1.2  获取安全的饮用水

 1.2  获取安全的饮用水
教学目标：
1.了解从天然水中获得科饮用水的一半步骤与原理。
2.了解自来水厂获取大量可饮用水的一般步骤与原理。
3.掌握由普通饮用水质取纯净水的方法与原理。
4.认识污水处理的方法，污水处理的意义。
情感目标：
通过获取安全的饮用水知识的学习，使学生认识化学在饮用水处理中的作用以及污水治理中化学知识的运用，增进学生保护水资源、防止水污染的意识，学会正确选择饮用水。
教学重点难点：由普通饮用水质取纯净水的方法与原理。
教学方法：讨论总结法
教学过程：
教师利用学校现有的多媒体设备播放“水的新生”配乐诗风景片。 学生听着优美的音乐，看着壮观的水画面对本课题产生无限的遐想。
讲解：大自然的水景是多么壮观、多么变化莫测。今天让我们一起来了解水资源。
【板书】一、天然水的净化
【讲述】河流、淡水湖及浅层地下水等天然水是人类饮用水的主要来源。天然水含有很多杂质如泥土、可溶性物质和致病细菌等，从天然水获得可以饮用的水，一般须经过沉降悬浮物、杀菌消毒等步骤。
【板书】(1)沉降悬浮物
【讲述】将铝盐或铁盐等絮凝剂加入水中，会形成氢氧化铝或氢氧化铁胶体，它们吸附水中的土壤胶体等自然胶体及悬浮物质形成絮状物。然后沉降。常用的絮凝剂还有聚合铝、镁盐和有机絮凝剂等。
【应用】学生讨论明矾为什么能净水？
【板书】(2)杀菌消毒
【讲述】对少量水通常使用加热煮沸法来杀菌消毒，对大量水多采用强氧化剂氧化法进行杀菌消毒。这些强氧化剂也称为杀菌消毒剂。
    几种常用的杀菌消毒剂
试剂名称     成分     特性
  氯气     c12 具有强氧化性，有毒，易与有机物在光照条件下发生取代反应，与水反应生成次氯酸
  漂白粉 ca(c10)2和
cacl2的混合物 ca(clo)2：本身具有强氧化性，在空气中与二氧化碳和水反应生成易分解的次氯酸而容易变质
二氧化氯    c102 具有强氧化性，有毒，不易与有机物在光照条件下发生取代反应
【板书】二、城市自来水的获取：
【讲述】（一）自来水的处理过程，主要包括以下四个步骤：
    (1)沉淀：在沉淀池中加人絮凝剂静置，水中的悬浮物可沉淀到池底。
(2)过滤：使水通过细砂，以除去沉淀和残存的悬浮物。
(3)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。
    (4)消毒：加入杀菌消毒剂杀灭水中有害的微生物。
经过以上处理的水基本上可以达到饮用水的质量标准。
【教师简介】教师简介生活饮用水质标准。
【过渡】但某些地区的水由于含有过多的ca2+、mg2+使其硬度过大，仍然不适于饮用，还需要进一步对其进行软化处理。
【板书】（二）硬水的软化
【学生活动】阅读课本13页，水的硬度
【学生活动】活动探究：如何软化硬水？
【思考】怎样鉴别硬水与软水？软化硬水的方法有哪些？
【学生回答】
【讲述】常用的硬水软化方法有加热法、药剂法和离子交换法等。
【板书】1、加热法   是通过加热煮沸使暂时硬水所含钙、镁的酸式碳酸盐发生分解，生成难溶的碳酸钙、碳酸镁的方法。
【讲述】生成的碳酸镁在加热条件下可与水进一步反应生成更难溶的氢氧化镁。这些难溶盐从水中沉淀下来，达到降低水的硬度的目的。
【板书】2、药剂法   是向水中加入适当的化学药剂，促使溶解在水中的ca2+、mg2+以沉淀的形式从水中分离出来达到软化目的的方法。常用的化学药剂有生石灰(与水反应生成熟石灰)、纯碱等。
【学生活动】学生讨论写出反应原理
【板书】3、离子交换法   是采用离子交换剂软化水的一种方法。分阳离子交换剂和阴离子交换剂两类。它们能与水溶液交换具有同性电荷的离子，从而除去或减少不需要的离子。这种方法常用于工业锅炉用水的软化。
【学生活动】阅读课本第15页，锅炉用水的软化。
【板书】三、纯净水的制取方法
【解释】纯净水是选用电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法等适当的加工方法制得的。【讲述】由普通饮用水制取纯净水的过程主要是除去离子的过程。
1、离子交换法    通常所采用的方法是将原料水通过离子交换树脂，使水中的离子与树脂上的离子进行交换。阳离子交换树脂上的h+与水中的阳离子(如ca2+)进行交换，释放出h+，而阴离子交换树脂上的0h一与水中的阴离子(如cl-)进行交换，释放出oh一。h+与0h一结合生成纯水，达到除去离子的目的。离子交换法能有效地除去某些离子，却无法有效地除去其中的有机物或微生物，所以常在离子交换树脂之前进行活性炭过滤处理，以除去有机物。经过离子交换的水再用紫外线或臭氧消毒，就得到可以直接饮用的纯净水。
2、反渗透法    反渗透法采用的反渗透膜孔径很小，在外加压力的作用下只有水分子能通过，从而得到纯净水。利用这种原理也可以进行海水淡化。
    注意：在清除水中有害物质得到纯净水的同时，也除去了水中的微量元素。天然水中有多种微量元素是人体所必需的。有的微量元素(如硒)很难从食物中摄取，而主要是从水中得到。长期饮用纯净水，有可能引起一些微量元素缺乏症。
【板书】四、污水处理与环境保护
学生阅读教材 思考：水体污染的因素？处理方法？
课堂练习：
1、我国赢得XX年第29届夏季奥运会的举办权。为向世界展现一个新的形象，某校同学提出下列建议：①开发新能源，减少化石燃料的燃烧；②开发生产无汞电池；③分类回收垃圾；④提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋；⑤提倡使用手帕，减少餐巾纸的使用；⑥提倡不使用含磷洗衣粉；⑦农业上合理地使用化肥和农药。你认为可以采纳的是                    (         )
a.　①②③④⑥⑦ 　  b.　②③④⑤⑥⑦   　 c.　①②③⑤⑥⑦   　 d.　全部
2、 下列情况不会造成水污染的是  （         ）
a．工业废水、废物的任意排放            b．农业上大量施用农药和化肥
        c．用第四代广谱杀菌消毒剂的clo2对水进行消毒杀菌
        d．生活中大量使用含磷洗衣粉，并把污水随意排放
3．下列物质可以看做是纯净物的是    （         ）
        a．河水        b．海水          c．蒸馏水     d．农夫山泉矿泉水
4．下列说法中正确的是     （         ）
       a．水有自净作用，因此不会被污染          b．水资源非常丰富，无需节约用水
       c．只要是无色、透明的水，就一定未被污染  d．随着社会的发展，人类需水量会不断增加
5．我国淡水资源非常短缺，所以在生产和生活中应该   （          ）
        a．减少饮水量，以节约用水     b．将生活用水、工厂废水直接排放到湖泊或海洋中
       c．既要防止和消除水体污染，又要节约用水    d．水是取之不尽用之不竭的天然资源
6．1998年科学家在南极洲发现大批企鹅死亡，经解剖化验发现其体内含有超量氰化物和大量含铅等有害物质，下列各项中可能造成此后果的主要原因是      （         ）
       a．人口增长、人类用水量加大                 b．食物链被破坏，企鹅食物不足
       c．工厂废水、人类生活污水的任意排放         d．二氧化碳气体增多，全球气候变暖
7．水可以造福人类，但水被污染后会给人类造成巨大的灾难。为防止水体污染，下列措施中可以采用的是①控制水中所有动植物的生长②生活污水先净化后排放③禁止使用化肥、农药④工厂废水经处理达标后再排放（      ）
a．①②③     b．②④      c．③④      d．②③④
8．科学家预言：“水不久将成为一个深刻的社会危机。”这是因为（          ）
a．地球上水很少，不能满足人类的需要   b．土地沙漠化，使空气中水蒸气不断减少
c．由于地球表面气温的作用，水会被不断蒸发掉
        d．淡水资源不充足，分布又很不均匀，而且人类活动使水不断地受到污染，使淡水资源越来越紧缺
9．用直线把下列水污染物的来源和它的实例连结起来。
            水污染物来源                水污染实例
            a工业污染                  ①不合理使用化肥农药
            b农业污染                  ②用含磷洗衣粉洗衣后直接排放污水
            c生活污染                  ③冶金工业的废渣
            d放射性污染                ④核废物投入深海中         
10、在洪涝灾区，人们的生活用水会受到污染。如果你是支援灾区的志愿者，请你设计方案使用廉价的化学试剂将被污染的水处理成能饮用的水。
 

11、 在南水北调工程中，为了不再走先污染后治理的路，如果你是位总设计师，你能提出哪些具体措施？