1、第二单元 化学与资源开发利用 课题 1 获取洁净的水 教学目的: (1)使学生了解获取洁净水的方法与途径,能初步掌握水净化的化学 原理,了解化学反应在水净化中的应用。 (2) 学会并掌握水净化中所涉及的化学方程式和离子方程式。 (3) 树立环保意识,保护水资源。 教学重点、难点:水净化中的化学原理;离子方程式书写。 课时安排:2 课时 教学过程: 引入 实验:四个标有 1、2、3、4 的烧杯中均盛有河水(或井水) ,1 中加入 FeSO47H2O(绿矾)搅拌后静置;2 中先加入氢氧化钠溶 液,使溶液的 pH 达到 9 左右,然后加入一些 FeSO47H2O 搅拌后 静置;3 中加入一些硫酸铁,
2、搅拌后静置;4 中加入一些明矾后 搅拌静置。 实验 现象: 提问 与明矾相比,绿矾作为水净化试剂有何优缺点?如何避免缺点? 设问 为什么明矾、绿矾等化合物可以用来净化水?2 中将 pH 调至 9 有什么作用? 讨论 天然水中常含有一些悬浮物和胶体,自然沉降难以除去,加入明 矾、绿矾等化合物后,由于其与水作用发生水解,生成带正电的 胶体,与水中带负电的胶体通过电性吸引而发生聚沉,以达到净 化水的目的。2 中 pH 达 9 时,Fe 易由二价被氧化成三价。 板 书 一、天然水的净化 1.混凝法 KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42- Al3+3H2O =Al(OH)3+3H+ FeSO4=F
3、e2+SO42- Fe2+2H2O=Fe(OH)2+2H+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe2(SO4)3=2Fe3+3SO42- Fe3+3H2O=Fe(OH)3+3H+ 明 确 1. 工业上常用混凝剂:硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等。 2. 含铝混凝剂处理饮用水的安全性遭到质疑。 3. 绿矾来源充足,但水解后生成的 Fe(OH)2溶解度较大,混凝 效果差。 4.先加烧碱调 pH 至 9 使 Fe(OH)2转化为 Fe(OH)3,溶解度降低, 混凝作用。 提问 经混凝沉淀后的水是否可直接饮用?为什么? 讨论 不可直接饮用,天然水中含有细菌,有机物及无机盐。 板书
4、生活用水净化的一般过程:混凝沉淀过滤杀菌 提问 喝生水有什么危害?我们日常生活中为什么提倡喝开水? 讨论 由于天然水与周围环境接触,溶解了大量无机盐、可溶性有机物 和细菌等物质,若直接饮用会导致腹痛、腹泻、结石等症状。通 过加热可以使生水中大量无机盐沉淀,杀死细菌,有机物因挥发 而除去。 板书 2.化学软化法 水的硬度:为一种规定的标准,通常 1 L 水中含有 10 mgCaO(或 相当于 10 mgCaO)称为 1(度) 。8以下为软水,8以上为硬 水,大于 30为最硬水。 一般我们也把含较多 Ca2+、Mg 2+的水称为硬水;含较少 Ca2+、Mg 2+的水称为软水。 暂时硬度:P26 永
5、久硬度:P26 提问 硬水对生产生活有什么危害呢? 讨论 生活中:洗衣物时,硬水中的 Ca2+、Mg 2+会与肥皂反应生成不溶 于水的物质,既浪费肥皂,也难以洗净衣物。 生产中:锅炉用水硬度过高,长期烧煮,炉垢过多导致管道堵塞 会发生危险等。 板书 暂时硬度水的软化方法:加热 方程式 P26 永久硬度水的软化方法:药剂法、离子交换法 方程式 P27 离子交换树脂的再生 方程式 P27 探究 引导学生完成课本 26 页“科学探究” ,并填表 导入 由于科学技术的发展,人们的生活水平日益提高,但我们不得不 面对淡水资源的日益匮乏和严重的水污染问题。对化学科学提出 了新的课题污水处理、海水淡化 板书
6、 二、污水处理 方法分类:物理法、生物法、化学法 程度:一级、二级、三级 介绍 污水处理流程 P28 板书 1. 中和法 原理:酸碱中和理论 练习 写出几个用中和法处理酸性废水和碱性废水的有关反应 化学方程式 板书 2. 沉淀法 针对含有重金属离子的工业废水。 方程式 P29 提问 为什么硫化钠除去 Hg2+的同时也除去了 Pb2+、Cu 2+等重金属离子? 写出有关离子方程式。 板书 三、海水淡化 海水成分复杂带来的问题: 1. 不能直接饮用; 2. 作为工业用水有很多限制; 净化难度较大。 思考与 交流 完成课本 30 页“思考与交流” 讲述 结合课本图 2-4,图 2-5 介绍淡化海水的两种方法:蒸馏法,电 渗析法 作业 教材 43 页 ;教材 30 页“实践活动”