化学：苏教版选修1《水资源的合理利用》教案（2）
第二单元 水资源的合理利用
［教学目标］
1、初步了解我国水资源的现状 2、掌握饮用水净化的方法 3、知道水质评价与污水处理［教学重点］
１．饮用水的净化
２．水质评价与污水处理的方法 ［课时安排］ 共２课时
［教学过程］ 第一课时 第一节 生活中的饮用水
一、生活中的饮用水
1．水的概述
［引导阅读］ 水的分布及水与生命的关系（Ｐ10） ［归纳小结］
根据所含盐分的差异，水分为淡水和咸水。水是人体内的六大营养物质之一，约占体重的60%—70%。工农业生产也离不开水，世界上用于工农业生产的淡水量占人类消耗淡水总量的60%—80%。
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一般情况下，每人每天需要水2.5kg。水是优良的溶剂，食物中的营养成分必须溶解在水里才能运送到人体的各个部分，以维持人类正常生命活动的需要。人体内的一切生化过程都是在水的参与下进行的。水，是生命之源，没有水，人的生命将无法维持。 ［问题讨论］
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地球上70％覆盖着水，为什么世界上还有许多国家和地区面临缺水的危机？ ［例题一］ 人类可利用的淡水资源不包括 （ ） Ａ．冰川及冰盖 Ｂ．河流 Ｃ．地下水 Ｄ．内陆海 2．天然水中的杂质
［引导阅读］ 天然水中的杂质(详见P11表1-5) ［思考回答］
天然水中的杂质通常分为几类？水中的细菌、藻类、腐殖质、氧气等属于何类物质？ ３．生活饮用水水质标准
［材料］投影〈〈生活饮用水水质标准〉〉（全解Ｐ27） ４．生活饮用水的净化工序
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［阅读与思考］自来水厂如何才能将原水变成我们日常生活中所用的自来水？ ［知识归纳］
Ａ．饮用水的净化过程
原水—————凝结沉降——————过滤————吸附————消毒————饮用水 （去除固体杂质和悬浮物）（去除沉淀） （去除异味）（杀死水中的细菌） B．主要步骤 （１）沉降悬浮物
沉降原理：加混凝剂生成胶体，吸附水里的悬浮颗粒或胶体颗粒共同沉淀。通常以明矾、硫酸铝、硫酸亚铁、氯化铁、碱式氯化铝等作为混凝剂进行净化处理。 ［阅读思考］ 明矾是如何净化水质的？
［原理解释］ 明矾溶于水后，铝离子发生水解，生成氢氧化铝胶体： KAl(SO4)2＝K+＋Al3+＋2SO42- Al3+＋3H2O＝Al(OH)3 (胶体) ＋3H+
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胶粒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。同理，铁盐的净水作用也是如此。 （２）杀菌消毒
经处理过的水再进行消毒，常用的消毒剂有：氯气、漂白粉、二氧化氯、臭氧等。 氯气消毒杀菌的原理： Cl2 +H2O HCl + HClO
生成的次氯酸具有强氧化性，起消毒杀菌作用。
刚出厂的自来水中常含有少量余氯，它在配水管中停留，能有效地起到消毒杀菌的作用，主要是因为氯气与水的反应是一个可逆过程，当起消毒作用的次氯酸被消耗后，平衡向正反应方向移动，使次氯酸及时得到补充。
［问题与思考］ 用什么方法可以鉴别纯净水和自来水？
［问题与思考］ 为什么臭氧是最好的消毒剂?（阅读《拓展视野》） ［信息拓展］ 新型灭菌消毒剂—二氧化氯
二氧化氯的应用十分广泛，除用于一般的杀菌、消毒外，还广泛地用于环保、灭藻、漂白、保鲜、除臭等方面。二氧化氯现已被世界卫生组织列为A1级高效安全灭菌消毒剂我国从2000年起就逐渐用二氧化
氯取代氯气对饮用水进行消毒。
［例题二］下列物质都可以用于天然水的净化，从提高水的净化效果和质量两个方面考虑，它们当中最好的是 （ ）
Ａ．Cl2 Ｂ．Ca(ClO)2 Ｃ．KAl(SO4)2 ·12H2O Ｄ．Na2FeO4 （３）除异味
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水中有异味的物质可用活性炭吸附除去。 ５．硬水及其软化
［阅读与思考］ 你知道什么叫硬水吗？什么叫软水？硬水有什么危害？水垢的成分及水垢产生的原因呢？
（１）软水和硬水：
? 天然水成分：Ｈ2O、Ca2、Mg2 、HCO3、CO32、Cl 、 SO42 、NO3
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? 硬水：含有较多量的Ca2和Mg2的水
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? 软水：只含较少量或不含Ca2和Mg2的水 （２）硬水的危害：
使用硬水会给生产和生活带来许多不便。例如，在硬水中用肥皂洗涤衣物，不但难以洗净，还会使衣物变硬。锅炉用水的硬度高，放出的热水表面会有一层白色漂浮物。同时，锅炉内壁易结垢。这样不仅浪费燃料，而且会使锅炉管道因受热不均而导致变形或损坏，严重时还可能引起锅炉爆炸。
［问题与思考］ 如何用简单的方法区别软水和硬水？洗头发时，为什么用肥皂后会感觉较涩，一般都是使用洗发剂或洗发水？ （３）硬水软化方法
Ａ．加热煮沸法 (若硬水中钙、镁离子以碳酸氢盐的形式存在)
Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2O Mg(HCO3)2==MgCO3↓+CO2↑+H2O MgCO3+H2O==Mg(OH)2+CO2↑ B．离子交换法：
如：磺化煤法 (若硬水中钙、镁离子以硫酸盐或氯化物的形式存在)
2NaR + Ca2+ = CaR2 + 2Na+ 2NaR + Mg2+ = MgR2 + 2Na+
［阅读《检索咨询》］ 磺化煤的再生
当磺化煤中的钠离子全部为钙、镁离子所代替后就失去了软化能力，可用8%～10% 的氯化钠溶液浸泡，
CaR2和 MgR2就会跟钠离子发生交换作用，重新生成NaR 。又可发生交换作用使磺化煤得到再生： CaR2 + 2Na+ = 2NaR + Ca2+ MgR2 + 2Na+ = 2NaR + Mg2+ C．化学药剂法
［例题三］ 为了获取大量的生活饮用水，自来水厂需要用适宜、高效的方法和流程将自来水中的悬浮物质、致病菌等有害成分降低到规定的含量。
（１）要达到上述目的，一般要经过的基本步骤是①沉降、②＿＿＿＿＿＿＿＿③曝气④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。“曝气”的主要目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（２）在第①步中，下列物质可以使用的是＿＿＿＿＿＿＿。 Ａ．明矾 Ｂ．烧碱 Ｃ．膨润土 Ｄ．碱式氯化铝
（３）在将天然水制成生活饮用水的过程中，水中不需要去除的成分是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 （４）在经过上述四个步骤的处理后，如果水中Ca2+、Mg2+的含量超标，还要将水进行＿＿＿＿＿。 ［学生阅读］ 《生活向导》—— 终端净水
自来水厂生产的自来水需要经过很长的输送管道才能进入千家万户。有时由于管道老化等原因，自来水进入家庭之前便受到污染，这种污染称为二次污染。另外，有些自来水在进入家庭之前储存在楼房顶部的水箱里，水箱较脏、水箱内壁防腐涂料不合格等因素也可能引起二次污染。
现代住宅区提倡终端净水，即在家中的出水点前加装净水设备。这种终端净水方法可以消除二次污染，使饮用水更安全可靠。
［例题四］ 用下列方法处理天然水，所得水中所含离子的浓度最小的是 （ ） Ａ．蒸馏 Ｂ．加热煮沸 Ｃ．用石灰纯碱法 Ｄ．离子交换法 ［问题与思考］
１．喝纯净水比喝自来水好吗? ２．使用自来水时应注意些什么？ ［归纳小结、完成作业］