2019-2020年高中化學(xué) 化學(xué)與生活垃圾的妥善處理與利用教案2 魯科版選修1教學(xué)目標(biāo)： 1認(rèn)識(shí)某些含氯化合物的殺菌消毒原理，明礬等凈水劑的凈水原理，鹽能發(fā)生水解的原理，離子交換法、藥劑法和加熱法能夠降低水硬度的原理，以及污水治理的基本原理。 2通過(guò)了解飲用水的凈化過(guò)程主要環(huán)節(jié)的化學(xué)知識(shí)內(nèi)容，進(jìn)一步運(yùn)用化學(xué)必修課程中學(xué)習(xí)過(guò)的有關(guān)鎂離子、鈣離子、鋁離子和二價(jià)鐵離子、三價(jià)鐵離子、碳酸氫鈣、碳酸氫鎂的性質(zhì)等知識(shí)。 3通過(guò)“觀察思考”“活動(dòng)探究”等學(xué)習(xí)活動(dòng)，初步學(xué)習(xí)水處理中常用的沉降懸浮物、降低水的硬度等實(shí)驗(yàn)方法和操作技能。 4通過(guò)本課題學(xué)習(xí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)在飲用水處理中的作用以及污水治理中化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，增進(jìn)學(xué)生保護(hù)水資源、防止水污染的意識(shí)，學(xué)會(huì)正確選擇飲用水。教學(xué)過(guò)程： 教師利用學(xué)校現(xiàn)有的多媒體設(shè)備播放“水的新生”配樂(lè)詩(shī)風(fēng)景片。 學(xué)生聽(tīng)著優(yōu)美的音樂(lè)，看著壯觀的水畫(huà)面對(duì)本課題產(chǎn)生無(wú)限的遐想。講解：大自然的水景是多么壯觀、多么變化莫測(cè)。今天讓我們一起來(lái)了解水資源?！景鍟?shū)】一、天然水的凈化【講述】河流、淡水湖及淺層地下水等天然水是人類飲用水的主要來(lái)源。天然水含有很多雜質(zhì)如泥土、可溶性物質(zhì)和致病細(xì)菌等，從天然水獲得可以飲用的水，一般須經(jīng)過(guò)沉降懸浮物、殺菌消毒等步驟?！景鍟?shū)】(1)沉降懸浮物【講述】將鋁鹽或鐵鹽等絮凝劑加入水中，會(huì)形成氫氧化鋁或氫氧化鐵膠體，它們吸附水中的土壤膠體等自然膠體及懸浮物質(zhì)形成絮狀物。然后沉降。常用的絮凝劑還有聚合鋁、鎂鹽和有機(jī)絮凝劑等?！緫?yīng)用】學(xué)生討論明礬為什么能凈水？【板書(shū)】(2)殺菌消毒【講述】對(duì)少量水通常使用加熱煮沸法來(lái)殺菌消毒，對(duì)大量水多采用強(qiáng)氧化劑氧化法進(jìn)行殺菌消毒。這些強(qiáng)氧化劑也稱為殺菌消毒劑。 幾種常用的殺菌消毒劑 試劑名稱 成分 特性 氯氣 C12具有強(qiáng)氧化性，有毒，易與有機(jī)物在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，與水反應(yīng)生成次氯酸 漂白粉Ca(C10)2和CaCl2的混合物Ca(ClO)2：本身具有強(qiáng)氧化性，在空氣中與二氧化碳和水反應(yīng)生成易分解的次氯酸而容易變質(zhì)二氧化氯 C102具有強(qiáng)氧化性，有毒，不易與有機(jī)物在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)【板書(shū)】二、城市自來(lái)水的獲取：【講述】（一）自來(lái)水的處理過(guò)程，主要包括以下四個(gè)步驟： (1)沉淀：在沉淀池中加人絮凝劑靜置，水中的懸浮物可沉淀到池底。(2)過(guò)濾：使水通過(guò)細(xì)砂，以除去沉淀和殘存的懸浮物。(3)曝氣：把水暴露在空氣中，使水與空氣的接觸面增大，增加水中氧的含量，以加速水中有機(jī)物的分解。 (4)消毒：加入殺菌消毒劑殺滅水中有害的微生物。經(jīng)過(guò)以上處理的水基本上可以達(dá)到飲用水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?！窘處熀?jiǎn)介】教師簡(jiǎn)介生活飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。【過(guò)渡】但某些地區(qū)的水由于含有過(guò)多的Ca2+、Mg2+使其硬度過(guò)大，仍然不適于飲用，還需要進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行軟化處理?！景鍟?shū)】（二）硬水的軟化【學(xué)生活動(dòng)】閱讀課本13頁(yè)，水的硬度【學(xué)生活動(dòng)】活動(dòng)探究：如何軟化硬水？【思考】怎樣鑒別硬水與軟水？軟化硬水的方法有哪些？【學(xué)生回答】【講述】常用的硬水軟化方法有加熱法、藥劑法和離子交換法等。【板書(shū)】1、加熱法 是通過(guò)加熱煮沸使暫時(shí)硬水所含鈣、鎂的酸式碳酸鹽發(fā)生分解，生成難溶的碳酸鈣、碳酸鎂的方法?！局v述】生成的碳酸鎂在加熱條件下可與水進(jìn)一步反應(yīng)生成更難溶的氫氧化鎂。這些難溶鹽從水中沉淀下來(lái)，達(dá)到降低水的硬度的目的。【板書(shū)】2、藥劑法 是向水中加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑，促使溶解在水中的Ca2+、Mg2+以沉淀的形式從水中分離出來(lái)達(dá)到軟化目的的方法。常用的化學(xué)藥劑有生石灰(與水反應(yīng)生成熟石灰)、純堿等?！緦W(xué)生活動(dòng)】學(xué)生討論寫(xiě)出反應(yīng)原理【板書(shū)】3、離子交換法 是采用離子交換劑軟化水的一種方法。分陽(yáng)離子交換劑和陰離子交換劑兩類。它們能與水溶液交換具有同性電荷的離子，從而除去或減少不需要的離子。這種方法常用于工業(yè)鍋爐用水的軟化?！緦W(xué)生活動(dòng)】閱讀課本第15頁(yè)，鍋爐用水的軟化?！景鍟?shū)】三、純凈水的制取方法【解釋】純凈水是選用電滲析法、離子交換法、反滲透法、蒸餾法等適當(dāng)?shù)募庸し椒ㄖ频玫??！局v述】由普通飲用水制取純凈水的過(guò)程主要是除去離子的過(guò)程。1、離子交換法 通常所采用的方法是將原料水通過(guò)離子交換樹(shù)脂，使水中的離子與樹(shù)脂上的離子進(jìn)行交換。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上的H+與水中的陽(yáng)離子(如Ca2+)進(jìn)行交換，釋放出H+，而陰離子交換樹(shù)脂上的0H一與水中的陰離子(如Cl-)進(jìn)行交換，釋放出OH一。H+與0H一結(jié)合生成純水，達(dá)到除去離子的目的。離子交換法能有效地除去某些離子，卻無(wú)法有效地除去其中的有機(jī)物或微生物，所以常在離子交換樹(shù)脂之前進(jìn)行活性炭過(guò)濾處理，以除去有機(jī)物。經(jīng)過(guò)離子交換的水再用紫外線或臭氧消毒，就得到可以直接飲用的純凈水。2、反滲透法 反滲透法采用的反滲透膜孔徑很小，在外加壓力的作用下只有水分子能通過(guò)，從而得到純凈水。利用這種原理也可以進(jìn)行海水淡化。 注意：在清除水中有害物質(zhì)得到純凈水的同時(shí)，也除去了水中的微量元素。天然水中有多種微量元素是人體所必需的。有的微量元素(如硒)很難從食物中攝取，而主要是從水中得到。長(zhǎng)期飲用純凈水，有可能引起一些微量元素缺乏癥。【板書(shū)】四、污水處理與環(huán)境保護(hù) 學(xué)生閱讀教材 思考：水體污染的因素？處理方法？練習(xí) 課后習(xí)題