D.对建筑物都有腐蚀作用。