内容正文:
选修2 第二单元 化学与资源的开发利用
课题1 获取洁净的水
【导入新课】以一首宋代词人李之仪的词《卜算子》引入新课,长江水能直接饮用吗?
【生】不能
【师】我们知道天然水在自然循环过程中与大气和土壤不断地接触,必然会混入很多种杂质,为了获得符合不同标准的水,必须对水进行处理,以除掉水中的一些杂质。那么如何如何对水进行处理,如何获得符合所需标准的水,这将是这节课将要学习的内容——获取洁净的水。下面请看自来水厂净水的视频。
【问题讨论】自来水厂生产过程中为什么加入絮凝剂?
【师】天然水中常含有一些悬浮物和胶体,很难用自然沉降法除去。所以常用加入混凝剂的方法,使细小的悬浮物和胶体聚集成较大颗粒而沉淀,然后过滤除去。像这种除杂的方法就称之为混凝法。
【板书】一、天然水的净化
【板书】1.混凝法:
(1)原理:加入一种混凝剂(如:明矾、铁盐、亚铁盐等),使水中细小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀,然后过滤除去。
【师】同学们还记得明矾净水的原理吗?
【生】明矾的主要成分是KAl(SO4)2,它是强电解质,在水溶液中发生完全电离,他的电离方程式为:KAl(SO4)2 = K+ +Al3+ + 2SO42- ,Al3+与水发生水解反应生成Al(OH)3,水解方程式为 Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+
【师】Al(OH)3在水中以絮状的胶体形式存在,由于水中的胶体杂质一般都带负电,而Al(OH)3胶体粒子带正电,通过电性吸引作用,破坏了天然水中胶体杂质的稳定性,并在分子引力作用下凝聚成大颗粒下沉。同时还能吸附一些悬浮物,这样就起到了净水的作用。
【师】近年来用含铝混凝剂处理饮用水的安全性不断受到质疑,世界卫生组织1989年就将铝作为有毒有害物质在食品领域加以控制了,我国卫生部2000年颁发的《生活饮用水卫生标准》中将铝列为饮用水水质控制指标之一。随着社会的进步,在处理饮用水时,美国、欧盟以及日本等发达国家已普遍改用三价铁混凝剂,而铝混凝剂逐渐被淘汰。那铁离子的净水效果如何呢?我们用三个小实验来验证下。
实验
现象
烧杯1
加入绿矾搅拌后静置
有少量胶状物出现
烧杯2
加NaOH溶液,使pH=9,再加绿矾搅拌后静置
有沉淀析出
烧杯3
加入硫酸铁搅拌后静置
有沉淀析出
请各小组分别做这三个实验,并交流实验结果