高中化学 4.2爱护水资源学案 新人教版选修1

4.2 爱护水资源 学案（人教版选修1）[课标展示] 1.认识水体污染的危害，知道哪些物质能够污染水体。

2.了解混凝法、中和法、沉淀法等常见的污水处理方法。

一、水体污染的危害水体污染不仅加剧________________而且严重危害____________。

此外，水体污染对________________、__________、________和渔业生产等也会产生很大的影响。

1. 重金属污染(1)主要重金属污染物：________、________、__________和________等。

(2)主要来源：化工、冶金、电子和电镀等行业排放的工业废水。

(3)重金属对人体危害的原理 ①通过水中食物链富集重金属通过水中的____________被富集，浓度逐级增大，处于食物链终端的人通过食物或饮水，将其摄入体内，引起急慢性中毒。

②通过微生物转化为毒性更大的有机化合物水中的某些重金属污染物又可以被微生物转化为毒性更大的______________。

例如，水中的无机汞在微生物的作用下，会转变成有机汞：HgCl 2＋CH 4=====微生物CH 3HgCl 甲基氯化汞＋HCl CH 3HgCl 的毒性比HgCl 2的更大。

2．植物营养物质污染 (1)植物营养素含N 、P 的化合物是植物生长、发育的养料，称为________________。

含N 的物质主要是________，含P 的物质主要是________和不合理使用的________。

(2)对水体的影响蛋白质在水中的分解过程是：蛋白质→氨基酸→氨，然后NH 3――→微生物HNO 2――→微生物HNO 3，最终以________的形式成为水生植物的养料。

其过程为：_________________________，________________________________________________________________________。

含N 、P 的物质在分解过程中，大量消耗水中溶解的氧，并释放出养分，而使藻类和其他浮游生物大量繁殖。

由于占优势的浮游生物的颜色不同，使水面呈现蓝色、红色或棕色等。

这种现象在江河、湖泊中出现称为“________”，在海湾出现叫做“赤潮”。

(3)水体富营养化对水质的影响由于水体中________________过多蓄积而引起的污染叫做水体富营养化。

当水体发生富营养化时，由于________，致使大多数水生动植物不能生存，致死的动植物遗骸在水底腐烂沉积，使水质不断恶化。

(4)水体富营养化的原因含磷洗衣粉的使用是造成水体富营养化的重要原因之一。

(5)其它水体污染石油泄漏、农药的广泛使用、工业废水中的酸、碱、盐等都会对水体造成污染。

二、改善水质改善水质，最根本的措施是控制__________和____________的排放。

处理污水的方法一般可归纳为__________法、__________法和________法等。

污水处理中的主要化学方法及原理：1．混凝法(1)常用的混凝剂明矾__________________________________、________________________，以及有机高分子混凝剂如____________等。

(2)明矾净水的原理明矾溶于水后，Al3＋具有强烈的水解作用，生成氢氧化铝胶体，离子方程式为：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

氢氧化铝胶体粒子带正电荷，与水中的大多数带电的悬浮颗粒结合发生凝聚而达到净水的目的。

2．中和法中和法处理________废水和________废水。

酸性废水：来自钢铁厂、电镀厂，一般用中和剂__________中和。

碱性废水：一般用________或________来中和。

写出中和酸性废水、碱性废水的反应原理：用Ca(OH)2中和酸性废水：_____________________________________________；用H2SO4中和碱性废水：_____________________________________________________________________________________________________________________。

3．沉淀法利用某些化学物质作沉淀剂，与废水中的污染物发生化学反应，生成_____析出，从废水中分离出去。

例如：向含有Hg2＋的废水中加入________，反应的离子方程式为：Hg2＋＋S2－===HgS↓。

说明：各种污水处理法都有其特点和适用范围，实际处理中往往需要配合使用才能达到要求。

例如，处理含有重金属离子的废水常常综合应用氧化还原法和沉淀法等。

4．氧化还原法利用氧化还原反应将废水中的有害物质转变为无毒物质、难溶物质或易除去的物质，这是废水处理中的重要方法之一。

例如，氯氧化法处理含氰(CN－)废水是废水处理的一个典型实例。

在碱性条件下，Cl2可将废水中的CN－氧化成无毒的________和________等，使水质得到净化：2CN－＋8OH－＋5Cl2===2CO2↑＋N2↑＋10Cl－＋4H2O又如，在酸性条件下，向含铬废水中加入FeSO4，可将Cr2O2－7还原为Cr3＋：Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O然后再加入________调节溶液的pH，使Cr3＋转变为Cr(OH)3沉淀而从废水中除去。

一、造成水污染的物质及危害种类污染物危害有毒物质酚、有机农药、汞、砷、铅、铬、镉、氰化物、氟化物、一些芳香族化合物使人慢性中毒，破坏人体的正常生理过程，有的有致癌作用植物营养物质化肥、饲料、合成洗涤剂的一些添加剂能使一些藻类疯长，危害鱼类、恶化水质耗氧物质生活污水，和造纸工业废水，一些无机还原性物质在生物分解和氧化时，大量消耗水中溶解的氧气，使水质变黑、发臭石油石油及其炼制残渣石油污染，在水面形成薄膜，使水中溶解氧气量减少，恶化水质，危害水生动物，尤其是鱼类，海鸟类无机物一些碱、酸、盐类和矿物质恶化水质，危害水生生物，危害农业热污染热电厂和工业冷却水使水体温度变化无常、破坏生态系统1．“赤潮”，被喻为“红色幽灵”，国际上也称其为“有害藻华”，它是海洋中某一种或某几种浮游生物在一定环境条件下爆发性繁殖或高度聚集，引起海水变色，影响和危害其它海洋生物正常生存的灾害性海洋生态异常现象。

这种现象在江河、湖泊中出现称为“水华”。

2．赤潮的危害(1)首先，赤潮的发生，破坏了海洋的正常生态结构，因此也破坏了海洋中的正常生产过程，从而威胁海洋生物的生存。

(2)其次，有些赤潮生物会分泌出黏液，黏在鱼、虾、贝等生物的鳃上，妨碍呼吸，导致窒息死亡。

含有毒素的赤潮生物被海洋生物摄食后能引起中毒死亡。

人类食用含有毒素的海产品，也会造成类似的后果。

(3)再次是大量赤潮生物死亡后，在尸骸的分解过程中要大量消耗海水中的溶解氧，造成水中缺氧，引起虾、贝类的大量死亡。

三、化学法处理污水的主要方法 向污水中加入混凝剂，细小的悬浮颗粒物聚集成较大的颗粒而沉淀，与水分离，从而除去水中的悬浮物。

常用的混凝剂有明矾(KAl(SO 4)2·12H 2O)，聚羟基氯化铝，以及有机高分子混凝剂等，如Al 3＋＋3H 2O Al(OH)3(胶体)＋3H ＋天然水⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫泥土难溶无机盐可溶性物质细小的固体物质致病细菌――→沉淀过滤曝气消毒软化自来水离子交换法电渗析法,反渗透法蒸馏法纯净水 纯净水、矿泉水、山泉水的区别：纯净水：是饮用水经过反渗透技术过滤，去掉绝大部分杂质，电导率小于10的净水。

矿泉水：是经过超滤设备过滤，去掉一部分杂质，适于水质较好的地区。

山泉水：是大山附近的水质较好的水源，处理方法与矿泉水一样。

五、自来水、纯净水的制取方法方法试剂或用品目的沉淀铁盐或铝盐除去水中的悬浮物过滤细沙除去沉淀和残存的悬浮物曝气空气增加水中含氧量，加速水中有机物的分解消毒漂白粉、ClO2、O3等杀死水中有害的微生物软化石灰、纯碱或磺化煤除去或减少水中Ca2＋、Mg2＋，减小水的硬度，达到饮用水的质量标准去离子离子交换树脂除去水中某些离子，如Na＋、Cl－等，制得纯净水题型一水体污染某地有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列8种离子中的4种(两厂不含相同的离子)：Ag＋、Ba2＋、Fe3＋、Na＋、SO2－4、NO－3、OH－、Cl－。

两厂单独排放都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水变成无色澄清的只含硝酸钠溶液而排放，污染程度大大降低。

关于污染源的分析，你认为正确的是( )A．SO2－4和NO－3可能来自同一工厂B．Cl－和NO－3可能来自同一工厂C．Ag＋和Na＋可能来自同一工厂D．Na＋和NO－3一定不来自同一工厂解析如溶液呈酸性应有：Ag＋、Fe3＋，不可能含有OH－、SO2－4、Cl－，因AgCl、Fe(OH)3难溶于水，Ag2SO4微溶于水，根据溶液呈电中性，一定含NO－3。

如溶液呈碱性应有：OH－、SO2－4、Cl－，不可能含有Ag＋、Fe3＋、Ba2＋，根据溶液呈电中性，一定含Na＋。

答案 D据《中国环境报》报道，某化工厂排放的污水，使某市一条长约50千米的河水受到严重污染，对工农业生产及人民的生活造成严重危害。

经环保部门测定，被污染的河水pH在1～4之间，其他水质指标也严重超标。

2002年6月1日，国家环境保护总局发布的《地表水环境质量标准》，对地表水质量作了明确规定，部分指标如下(除pH外，各项目的单位：mg/L)：水质分类项目及标准Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类磷(P)≤0.02 0.1 0.2 0.3 0.4氮(N)≤0.2 0.5 1.0 1.5 2.0锌(Zn)≤0.05 1.0 1.0 2.0 2.0铅(Pb)≤0.01 0.01 0.05 0.05 0.1pH 6～9 6～9 6～9 6～9 6～9(1)A．石蕊试液 B．酚酞试液C．pH试纸 D．碳酸钠溶液(2)材料中所指出的“氮”“磷”“锌”“铅”，是指( )A．单质 B．元素 C．离子 D．分子(3)经测定，该化工厂排放的污水中铅的质量分数为(1×10－5)%。

则该污水的水质属于(设该污水的密度为1 g/cm3)( )A．Ⅰ类 B．Ⅲ类 C．Ⅳ类 D．Ⅴ类解析(1)测定河水样的酸碱度最好用pH试纸。

(2)材料中所指出的“氮”“磷”“锌”“铅”，应是元素。