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2019-2020年高中化學《水資源的合理利用》教案2 蘇教版選修1 ［教學目標］ 1、初步了解我國水資源的現(xiàn)狀 2、掌握飲用水凈化的方法 3、知道水質(zhì)評價與污水處理 ［教學重點］ １．飲用水的凈化　　 ２．水質(zhì)評價與污水處理的方法 ［課時安排］　　共２課時 ［教學過程］ 第一課時　　第一節(jié)　生活中的飲用水 一、生活中的飲用水 1．水的概述 ［引導閱讀］　水的分布及水與生命的關系（Ｐ10） ［歸納小結(jié)］　 根據(jù)所含鹽分的差異，水分為淡水和咸水。水是人體內(nèi)的六大營養(yǎng)物質(zhì)之一，約占體重的60%—70%。工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也離不開水，世界上用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的淡水量占人類消耗淡水總量的60%—80%。 一般情況下，每人每天需要水2.5kg。水是優(yōu)良的溶劑，食物中的營養(yǎng)成分必須溶解在水里才能運送到人體的各個部分，以維持人類正常生命活動的需要。人體內(nèi)的一切生化過程都是在水的參與下進行的。水，是生命之源，沒有水，人的生命將無法維持。 ［問題討論］ 地球上70％覆蓋著水，為什么世界上還有許多國家和地區(qū)面臨缺水的危機？ ［例題一］　人類可利用的淡水資源不包括　　　　　?。ā　。? Ａ．冰川及冰蓋　?。拢恿鳌　。茫叵滤　。模畠?nèi)陸海 2．天然水中的雜質(zhì) ［引導閱讀］　天然水中的雜質(zhì)(詳見P11表1-5) ［思考回答］ 天然水中的雜質(zhì)通常分為幾類？水中的細菌、藻類、腐殖質(zhì)、氧氣等屬于何類物質(zhì)？ ３．生活飲用水水質(zhì)標準 ［材料］投影〈〈生活飲用水水質(zhì)標準〉〉（全解Ｐ27） ４．生活飲用水的凈化工序 ［閱讀與思考］自來水廠如何才能將原水變成我們?nèi)粘Ｉ钪兴玫淖詠硭? ［知識歸納］ Ａ．飲用水的凈化過程 原水—————凝結(jié)沉降——————過濾————吸附————消毒————飲用水 （去除固體雜質(zhì)和懸浮物）（去除沉淀） （去除異味）（殺死水中的細菌） B．主要步驟 （１）沉降懸浮物 沉降原理：加混凝劑生成膠體，吸附水里的懸浮顆?；蚰z體顆粒共同沉淀。通常以明礬、硫酸鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵、堿式氯化鋁等作為混凝劑進行凈化處理。 ［閱讀思考］　明礬是如何凈化水質(zhì)的？ ［原理解釋］　明礬溶于水后，鋁離子發(fā)生水解，生成氫氧化鋁膠體： KAl(SO4)2＝K+＋Al3+＋2SO42- Al3+＋3H2O＝Al(OH)3 (膠體) ＋3H+ 氫氧化鋁膠體因吸附溶液中的陽離子而帶正電荷。天然水中的雜質(zhì)大多為帶負電荷的膠粒，因此，帶正電荷的氫氧化鋁膠粒能吸附水中帶負電荷的膠粒，并使這些雜質(zhì)與氫氧化鋁膠體一起凝聚而沉降。同理，鐵鹽的凈水作用也是如此。 （２）殺菌消毒 經(jīng)處理過的水再進行消毒，常用的消毒劑有：氯氣、漂白粉、二氧化氯、臭氧等。 氯氣消毒殺菌的原理： Cl2 +H2O HCl + HClO 生成的次氯酸具有強氧化性，起消毒殺菌作用。 剛出廠的自來水中常含有少量余氯，它在配水管中停留，能有效地起到消毒殺菌的作用，主要是因為氯氣與水的反應是一個可逆過程，當起消毒作用的次氯酸被消耗后，平衡向正反應方向移動，使次氯酸及時得到補充。 ［問題與思考］　用什么方法可以鑒別純凈水和自來水？ ［問題與思考］　為什么臭氧是最好的消毒劑?（閱讀《拓展視野》） ［信息拓展］　新型滅菌消毒劑—二氧化氯 二氧化氯的應用十分廣泛，除用于一般的殺菌、消毒外，還廣泛地用于環(huán)保、滅藻、漂白、保鮮、除臭等方面。二氧化氯現(xiàn)已被世界衛(wèi)生組織列為A1級高效安全滅菌消毒劑我國從xx年起就逐漸用二氧化氯取代氯氣對飲用水進行消毒。 ［例題二］下列物質(zhì)都可以用于天然水的凈化，從提高水的凈化效果和質(zhì)量兩個方面考慮，它們當中最好的是　　　　　?。ā　。? Ａ．Cl2 Ｂ．Ca(ClO)2 Ｃ．KAl(SO4)2 12H2O Ｄ．Na2FeO4 （３）除異味 水中有異味的物質(zhì)可用活性炭吸附除去。 ５．硬水及其軟化 ［閱讀與思考］　　你知道什么叫硬水嗎？什么叫軟水？硬水有什么危害？水垢的成分及水垢產(chǎn)生的原因呢？ （１）軟水和硬水： ? 天然水成分：Ｈ2O、Ca2＋、Mg2＋ 、HCO3－、CO32－、Cl － 、 SO42－ 、NO3－ ? 硬水：含有較多量的Ca2＋和Mg2＋的水 ? 軟水：只含較少量或不含Ca2＋和Mg2＋的水 （２）硬水的危害： 使用硬水會給生產(chǎn)和生活帶來許多不便。例如，在硬水中用肥皂洗滌衣物，不但難以洗凈，還會使衣物變硬。鍋爐用水的硬度高，放出的熱水表面會有一層白色漂浮物。同時，鍋爐內(nèi)壁易結(jié)垢。這樣不僅浪費燃料，而且會使鍋爐管道因受熱不均而導致變形或損壞，嚴重時還可能引起鍋爐爆炸。 ［問題與思考］　如何用簡單的方法區(qū)別軟水和硬水？洗頭發(fā)時，為什么用肥皂后會感覺較澀，一般都是使用洗發(fā)劑或洗發(fā)水？ （３）硬水軟化方法 Ａ．加熱煮沸法　(若硬水中鈣、鎂離子以碳酸氫鹽的形式存在) Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2O Mg(HCO3)2==MgCO3↓+CO2↑+H2O MgCO3+H2O==Mg(OH)2+CO2↑ B．離子交換法： 如：磺化煤法　(若硬水中鈣、鎂離子以硫酸鹽或氯化物的形式存在) 2NaR + Ca2+ = CaR2 + 2Na+ 2NaR + Mg2+ = MgR2 + 2Na+ ［閱讀《檢索咨詢》］　磺化煤的再生 當磺化煤中的鈉離子全部為鈣、鎂離子所代替后就失去了軟化能力，可用8%～10% 的氯化鈉溶液浸泡，CaR2和 MgR2就會跟鈉離子發(fā)生交換作用，重新生成NaR 。又可發(fā)生交換作用使磺化煤得到再生： 　　　 CaR2 + 2Na+ = 2NaR + Ca2+ 　　　MgR2 + 2Na+ = 2NaR + Mg2+ C．化學藥劑法 ［例題三］　為了獲取大量的生活飲用水，自來水廠需要用適宜、高效的方法和流程將自來水中的懸浮物質(zhì)、致病菌等有害成分降低到規(guī)定的含量。 （１）要達到上述目的，一般要經(jīng)過的基本步驟是①沉降、②＿＿＿＿＿＿＿＿③曝氣④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿?！捌貧狻钡闹饕康氖牵撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸撸?。 （２）在第①步中，下列物質(zhì)可以使用的是＿＿＿＿＿＿＿。 Ａ．明礬　?。拢疅龎A　?。茫驖櫷痢　。模畨A式氯化鋁 （３）在將天然水制成生活飲用水的過程中，水中不需要去除的成分是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 （４）在經(jīng)過上述四個步驟的處理后，如果水中Ca2+、Mg2+的含量超標，還要將水進行＿＿＿＿＿。 ［學生閱讀］　《生活向?qū)А贰〗K端凈水 自來水廠生產(chǎn)的自來水需要經(jīng)過很長的輸送管道才能進入千家萬戶。有時由于管道老化等原因，自來水進入家庭之前便受到污染，這種污染稱為二次污染。另外，有些自來水在進入家庭之前儲存在樓房頂部的水箱里，水箱較臟、水箱內(nèi)壁防腐涂料不合格等因素也可能引起二次污染。 現(xiàn)代住宅區(qū)提倡終端凈水，即在家中的出水點前加裝凈水設備。這種終端凈水方法可以消除二次污染，使飲用水更安全可靠。 ［例題四］　用下列方法處理天然水，所得水中所含離子的濃度最小的是　?。ā　。? Ａ．蒸餾　?。拢訜嶂蠓小　。茫檬壹儔A法　　Ｄ．離子交換法 ［問題與思考］ １．喝純凈水比喝自來水好嗎? ２．使用自來水時應注意些什么？ ［歸納小結(jié)、完成作業(yè)］