高中化学 专题一 多样化的水处理技术 1.1 水的净化与污水处理课件 苏教版选修2
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3．知道明矾的净水原理，知道污水中的主要污染物及污水处理 的主要方法——生物化学方法。
4．充分认识水资源保护的重要性。
天然水中杂质含量超过一定标准时会影响水体的 自净 作 用，需要 人工净化 后才能使用。生活用水的净化途径主要包 括除去水中的固体杂质 和 悬浮物 ，消毒 ，除去水中的异味 等。 1．混凝法除天然水中固体杂质和悬浮物 (1)混凝法就是在天然水中加入 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 除去的方法。
【慎思3】 FeCl3与Na2FeO4在净水中的作用相同吗？为什么？ 提示 不同。FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体只能起到净水作 用。而Na2FeO4具有强氧化性，可以杀菌消毒还原为Fe3＋后 再水解为Fe(OH)3胶体又可起到净水作用。
现代水处理工艺为混凝→沉淀→过滤→消毒。 1．混凝剂可加入铝盐或铁盐，现代技术常用聚合氯化铝和聚合
有 丰富的植物营养素，是宝贵的肥源。城市污水经处理后成
为能二次利用的“中水，”可供 农林灌溉洒水消防冲洗
厕所
之用。在我国缺水严重的大连青岛等城
市， “中水” 缓解了水资源的短缺。
【慎思1】 澄清的水是干净的吗？为什么？ 提示 不是。澄清的水只是没有固体杂质和悬浮物，可能含 有大量的细菌病毒等微生物，需继续消毒杀菌才能变成干净质 形成沉淀，使之从水中分离出来。
原理为氢氧化铝胶体因吸附溶液中的阳离子而带正电荷。天
然水中的杂质大多为 带负电荷的胶粒 ，因此，带 正 电
荷的 氢氧化铝 能吸附水中带负电荷的胶粒，并使这些杂质与
氢氧化铝胶体一起凝聚而沉降。其他如硫酸铝 硫酸亚铁
氯化铁 碱式氯化铝也有相同功效。
3．水的DO与BOD
(1)DO表示 水中的溶解氧量 。
(2)BOD指 水中有机物经微生物 分解所需的氧气量。污水
中有机物的含量越大 ， BOD 度 越高 。
越高，水的富营养化程
4．城市污水的再利用
城市污水中工业污水 约占70%，其次是生活污水。工业污水
中含有某些宝贵的资源，可回收再利用 。生活污水中含
3．判断强弱电解质的依据？ 提示 电解质在水溶液中的电离程度。完全电离的为强电 解质，如CaCO3NaCl等，不完全电离的为弱电解质，如 HClOAl(OH)3等。
1．了解水是宝贵的自然资源，知道自然界中没有纯水，知道天 然水中所含的主要杂质。
2．知道生活用水工业用水对水质有一定的要求，了解水处理的 主要环节，认识化学沉淀剂氯水臭氧二氧化氯活性炭在水处 理中的作用。
同成分。
2．污水处理的主要方法——生物化学方法 (1)生物化学方法的定义：通常使用含有大量需氧微生物 的活 性污泥，在强力通入空气(曝气)的条件下，微生物以水中的 有机废物 为养料生长繁殖，将有机物分解为 有机废物 水 等无机物，从而达到 净水 的目的。 (2)生物化学方法的关键：培养好活性污泥中的 微生物 ，并 提高处理过程的曝气效率，使需氧微生物获得足够的 氧气 。
(2)混凝剂，又叫做 化学沉降剂，可以除去水中的悬浮物质。 常见的混凝剂有铝盐(硫酸铝明矾碱式氯化铝等) ，有时还
常用“聚合铝”，即由碱式氯化铝聚合而成的化合物聚氯化
铝。
(3) 铝 盐 净 水 的 原 理 ： 铝 盐 是 强 电 解 质 ， 溶 于 水 后 完 全 电 离
出 Al3＋， Al3＋水解生成
盐，微小的固体物质和致病菌等，必须经过综合处理才能达
到饮用标准，一般必须经过沉降悬浮物杀菌消毒等步骤。
答案 C
1．液氯消毒 在我国，用液氯做消毒剂对自来水消毒，是很普遍的。因为 用液氯成本低材料来源方便，设备也简单，易于操作，消毒 效果良好，且积累了丰富的经验。但是，当水源污染较严重 时，有机物的含量往往较高，若采用液氯消毒(特别是为了 保证水质进行预氯化处理时)，易导致许多有机卤化物的产 生。有些有机卤化物危害人体健康，会诱发癌症的产生。为 此，现在国内外普遍关注自来水的消毒处理问题，尤其对直 接饮用的自来水，许多国家的有关部门专门规定了饮用水中 的有机卤化物指标(如三氯甲烷等)。
硫酸铁作为混凝剂。 2．混凝剂的净水原理是Al3＋或Fe3＋与水中的OH结合成胶体，
胶体能吸附水中的悬浮物质而沉降。 3．盐类水解：在水溶液中，盐电离出来的离子跟水电离出来的
H＋或OH结合生成弱电解质的反应。
【例1】 获得饮用水，凝聚过程中除去其中的悬浮物，常加入的
净水剂是
( )。
A．明矾 B．NaCl C．Ca(ClO)2 D．FeCl3 解析 NaCl不用于净水，Ca(ClO)2用于杀菌消毒，而不能使 水 中 的 悬 浮 杂 质 沉 降 ， 铝 盐 和 铁 盐 形 成 Al(OH)3 胶 体 和 Fe(OH)3胶体，可吸附水中的固体小颗粒而沉降，从而达到 净水的目的。
答案 AD
混凝剂必须能够发生水解生成胶体，明矾 KAl(SO4)2·12H2O中含有Al3＋，Al3＋＋ 3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋。
【体验1】天然水到饮用水净化一般需要经过的步骤除沉降悬浮物
外，还需要
( )。
A．煮沸
B．过滤
C．杀菌消毒 D．蒸馏
解析 天然水含有很多杂质如泥土难溶性无机盐可溶性无机
【慎思2】 自来水厂处理水的过程是什么？ 提示 (1)筛滤：用筛子对水进行筛滤，滤去较大的悬浮物。 (2)沉淀：加入混凝剂静置，将水中的悬浮物沉淀到池底部。 (3)过滤：使水通过细沙，以除去沉淀和残留的悬浮物。 (4)曝气：把水暴露在空气中，使水与空气的接触面增大，增 加水中氧的含量，以加速水中有机物的分解。 (5)消毒：加入杀菌消毒剂杀灭水中的有害微生物。
2．水的消毒 常用消毒剂有 氯气 漂白粉漂白精
臭氧
二氧化氯 等。利用的是这些物质的 强氧化性 ，将细菌和病
毒杀死而起到消毒效果。
3．除水的异味 活性炭颗粒的 比表面积 大， 吸附 能力强。让水通过由细小
的活性炭颗粒组成的滤床可去除水中的异味。
1.污水中的污染物 污水中的主要污染物有需氧废物 传染性物质 植物养料 有机物质 其他矿物及化学物质 由土壤冲刷带来的沉 积物 放射性物质等，也可能会因情况不同而含有不
第一单元 水的净化与污水处理
1．胶体的性质？ 提示 ①丁达尔效应 ②聚沉 ③电泳 ④渗析 ⑤吸附
2．水解的含义？Al3＋Fe3＋水解反应？ 提示 水解是指弱酸阴离子或弱碱阳离子结合水电离出
的 Al3H＋＋＋或3HO2HO生成A弱l(O酸H或)3弱(胶碱体促)＋进3了H水＋ 的电离。 Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋
4．充分认识水资源保护的重要性。
天然水中杂质含量超过一定标准时会影响水体的 自净 作 用，需要 人工净化 后才能使用。生活用水的净化途径主要包 括除去水中的固体杂质 和 悬浮物 ，消毒 ，除去水中的异味 等。 1．混凝法除天然水中固体杂质和悬浮物 (1)混凝法就是在天然水中加入 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 除去的方法。
【慎思3】 FeCl3与Na2FeO4在净水中的作用相同吗？为什么？ 提示 不同。FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体只能起到净水作 用。而Na2FeO4具有强氧化性，可以杀菌消毒还原为Fe3＋后 再水解为Fe(OH)3胶体又可起到净水作用。
现代水处理工艺为混凝→沉淀→过滤→消毒。 1．混凝剂可加入铝盐或铁盐，现代技术常用聚合氯化铝和聚合
有 丰富的植物营养素，是宝贵的肥源。城市污水经处理后成
为能二次利用的“中水，”可供 农林灌溉洒水消防冲洗
厕所
之用。在我国缺水严重的大连青岛等城
市， “中水” 缓解了水资源的短缺。
【慎思1】 澄清的水是干净的吗？为什么？ 提示 不是。澄清的水只是没有固体杂质和悬浮物，可能含 有大量的细菌病毒等微生物，需继续消毒杀菌才能变成干净质 形成沉淀，使之从水中分离出来。
原理为氢氧化铝胶体因吸附溶液中的阳离子而带正电荷。天
然水中的杂质大多为 带负电荷的胶粒 ，因此，带 正 电
荷的 氢氧化铝 能吸附水中带负电荷的胶粒，并使这些杂质与
氢氧化铝胶体一起凝聚而沉降。其他如硫酸铝 硫酸亚铁
氯化铁 碱式氯化铝也有相同功效。
3．水的DO与BOD
(1)DO表示 水中的溶解氧量 。
(2)BOD指 水中有机物经微生物 分解所需的氧气量。污水
中有机物的含量越大 ， BOD 度 越高 。
越高，水的富营养化程
4．城市污水的再利用
城市污水中工业污水 约占70%，其次是生活污水。工业污水
中含有某些宝贵的资源，可回收再利用 。生活污水中含
3．判断强弱电解质的依据？ 提示 电解质在水溶液中的电离程度。完全电离的为强电 解质，如CaCO3NaCl等，不完全电离的为弱电解质，如 HClOAl(OH)3等。
1．了解水是宝贵的自然资源，知道自然界中没有纯水，知道天 然水中所含的主要杂质。
2．知道生活用水工业用水对水质有一定的要求，了解水处理的 主要环节，认识化学沉淀剂氯水臭氧二氧化氯活性炭在水处 理中的作用。
同成分。
2．污水处理的主要方法——生物化学方法 (1)生物化学方法的定义：通常使用含有大量需氧微生物 的活 性污泥，在强力通入空气(曝气)的条件下，微生物以水中的 有机废物 为养料生长繁殖，将有机物分解为 有机废物 水 等无机物，从而达到 净水 的目的。 (2)生物化学方法的关键：培养好活性污泥中的 微生物 ，并 提高处理过程的曝气效率，使需氧微生物获得足够的 氧气 。
(2)混凝剂，又叫做 化学沉降剂，可以除去水中的悬浮物质。 常见的混凝剂有铝盐(硫酸铝明矾碱式氯化铝等) ，有时还
常用“聚合铝”，即由碱式氯化铝聚合而成的化合物聚氯化
铝。
(3) 铝 盐 净 水 的 原 理 ： 铝 盐 是 强 电 解 质 ， 溶 于 水 后 完 全 电 离
出 Al3＋， Al3＋水解生成
盐，微小的固体物质和致病菌等，必须经过综合处理才能达
到饮用标准，一般必须经过沉降悬浮物杀菌消毒等步骤。
答案 C
1．液氯消毒 在我国，用液氯做消毒剂对自来水消毒，是很普遍的。因为 用液氯成本低材料来源方便，设备也简单，易于操作，消毒 效果良好，且积累了丰富的经验。但是，当水源污染较严重 时，有机物的含量往往较高，若采用液氯消毒(特别是为了 保证水质进行预氯化处理时)，易导致许多有机卤化物的产 生。有些有机卤化物危害人体健康，会诱发癌症的产生。为 此，现在国内外普遍关注自来水的消毒处理问题，尤其对直 接饮用的自来水，许多国家的有关部门专门规定了饮用水中 的有机卤化物指标(如三氯甲烷等)。
硫酸铁作为混凝剂。 2．混凝剂的净水原理是Al3＋或Fe3＋与水中的OH结合成胶体，
胶体能吸附水中的悬浮物质而沉降。 3．盐类水解：在水溶液中，盐电离出来的离子跟水电离出来的
H＋或OH结合生成弱电解质的反应。
【例1】 获得饮用水，凝聚过程中除去其中的悬浮物，常加入的
净水剂是
( )。
A．明矾 B．NaCl C．Ca(ClO)2 D．FeCl3 解析 NaCl不用于净水，Ca(ClO)2用于杀菌消毒，而不能使 水 中 的 悬 浮 杂 质 沉 降 ， 铝 盐 和 铁 盐 形 成 Al(OH)3 胶 体 和 Fe(OH)3胶体，可吸附水中的固体小颗粒而沉降，从而达到 净水的目的。
答案 AD
混凝剂必须能够发生水解生成胶体，明矾 KAl(SO4)2·12H2O中含有Al3＋，Al3＋＋ 3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋。
【体验1】天然水到饮用水净化一般需要经过的步骤除沉降悬浮物
外，还需要
( )。
A．煮沸
B．过滤
C．杀菌消毒 D．蒸馏
解析 天然水含有很多杂质如泥土难溶性无机盐可溶性无机
【慎思2】 自来水厂处理水的过程是什么？ 提示 (1)筛滤：用筛子对水进行筛滤，滤去较大的悬浮物。 (2)沉淀：加入混凝剂静置，将水中的悬浮物沉淀到池底部。 (3)过滤：使水通过细沙，以除去沉淀和残留的悬浮物。 (4)曝气：把水暴露在空气中，使水与空气的接触面增大，增 加水中氧的含量，以加速水中有机物的分解。 (5)消毒：加入杀菌消毒剂杀灭水中的有害微生物。
2．水的消毒 常用消毒剂有 氯气 漂白粉漂白精
臭氧
二氧化氯 等。利用的是这些物质的 强氧化性 ，将细菌和病
毒杀死而起到消毒效果。
3．除水的异味 活性炭颗粒的 比表面积 大， 吸附 能力强。让水通过由细小
的活性炭颗粒组成的滤床可去除水中的异味。
1.污水中的污染物 污水中的主要污染物有需氧废物 传染性物质 植物养料 有机物质 其他矿物及化学物质 由土壤冲刷带来的沉 积物 放射性物质等，也可能会因情况不同而含有不
第一单元 水的净化与污水处理
1．胶体的性质？ 提示 ①丁达尔效应 ②聚沉 ③电泳 ④渗析 ⑤吸附
2．水解的含义？Al3＋Fe3＋水解反应？ 提示 水解是指弱酸阴离子或弱碱阳离子结合水电离出
的 Al3H＋＋＋或3HO2HO生成A弱l(O酸H或)3弱(胶碱体促)＋进3了H水＋ 的电离。 Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3(胶体)＋3H＋