高中化学-第四章-第二节爱护水资源课件-新人教版选修1.ppt

1、第二节爱护水资源第二节爱护水资源课程标准导航课程标准导航1.通过典型的水污染实例认识水污染造成的危通过典型的水污染实例认识水污染造成的危害害.2.知道哪些物质能够污染水体知道哪些物质能够污染水体.3.了解混凝法、中和法、沉淀法等常见的污水了解混凝法、中和法、沉淀法等常见的污水处理方法及原理处理方法及原理.新知初探自学导引新知初探自学导引自主学习自主学习一、水体污染的危害一、水体污染的危害1.水体污染的种类水体污染的种类(1)重金属污染重金属污染主要污染物主要污染物:主要包括主要包括_等等.汞、镉、铅和铬汞、镉、铅和铬主要来源主要来源:化工、化工、_、电子和、电子和_等行业排放的工业废水等行业排

2、放的工业废水.危害危害:重金属污染物在生物体内积累重金属污染物在生物体内积累,不易排出体外不易排出体外,因此危害很大因此危害很大.冶金冶金电镀电镀b.重金属还可被微生物转化为毒性更大的重金属还可被微生物转化为毒性更大的_.如如:无机汞转化为有机汞无机汞转化为有机汞(2)植物营养物质污染植物营养物质污染植物营养素植物营养素生活污水和某些工业废水中生活污水和某些工业废水中,经常包括含经常包括含_的化合物的化合物,它们是植物生长、发它们是植物生长、发育的养料育的养料,称为植物营养素称为植物营养素.有机化合物有机化合物N、P植物营养素的来源植物营养素的来源:含含N的的_,含含P的的_和不合理使用的和不

3、合理使用的_.水体富营养化及形成过程水体富营养化及形成过程a.水体富营养化水体富营养化由于水体中由于水体中_过多蓄积而引起过多蓄积而引起的污染的污染,叫水体的富营养化叫水体的富营养化._的使用是造成水体富营养化的重要原因之一的使用是造成水体富营养化的重要原因之一.蛋白质蛋白质洗涤剂洗涤剂磷肥磷肥植物营养物质植物营养物质含磷洗衣粉含磷洗衣粉b.形成过程形成过程氨基酸氨基酸HNO2HNO3硝酸盐硝酸盐在分解过程中大量消耗水中溶解的在分解过程中大量消耗水中溶解的_,并并释放出养分释放出养分,而使藻类和其他浮游生物大量繁而使藻类和其他浮游生物大量繁殖殖.在江河、湖泊中出现称为在江河、湖泊中出现称为“_

4、”“_”,在海湾出现叫在海湾出现叫“_”“_”.(3)其他污染物其他污染物石油泄漏、农药的广泛使用、工业废水中的石油泄漏、农药的广泛使用、工业废水中的酸、碱、盐等酸、碱、盐等.氧氧水华水华赤潮赤潮2.水体污染的危害水体污染的危害水体污严重危害人体健康水体污严重危害人体健康,加剧水资源的短缺加剧水资源的短缺.二、改善水质二、改善水质1.防止水体污染的措施防止水体污染的措施根本的措施是控制根本的措施是控制_和和_的排放的排放.具体做法有具体做法有:(1)重复利用废水重复利用废水,回收废水中的有用成分回收废水中的有用成分,减减少废水的排放量少废水的排放量.工业废水工业废水生活污水生活污水(2)采用革

5、新工艺采用革新工艺,降低废水中污染物的浓度降低废水中污染物的浓度.(3)加强污水处理加强污水处理,使污水达到国家规定的标准使污水达到国家规定的标准以后再排放以后再排放.(4)加强对水体及污染源的监测和管理加强对水体及污染源的监测和管理.想一想想一想根据水体污染的危害根据水体污染的危害,如何防止水污染？如何防止水污染？【提示提示】防止水污染的方法有防止水污染的方法有:(1)加强对水质的监测加强对水质的监测;(2)工业三废要经过处理后排放工业三废要经过处理后排放;(3)合理使用合理使用农药和化肥农药和化肥;(4)禁止使用含磷洗衣粉禁止使用含磷洗衣粉;(5)加强加强水土保护水土保护,植树造林植树造林

6、.2.污水处理方法污水处理方法一般可归纳为一般可归纳为_,污水处污水处理程度可分为理程度可分为_,一般根据水质状况和处理后水的去向来确定一般根据水质状况和处理后水的去向来确定污水处理程度污水处理程度.物理法、生物法和化学法物理法、生物法和化学法一级、二级和三级一级、二级和三级3.污水处理中的主要化学方法污水处理中的主要化学方法方法方法含义含义试剂试剂反应原理反应原理混凝混凝法法向污水中加向污水中加入入_,使难以自使难以自然沉降的细小悬浮颗然沉降的细小悬浮颗粒聚集成较大的颗粒粒聚集成较大的颗粒而沉淀而沉淀,与水分离与水分离,从从而除去水中的悬浮物而除去水中的悬浮物聚羟基聚羟基氯化铝、氯化铝、明矾

7、、明矾、有机高有机高分子混分子混凝剂凝剂混凝剂混凝剂方法方法 含义含义试剂试剂反应原理反应原理中和中和法法对对于于_废废水水和和_废废水水,可以采用可以采用中和法进行处中和法进行处理理酸性废水中酸性废水中加加_,碱性废水中加碱性废水中加H2SO4或或CO2酸性酸性碱性碱性Ca(OH)2方法方法含义含义试剂试剂反应原理反应原理沉淀沉淀法法利用某些化学物质利用某些化学物质作作_与与废水废水中的污染物发生化学中的污染物发生化学反应反应,生成难溶于水生成难溶于水的沉淀析出的沉淀析出,从废水从废水中分离出去中分离出去向含向含Hg2的废水中的废水中加加Na2S沉淀剂沉淀剂方法方法含义含义试剂试剂反应原理反

8、应原理还原还原法法利用氧化还原反利用氧化还原反应将废水中的有应将废水中的有害物质转变为无害物质转变为无毒物质、难溶物毒物质、难溶物质或易除去的物质或易除去的物质氧化质氧化向酸性向酸性含铬废含铬废水中加水中加FeSO4自主体验自主体验1.下列所述情况可能引起污染的是下列所述情况可能引起污染的是()城市生活污水的任意排放城市生活污水的任意排放农业生产中农药、化肥使用不当农业生产中农药、化肥使用不当海上油轮石油泄漏海上油轮石油泄漏工业生产中废液、废渣、废气的排放工业生产中废液、废渣、废气的排放A.B.C.D.解析解析:选选D.生活污水、农药、化肥、海上石油生活污水、农药、化肥、海上石油泄漏、废液、废

9、水、废渣的排放泄漏、废液、废水、废渣的排放,都可能造成都可能造成水体的污染水体的污染.2.(2012天津一中高二检测天津一中高二检测)工农业及城市生活工农业及城市生活污水中含磷污水中含磷.家用洗涤剂是污水中磷的一个重家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源要来源(洗涤剂中含有磷酸钠洗涤剂中含有磷酸钠).处理污水时要处理污水时要不要除去磷？下列说法中正确的是不要除去磷？下列说法中正确的是()A.磷是生物所需的营养元素磷是生物所需的营养元素,不必除去不必除去B.含磷的污水是很好的肥料含磷的污水是很好的肥料,不必除去不必除去C.含磷污水排到自然水中引起藻类增殖含磷污水排到自然水中引起藻类增殖,使水使水变质

10、变质,必须除去必须除去D.磷对人体无毒磷对人体无毒,除去与否都无关紧要除去与否都无关紧要解析解析:选选C.含磷污水的大量排放会引发水体富含磷污水的大量排放会引发水体富营养化营养化,使水生动物、植物不能生存使水生动物、植物不能生存,引发水引发水质恶化质恶化.3.饮用水的消毒剂有多种饮用水的消毒剂有多种,其中杀菌能力强其中杀菌能力强,又不影响水质的理想消毒剂是又不影响水质的理想消毒剂是()A.臭氧臭氧(O3)B.漂白粉漂白粉C.苯酚苯酚D.氯气氯气解析解析:选选A.臭氧消毒不会产生有毒物质臭氧消毒不会产生有毒物质,漂白漂白粉、氯气会生成有机氯化物对人体有害粉、氯气会生成有机氯化物对人体有害,苯酚苯

11、酚不能用于饮用水消毒不能用于饮用水消毒.要点突破讲练互动要点突破讲练互动要点要点1造成水污染的物质及危害造成水污染的物质及危害探究导引探究导引 1造成水污染的物质主要有哪些？造成水污染的物质主要有哪些？提示提示:重金属污染、植物营养物质污染、石油重金属污染、植物营养物质污染、石油泄漏、农药的使用、工业废水等泄漏、农药的使用、工业废水等.要点归纳要点归纳 造成水污染的物质及危害造成水污染的物质及危害种类种类污染物污染物危害危害重金重金属属汞、砷、铅、汞、砷、铅、铬、镉、氰化铬、镉、氰化物物使人急性或慢性中毒使人急性或慢性中毒 植物植物营养营养物质物质化肥、饲料、化肥、饲料、合成洗涤剂、合成洗涤剂

12、、生活污水生活污水,和和工业废水工业废水能使一些藻类疯长能使一些藻类疯长,危害鱼类危害鱼类、恶化水质恶化水质.在生物分解和氧化在生物分解和氧化时时,大量消耗水中溶解的氧气大量消耗水中溶解的氧气,使水质恶化使水质恶化,危害水生生物危害水生生物种类种类污染物污染物危害危害石油石油石油及其炼石油及其炼制残渣制残渣石油污染石油污染,在水面形成薄膜在水面形成薄膜,使水中溶解的氧气量减少使水中溶解的氧气量减少,恶恶化水质化水质,危害水生动物危害水生动物,尤其尤其是鱼类是鱼类,海鸟类海鸟类无机无机物物农药、工业农药、工业废水中碱、废水中碱、酸、盐酸、盐恶化水质恶化水质,危害农业危害农业即时应用即时应用1.水

13、体污染主要来自水体污染主要来自()天然水与空气、岩石和土壤长期接触天然水与空气、岩石和土壤长期接触工业生产中废气、废液、废渣的排放工业生产中废气、废液、废渣的排放城市生活污水的大量排放城市生活污水的大量排放水生动物的繁殖水生动物的繁殖农业生产中农药、化肥使用不当农业生产中农药、化肥使用不当A.B.C.D.解析解析:选选B.水体污染的主要来源是工业水体污染的主要来源是工业“三三废废”、生活污水的排放及农药、化肥的使用、生活污水的排放及农药、化肥的使用不当不当.故选故选B.要点要点2污水处理的主要化学方法及其污水处理的主要化学方法及其原理原理探究导引探究导引 2污水处理的主要化学方法主要有几种？污

14、水处理的主要化学方法主要有几种？提示提示:混凝法、中和法、沉淀法、氧化还原法混凝法、中和法、沉淀法、氧化还原法要点归纳要点归纳1.混凝法混凝法混凝法就是通过加入混凝剂使难以自然沉降悬混凝法就是通过加入混凝剂使难以自然沉降悬浮物形成沉淀的污水处理方法浮物形成沉淀的污水处理方法.原理原理:以明矾净水为例以明矾净水为例,明矾溶于水后发生电离明矾溶于水后发生电离胶粒带正电荷胶粒带正电荷,吸附带负电荷的悬浮颗粒形成吸附带负电荷的悬浮颗粒形成较大颗粒而沉淀较大颗粒而沉淀,使悬浮颗粒从水体中分离出使悬浮颗粒从水体中分离出来来,达到净水的目的达到净水的目的.FeCl3的净水原理与明矾的净水原理类似的净水原理与

15、明矾的净水原理类似,Fe3水解成水解成Fe(OH)3胶体后吸附水中的悬浮颗胶体后吸附水中的悬浮颗粒聚沉粒聚沉,而达到净水的目的而达到净水的目的:Fe是人体需要补充的元素是人体需要补充的元素,对人体有益对人体有益,而而Al对人体有害对人体有害,故用故用Fe3净水比用净水比用Al3净水对人净水对人体健康更有益体健康更有益.2.中和法中和法中和法就是通过加碱中和酸或加酸中和碱的中和法就是通过加碱中和酸或加酸中和碱的污水处理方法污水处理方法.常用的碱是熟石灰常用的碱是熟石灰Ca(OH)2,常用酸是硫酸常用酸是硫酸或二氧化碳或二氧化碳.有关的化学反应可表示为有关的化学反应可表示为:Ca(OH)2H2SO

16、4=CaSO42H2OH2SO42NaOH=Na2SO42H2O2NaOHCO2=Na2CO3H2ONa2CO3H2OCO2=2NaHCO33.沉淀法沉淀法沉淀法就是利用某些化学物质作沉淀剂沉淀法就是利用某些化学物质作沉淀剂,与废与废水中的污染物水中的污染物(主要是重金属离子主要是重金属离子)发生化学反应发生化学反应,生成难溶于水的沉淀析出生成难溶于水的沉淀析出,从从废水中分离出去废水中分离出去.沉淀法是除去水中重金属离沉淀法是除去水中重金属离子的常用方法子的常用方法.4.氧化还原法氧化还原法氧化还原法是利用氧化还原反应除去水中的氧化还原法是利用氧化还原反应除去水中的有毒物质的污水处理方法有毒

17、物质的污水处理方法.氧化还原法是污水氧化还原法是污水处理中的重要方法之一处理中的重要方法之一,在用这种方法处理污在用这种方法处理污水的过程中水的过程中,废水中的有害物质能转化为无毒物质或难溶废水中的有害物质能转化为无毒物质或难溶物质、易通过其他方法除去的物质物质、易通过其他方法除去的物质.例如例如,氯氧化法处理含氰氯氧化法处理含氰(CN)废水是废水处废水是废水处理的一个典型实例理的一个典型实例.在碱性条件下在碱性条件下,Cl2可将废可将废水中的水中的CN氧化成无毒的氧化成无毒的N2和和CO2等等,使水质使水质得到净化得到净化:2CN8OH5Cl2=2CO2N210Cl4H2O特别提醒特别提醒中

18、和法中用中和法中用Ca(OH)2处理的污水中处理的污水中Ca2浓度浓度有所增加有所增加,水的硬度增大水的硬度增大.氧化还原法除污水氧化还原法除污水中的重金属离子中的重金属离子,一般采用与沉淀法相结合的一般采用与沉淀法相结合的方法方法.即时应用即时应用2.水体污染物有水体污染物有:.含盐酸的酸性废水含盐酸的酸性废水,.油油类、氰化物、硫化物类、氰化物、硫化物,.重金属离子重金属离子;污水处污水处理的化学方法有理的化学方法有:a.中和法中和法,b.沉淀法沉淀法,c.氧化氧化还原法还原法.所采用的方法对水体污染物处理不正所采用的方法对水体污染物处理不正确的是确的是()A.,a B.,cC.,b D.

19、,b解析解析:选选C.含盐酸的酸性废水用中和法处含盐酸的酸性废水用中和法处理理,含油类、氰化物、硫化物的废水用氧化含油类、氰化物、硫化物的废水用氧化还原法处理还原法处理,含重金属离子的废水用沉淀法含重金属离子的废水用沉淀法处理处理,故故C不正确不正确.题型题型1 造成水污染的物质及危害造成水污染的物质及危害题型探究权威预测题型探究权威预测 (2012湖北英山第一中学高二检测湖北英山第一中学高二检测)铅铅是一种重金属是一种重金属,相对原子质量为相对原子质量为207.铅和铅的铅和铅的化合物有很多用途化合物有很多用途,如如:制造颜料、蓄电池等制造颜料、蓄电池等.但铅类化合物大多有毒但铅类化合物大多有

20、毒,燃煤发电厂、金属冶燃煤发电厂、金属冶炼厂等都是主要的铅污染源炼厂等都是主要的铅污染源.铅一旦进入人体会累积铅一旦进入人体会累积,对人脑、肾脏和造血对人脑、肾脏和造血功能都有损害功能都有损害.为了了解环境中的铅污染问题为了了解环境中的铅污染问题,小红同学进行了以下的研究小红同学进行了以下的研究.(1)小红查阅到下图资料小红查阅到下图资料,图中记录了离某公路图中记录了离某公路不同距离处种植的卷心菜中铅的含量不同距离处种植的卷心菜中铅的含量.由该图由该图推测推测:卷心菜内里叶片的铅可能直接来源于卷心菜内里叶片的铅可能直接来源于_,造成卷心菜外围叶片含铅量不造成卷心菜外围叶片含铅量不同的主要原因是

21、同的主要原因是_.(2)在阅读资料时在阅读资料时,小红又发现小红又发现,儿童从空气中儿童从空气中吸入的铅量约是成人吸入量的吸入的铅量约是成人吸入量的1.61.7倍倍.为为了探讨这个现象了探讨这个现象,她展开了如下研究她展开了如下研究.利用所学知识完成以下填空利用所学知识完成以下填空.课题名称为课题名称为:_.通过取样分析通过取样分析,得到了以下实验数据得到了以下实验数据:离地面离地面高高度度m)0.81.01.21.41.61.82.0铅的浓铅的浓度度(g/m3)1.10 0.980.910.720.660.540.50分析以上实验数据分析以上实验数据,可以得出的结果是可以得出的结果是_,造成

22、此结果的原因可能是造成此结果的原因可能是_.(3)在走访调查中在走访调查中,小红观察到某乡镇颜料厂排小红观察到某乡镇颜料厂排出的废水带有颜色出的废水带有颜色,经鉴定含有铅经鉴定含有铅.为了测定为了测定废水中铅的浓度废水中铅的浓度,她设计了如下实验步骤她设计了如下实验步骤:步骤中过滤需要的玻璃仪器是步骤中过滤需要的玻璃仪器是_、_和玻璃棒和玻璃棒.步骤中步骤中a操作称为操作称为_,缺少此操作缺少此操作,测得结果测得结果_(填填“偏高偏高”、“偏低偏低”或或“无影响无影响”).(4)通过研究通过研究,小红提出了一系列降低铅对环境小红提出了一系列降低铅对环境污染的建议污染的建议.下列建议中不恰当的是

23、下列建议中不恰当的是_.A.使用无铅汽油使用无铅汽油B.开发新的无铅燃料开发新的无铅燃料C.倡导使用铅蓄电池作动力的电动车倡导使用铅蓄电池作动力的电动车D.燃煤发电厂、金属冶炼厂的废气经除尘后燃煤发电厂、金属冶炼厂的废气经除尘后排放排放【思路点拨思路点拨】【解析解析】(1)从图示中可知内里叶片含铅量与从图示中可知内里叶片含铅量与离开公路的距离无关离开公路的距离无关,说明内里叶片的铅可能说明内里叶片的铅可能来自土壤来自土壤.外围叶片含铅量与公路距离成正相外围叶片含铅量与公路距离成正相关关,说明距离不同说明距离不同,空气中含铅量不同空气中含铅量不同.(2)通过比较儿童、成人吸入的铅量不同及通过比较

24、儿童、成人吸入的铅量不同及图表测得的数据图表测得的数据,知研究的课题应为知研究的课题应为“离地面离地面不同高度空气含铅量不同不同高度空气含铅量不同”等名称等名称.通过分析图表数据通过分析图表数据,知空气含铅量与离地面知空气含铅量与离地面高度成反比高度成反比,原因是铅和铅的化合物的密度较原因是铅和铅的化合物的密度较大大,更易沉于低部更易沉于低部.(3)过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、烧过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒杯、玻璃棒.为较准确地从废水中测得铅为较准确地从废水中测得铅,其操作应为沉淀、过滤、洗涤、烘干、称量其操作应为沉淀、过滤、洗涤、烘干、称量,若缺少烘干步骤若缺少烘干步骤,会导

25、致称量的质量增加会导致称量的质量增加,结结果会偏高果会偏高.(4)若降低铅对环境的污染若降低铅对环境的污染,需禁止、减少铅的需禁止、减少铅的使用使用.淘汰的铅蓄电池主要污染物是淘汰的铅蓄电池主要污染物是Pb、PbO粉尘、酸雾及废酸等粉尘、酸雾及废酸等,处理不当会严重污染环处理不当会严重污染环境境,C错误错误.【答案答案】(1)土壤土壤(根系吸收根系吸收)汽车尾气含铅汽车尾气含铅,离公路距离不同离公路距离不同,空气中含铅量不同空气中含铅量不同(2)近地面不同高度空气含铅量的研究近地面不同高度空气含铅量的研究离地面越低离地面越低(高高),含铅量越高含铅量越高(低低)铅和铅铅和铅的化合物密度大的化合

26、物密度大(3)烧杯烧杯(漏斗漏斗)漏斗漏斗(烧杯烧杯)烘干偏烘干偏高高(4)C 工业废水中常含有不同类型的污染物工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理可采用不同的方法处理.以下处理措施和方法以下处理措施和方法类别都正确的是类别都正确的是()题型题型2 污水处理的主要化学方法及其污水处理的主要化学方法及其原理原理选选项项污染物污染物处理措施处理措施方法类别方法类别A废酸废酸加生石灰中和加生石灰中和物理法物理法BCu2等等重金属离子重金属离子加硫酸盐沉降加硫酸盐沉降化学法化学法C含苯废水含苯废水用活性炭吸附用活性炭吸附物理法物理法D含纯碱的废水含纯碱的废水加石灰水反应加石灰水反应化

27、学法化学法【思路点拨思路点拨】解答本题需注意以下三点解答本题需注意以下三点:(1)工业废水中常含有的污染物有哪些工业废水中常含有的污染物有哪些.(2)污染物处理方法有哪些污染物处理方法有哪些.(3)污染物处理方法所属类别污染物处理方法所属类别.【解析解析】选选项项内容分析内容分析结论结论A处理酸性污水处理酸性污水,应用生石灰中和应用生石灰中和,属于化属于化学方法学方法错误错误B处理含处理含Cu2等重金属离子污水等重金属离子污水,一般加一般加S2生成沉淀属于化学方法生成沉淀属于化学方法错误错误C处理含苯废水处理含苯废水,用活性炭吸附用活性炭吸附,属于物理属于物理方法方法正确正确D处理含纯碱的废水

28、处理含纯碱的废水,应加入适量的酸处理应加入适量的酸处理,属于化学方法属于化学方法错误错误【答案】【答案】C课堂达标即时巩固课堂达标即时巩固经典案例经典案例下图是某市污水处理的工艺流程示意图下图是某市污水处理的工艺流程示意图:热点示例思维拓展热点示例思维拓展(1)常用的混凝剂可以是常用的混凝剂可以是_(任填一种混任填一种混凝剂的名称凝剂的名称).(2)加入熟石灰的目的是加入熟石灰的目的是_,写出有关反应的化学方程式写出有关反应的化学方程式:_.(3)加入加入Na2S的作用是的作用是_.写出有关的离子方程式写出有关的离子方程式:_.【解析解析】此题给出了污水处理的过程此题给出了污水处理的过程,常用常用的混凝剂有明矾、聚羟基氯化铝及有机高分的混凝剂有明矾、聚羟基氯化铝及有机高分子混凝剂等子混凝剂等,除去沉降物后除去沉降物后,由于溶液中含由于溶液中含H,加入加入Ca(OH)2用中和法除去用中和法除去H,然后加然后加入入Na2S的目的是除去的目的是除去Hg2,利用了沉淀法利用了沉淀法.【答案答案】(1)明矾明矾(其他合理答案也可其他合理答案也可)(2)中和酸性废水中和酸性废水Ca(OH)22HCl=CaCl22H2O(3)除去除去Hg2Hg2S2=HgS