2018年高中化学专题1洁净安全的生存环境第二单元水资源的合理利用课件2苏教版选修1.ppt

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1、第二单元 水资源的合理利用,专题1 洁净安全的生存环境,2003年世界环境日的主题为“水二十亿人生命之所系” （Water Two Billion People are Dying for It）,你知道吗？,水，是生命之源，是万物之源.地球上的一切生命，没有水，就没有生命的存在。,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%。,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

2、进行的。没有水，人的生命将无法维持。,【问题讨论】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？,1、淡水资源比较少（能直接饮用的仅占水资源的0.769）；,2、科学技术的发展，用水量增多；,4、科学技术的发展，水资源被污染。,3、淡水资源分布不均匀（20多个国家缺水）,水是地球上最丰富的一种化合物。全球约有四分之三的面积覆盖着水，地球上的水总体积约有13亿8600万千米立方，其中96.5%分布在海洋，淡水只有3500千米立方左右。若扣除无法取用的冰川和高山顶上的冰冠，以及分布在盐碱湖和内海的水量，陆地上淡水湖和河流的水量不到地球总水量的1% 。 淡水数量的短缺足以引起人

3、们的关注，而水的质量更是“致命的问题”。据联合国环境属和联合国大学1999年3月18日共同发表的材料，地球上每8秒就有一名儿童死于不洁水源而导致的疾病，每年有530万人死于腹泻、登革热、疟疾等病，发展中国家80%的病例由于污染水源造成，50%的第三世界人口遭受着与水有关疾病的折磨，地球上一半居民没有必要的卫生条件。此外，污染的水源将1/5的淡水鱼置于“种族灭绝”的边缘。提供洁净饮用水的成本在农村地区平均每人50美元/年、城镇居民105美元/年，现在全球每年用于向缺水地区提供洁净水的费用达到80亿美元。,世界人均水量和一些国家的人均水量,在洗“牛奶浴”的赞比亚民工,中国缺水状况不容乐观,中国的水

4、资源总量约28124亿立方米（地表水和地下水分别为27115和8288，二者重复用水为7279），居世界第六位，但我国人均水量仅2390立方米，只相当于世界人均水量的1/4，居第88位，是世界13个贫水国家之一。从地域上看，占全国耕地60%以上的淮河及其以北地区，地表水资源仅占12%，地下水资源占20%。从降水量和河流径流量的时间分布看，长江以北地区，6至9月的降水量约占全年的80%，每年汛期长江、黄河都有大量淡水流入海洋，白白浪费了水资源；当进入冬春季后，我国大部分地区由于降水量少，往往造成干旱。 总的说来，我国水资源状况令人担忧：平均每年有3亿亩耕地受旱灾威胁，8200万人饮水有困难；由于

5、严重缺水，工业产值每年损失近1200亿元；全国600多个城市中有近400个缺水，全国城市日缺水量近1800万立方米；长期过量的地下水开采，已出现160个地下水区域性下降漏斗，总面积约9万立方米；工农业的发展使许多城市出现水质被污染的水质性缺水问题。,中国水资源,水上垃圾随处可见,城 市 水 污 染,缺水造成土地沙漠化,自然界的水能直接饮用吗?,自然界的水一般不宜直接饮用.,水的变迁,五十年代淘米洗菜 六十年代洗衣灌溉 七十年代水质败坏 八十年代鱼虾绝代 九十年代拉稀生癌,问题与讨论:,1我国农村某些地区直接以河水(湖水)为饮用水，怎样对河水(湖水)进行净化?2你了解哪些净水的方法?,第二单元

6、水资源的合理利用,专题1 洁净安全的生存环境,一、生活中的饮用水,天然水中的杂质：,细菌、病毒、藻类、原生动物、泥沙和黏土等,胶体物质,硅、铝、铁的水合氧化物胶体物质，黏土矿物胶体物质，腐殖质等有机高分子化合物,溶解物质,氧气、二氧化碳、硫化氢、氮气等溶解在水中的气体，钙、镁、钠、铁、锰等元素的卤化物，碳酸盐，硫酸盐，可溶性有机物,改善水质，达到饮用水标准。,悬浮物质,一、生活中的饮用水,改善水质的方法,1、混凝法,各种混凝剂及其净水原理,明矾 （十二水硫酸铝钾KAl(SO4)212H2O）,Al2(SO4)3、聚合铝、FeSO4、Fe2(SO4)3 氯化铁(FeCl3)、碱式氯化铝等,广泛使

7、用的净水混凝剂,明矾的净水作用 明矾溶于水后，铝离子发生水解，生成氢氧化铝胶体：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。,Fe3+3H2O Fe(OH)3 (胶体) 3H+,KAl(SO4)2K+Al3+2SO42-Al3+3H2O Al(OH)3 (胶体) 3H+,一、生活中的饮用水,具有强吸附性的活性炭可除去水中的异味,一、生活中的饮用水,氯气消毒杀菌的原理：生成的次氯酸具有强氧化性，起消毒杀菌作用。,Cl2 +H2O HCl

8、 + HClO,常用消毒剂有漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等。,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。,一、生活中的饮用水,问题：用什么方法可以鉴别纯净水和自来水？,AgNO3溶液和稀硝酸,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？,2. 饮用水的净化过程一般包括 凝结沉淀,自来水生产过程,过滤 （去除沉淀）,空气氧化 （除菌、去异味）,消毒 （保持杀菌能力）,一、生活中的饮用水,自来水厂,沉淀池,自来水厂一瞥,采用液氯消毒的水不仅

9、带有轻微的刺激性气味,而且在一定条件下氯气会与水中的有机反应物反应，生成一些有毒的卤代烃，如CHCl3等，对人的健康产生不利影响。,臭氧发生器在高频高压电源的驱动下放电，使氧气转化成臭氧。臭氧具有强氧化性，它能破坏细菌的新陈代谢和繁殖过程，使细菌死亡，达到消毒的效果。由于消毒后臭氧转化成氧气，因此不会造成污染。,一、生活中的饮用水,问题2: 为什么臭氧是最好的消毒剂?,氧化能力强、无毒、无污染,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

10、氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒,一、生活中的饮用水,你知道水垢的成分及水垢产生的原因吗？,一、生活中的饮用水,3、硬水及其软化,软水和硬水,天然水成分：Ca2、Mg2 、HCO3、CO32、Cl 、 SO42 、NO3 硬水：含有较多量的Ca2和Mg2的水 软水：只含较少量或不含Ca2和Mg2的水,一、生活中的饮用水,3、硬水及其软化,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。,硬

11、水的危害!,人饮用的水若硬度过高，对于不习惯的人来说，易造成肠胃功能紊乱，导致疾病的发生，如南方人初到北方时的“水土不服”现象；长期饮用过硬的水，还会使胃炎、结石等病的发病率上升。硬度过低，则人无法从水中吸收人体发育所必需的无机盐离子和微量元素等，对人体的危害也很大。,一、生活中的饮用水,3、硬水及其软化,如何用简单的方法区别软水和硬水？,加入肥皂水进行试验，振荡片刻。如果为硬水，则在水中会出现一些絮状物(硬脂酸钙或硬脂酸镁的沉淀)，且泡沫较少；反之也为软水。,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？,自来水一般为硬水。,（1）加热煮沸法： Ca(HCO3)2=CaCO

12、3+CO2+H2O Mg(HCO3)2=MgCO3+CO2+H2O MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2 (若硬水中钙、镁离子以碳酸氢盐的形式存在),一、生活中的饮用水,3、硬水及其软化,（2）离子交换法： 如：磺化煤法 2NaR + Ca2+ = CaR2 + 2Na+ 2NaR + Mg2+ = MgR2 + 2Na+(若硬水中钙、镁离子以硫酸盐或氯化物的形式存在),一、生活中的饮用水,3、硬水及其软化,离子交换法装置,离子交换法装置,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

13、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+,检索咨询,终端净水,生活向导,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。,喝纯净水比喝自来水好吗?,喝纯净水较卫生 生产1体积纯净水需要4体积的自来水,浪费水 有害物质会被放大，对人的危害更大 使人体中矿物质和微量元素(Ca2+,Mg2+)大量流失,使用自来水时应注意些什么？,1、在饮用自来水前应将自来水煮沸，以除去残留的氯气以及氯代有机物，并杀死微生物。 2、警惕早晨“死水杀手”-滞留水管中超过一夜的水（溶解金属后有毒，放掉约一面盆）。 3、拒绝饮用反复煮沸的水（含亚硝酸盐和水垢）。 4、不喝没有完全煮沸的水（患膀胱癌、直肠癌的可能性增加21%38，因为自来水中的有害病菌必须达到100时才能被完全杀死）,