2018年高中化學(xué) 專題1 潔凈安全的生存環(huán)境 第二單元 水資源的合理利用課件2 蘇教版選修1 .ppt

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1、第二單元 水資源的合理利用,專題1 潔凈安全的生存環(huán)境,2003年世界環(huán)境日的主題為“水──二十億人生命之所系” （Water ─Two Billion People are Dying for It）,你知道嗎？,水，是生命之源，是萬物之源.地球上的一切生命，沒有水，就沒有生命的存在。,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(yùn)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

2、水的參與下進(jìn)行的。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(jī)？,1、淡水資源比較少（能直接飲用的僅占水資源的0.769％）；,2、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用水量增多；,4、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水資源被污染。,3、淡水資源分布不均勻（20多個國家缺水）,水是地球上最豐富的一種化合物。全球約有四分之三的面積覆蓋著水，地球上的水總體積約有13億8600萬千米立方，其中96.5%分布在海洋，淡水只有3500千米立方左右。若扣除無法取用的冰川和高山頂上的冰冠，以及分布在鹽堿湖和內(nèi)海的水量，陸地上淡水湖和河流的水量不到地球總水量的1% 。 淡水

3、數(shù)量的短缺足以引起人們的關(guān)注，而水的質(zhì)量更是“致命的問題”。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境屬和聯(lián)合國大學(xué)1999年3月18日共同發(fā)表的材料，地球上每8秒就有一名兒童死于不潔水源而導(dǎo)致的疾病，每年有530萬人死于腹瀉、登革熱、瘧疾等病，發(fā)展中國家80%的病例由于污染水源造成，50%的第三世界人口遭受著與水有關(guān)疾病的折磨，地球上一半居民沒有必要的衛(wèi)生條件。此外，污染的水源將1/5的淡水魚置于“種族滅絕”的邊緣。提供潔凈飲用水的成本在農(nóng)村地區(qū)平均每人50美元/年、城鎮(zhèn)居民105美元/年，現(xiàn)在全球每年用于向缺水地區(qū)提供潔凈水的費(fèi)用達(dá)到80億美元。,世界人均水量和一些國家的人均水量,,在洗“牛奶浴”的贊比亞民工,中國缺水

4、狀況不容樂觀,中國的水資源總量約28124億立方米（地表水和地下水分別為27115和8288，二者重復(fù)用水為7279），居世界第六位，但我國人均水量僅2390立方米，只相當(dāng)于世界人均水量的1/4，居第88位，是世界13個貧水國家之一。從地域上看，占全國耕地60%以上的淮河及其以北地區(qū)，地表水資源僅占12%，地下水資源占20%。從降水量和河流徑流量的時間分布看，長江以北地區(qū)，6至9月的降水量約占全年的80%，每年汛期長江、黃河都有大量淡水流入海洋，白白浪費(fèi)了水資源；當(dāng)進(jìn)入冬春季后，我國大部分地區(qū)由于降水量少，往往造成干旱。 總的說來，我國水資源狀況令人擔(dān)憂：平均每年有3億畝耕地受旱災(zāi)威脅，

5、8200萬人飲水有困難；由于嚴(yán)重缺水，工業(yè)產(chǎn)值每年損失近1200億元；全國600多個城市中有近400個缺水，全國城市日缺水量近1800萬立方米；長期過量的地下水開采，已出現(xiàn)160個地下水區(qū)域性下降漏斗，總面積約9萬立方米；工農(nóng)業(yè)的發(fā)展使許多城市出現(xiàn)水質(zhì)被污染的水質(zhì)性缺水問題。,中國水資源,水上垃圾隨處可見,城 市 水 污 染,缺水造成土地沙漠化,,自然界的水能直接飲用嗎?,自然界的水一般不宜直接飲用.,水的變遷,五十年代淘米洗菜 六十年代洗衣灌溉 七十年代水質(zhì)敗壞 八十年代魚蝦絕代 九十年代拉稀生癌,問題與討論:,1．我國農(nóng)村某些地區(qū)直接以河水(湖水)為飲用水，怎樣對河水(湖水)進(jìn)行

6、凈化? 2．你了解哪些凈水的方法?,第二單元 水資源的合理利用,專題1 潔凈安全的生存環(huán)境,一、生活中的飲用水,天然水中的雜質(zhì)：,細(xì)菌、病毒、藻類、原生動物、泥沙和黏土等,膠體物質(zhì),硅、鋁、鐵的水合氧化物膠體物質(zhì)，黏土礦物膠體物質(zhì)，腐殖質(zhì)等有機(jī)高分子化合物,溶解物質(zhì),氧氣、二氧化碳、硫化氫、氮?dú)獾热芙庠谒械臍怏w，鈣、鎂、鈉、鐵、錳等元素的鹵化物，碳酸鹽，硫酸鹽，可溶性有機(jī)物,改善水質(zhì)，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。,懸浮物質(zhì),一、生活中的飲用水,改善水質(zhì)的方法,1、混凝法,各種混凝劑及其凈水原理,明礬 （十二水硫酸鋁鉀－KAl(SO4)212H2O）,Al2(SO4)3、聚合鋁、FeSO4、Fe2(SO4

7、)3 氯化鐵(FeCl3)、堿式氯化鋁等,——廣泛使用的凈水混凝劑,明礬的凈水作用 明礬溶于水后，鋁離子發(fā)生水解，生成氫氧化鋁膠體： 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(fù)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(fù)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。,Fe3+＋3H2O Fe(OH)3 (膠體) ＋3H+,KAl(SO4)2＝K+＋Al3+＋2SO42- Al3+＋3H2O Al(OH)3 (膠體) ＋3H+,一、生活中的飲用水,具有強(qiáng)吸附性的活性炭可除去水中的異味,一、生活中的飲用水,氯氣消毒殺

8、菌的原理： 生成的次氯酸具有強(qiáng)氧化性，起消毒殺菌作用。,Cl2 +H2O HCl + HClO,常用消毒劑有漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等。,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?yàn)槁葰馀c水的反應(yīng)是一個可逆過程，當(dāng)起消毒作用的次氯酸被消耗后，平衡向正反應(yīng)方向移動，使次氯酸及時得到補(bǔ)充。,一、生活中的飲用水,問題：用什么方法可以鑒別純凈水和自來水？,AgNO3溶液和稀硝酸,自來水廠如何才能將原水變成我們?nèi)粘Ｉ钪兴玫淖詠硭?2. 飲用水的凈化過程一般包括 凝結(jié)沉淀,自來水生產(chǎn)過程,過濾 （去除沉淀）,,,空氣氧化 （除菌、去異味）,

9、,消毒 （保持殺菌能力）,一、生活中的飲用水,自來水廠,沉淀池,,,,自來水廠一瞥,采用液氯消毒的水不僅帶有輕微的刺激性氣味,而且在一定條件下氯氣會與水中的有機(jī)反應(yīng)物反應(yīng)，生成一些有毒的鹵代烴，如CHCl3等，對人的健康產(chǎn)生不利影響。,臭氧發(fā)生器在高頻高壓電源的驅(qū)動下放電，使氧氣轉(zhuǎn)化成臭氧。臭氧具有強(qiáng)氧化性，它能破壞細(xì)菌的新陳代謝和繁殖過程，使細(xì)菌死亡，達(dá)到消毒的效果。由于消毒后臭氧轉(zhuǎn)化成氧氣，因此不會造成污染。,一、生活中的飲用水,問題2: 為什么臭氧是最好的消毒劑?,氧化能力強(qiáng)、無毒、無污染,新型滅菌消毒劑—二氧化氯 二氧化氯的應(yīng)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

10、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2000年起就逐漸用二氧化氯取代氯氣對飲用水進(jìn)行消毒,一、生活中的飲用水,你知道水垢的成分及水垢產(chǎn)生的原因嗎？,一、生活中的飲用水,3、硬水及其軟化,軟水和硬水,天然水成分：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,一、生活中的飲用水,3、硬水及其軟化,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

11、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(fèi)燃料，而且會使鍋爐管道因受熱不均而導(dǎo)致變形或損壞，嚴(yán)重時還可能引起鍋爐爆炸。,硬水的危害!,人飲用的水若硬度過高，對于不習(xí)慣的人來說，易造成腸胃功能紊亂，導(dǎo)致疾病的發(fā)生，如南方人初到北方時的“水土不服”現(xiàn)象；長期飲用過硬的水，還會使胃炎、結(jié)石等病的發(fā)病率上升。硬度過低，則人無法從水中吸收人體發(fā)育所必需的無機(jī)鹽離子和微量元素等，對人體的危害也很大。,一、生活中的飲用水,3、硬水及其軟化,如何用簡單的方法區(qū)別軟水和硬水？,加入肥皂水進(jìn)行試驗(yàn)，振蕩片刻。如果為硬水，則在水中會出現(xiàn)一些絮狀物(硬脂酸鈣或硬脂酸鎂的沉淀)，且泡沫較少；反之也為軟水。,

12、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？,自來水一般為硬水。,（1）加熱煮沸法： Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2O Mg(HCO3)2==MgCO3↓+CO2↑+H2O MgCO3+H2O==Mg(OH)2+CO2↑ (若硬水中鈣、鎂離子以碳酸氫鹽的形式存在),,,,一、生活中的飲用水,3、硬水及其軟化,（2）離子交換法： 如：磺化煤法 2NaR + Ca2+ = CaR2 + 2Na+ 2NaR + Mg2+ = MgR2 + 2Na+ (若硬水中鈣、鎂離子以硫酸鹽或氯化物的形式存在),一、生活中的飲用水,3、硬水及其軟化,離子交換法裝置,離子交換

13、法裝置,磺化煤的再生: 當(dāng)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+,…………………………檢索咨詢……………………………,終端凈水,生活向?qū)?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(jìn)入千 家萬戶。有時由于管道老化等原 因，自來水進(jìn)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(jìn)入家庭之前儲存在樓房頂部的水箱里，水箱

14、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(diǎn)前加裝凈水設(shè)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。,喝純凈水比喝自來水好嗎?,喝純凈水較衛(wèi)生 生產(chǎn)1體積純凈水需要4體積的自來水,浪費(fèi)水 有害物質(zhì)會被放大，對人的危害更大 使人體中礦物質(zhì)和微量元素(Ca2+,Mg2+)大量流失,使用自來水時應(yīng)注意些什么？,1、在飲用自來水前應(yīng)將自來水煮沸，以除去殘留的氯氣以及氯代有機(jī)物，并殺死微生物。 2、警惕早晨“死水殺手”-滯留水管中超過一夜的水（溶解金屬后有毒，放掉約一面盆）。 3、拒絕飲用反復(fù)煮沸的水（含亞硝酸鹽和水垢）。 4、不喝沒有完全煮沸的水（患膀胱癌、直腸癌的可能性增加21%～38％，因?yàn)樽詠硭械挠泻Σ【仨氝_(dá)到100℃時才能被完全殺死）,