愛護水資源
第二課時
[板書] 二、改善水質
[閱讀]第一段，回答控制工業廢水和生活汙水的排放的措施。
[回答]重複利用廢水，**廢水中的有用成分。減少廢水排放量，採用革新工藝，降低廢水中汙染物濃度，加強汙水處理，達標排放。加強對汙染源的監管等。
[投影]
[板書]1、汙水處理工藝：一級、二級和**。
[講解]配合流程圖講解現代汙水處理技術：
現代汙水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和**處理工藝。汙水一級處理應用物理方法，如篩濾、沉澱等去除汙水中不溶解的懸浮固體和漂浮物質。汙
水二級處理主要是應用生物處理方法，即通過微生物的代謝作用進行物質轉化的過程，將汙水中的各種複雜的有機物氧化降解為簡單的物質。生物處理對汙水水質、水溫、水中的溶氧量、ph值等有一定的要求。
汙水**處理是在
一、二級處理的基礎上，應用混凝、過濾、離子交換、反滲透等物理、化學方法去除汙水中難溶解的有機物、磷、氮等營養性物質。汙水中的汙染物組成非常複雜，常常需要以上幾種方法組合，才能達到處理要求。
汙水一級處理為預處理，二級處理為主體，處理後的汙水一般能達到排放標準。**處理為深度處理，出水水質較好，甚至能達到飲用水質標準，但處理費用高，除在一些極度缺水的國家和地區外，應用較少。目前我國許多城市正在籌建和擴建汙水二級處理廠，以解決日益嚴重的水汙染問題。
[自學]汙水處理中的化學反應及原理：
向汙水中投加某中化學物質，利用化學反應來分離、**汙水中的汙染物質。常用的方法有化學沉澱法混凝法、中和法、氧化還原（包括電解）法。
（1）混凝法
水中呈膠體狀態的汙染物質，通常都帶有負電荷，若向水中投加帶相反電荷的電解質（混凝劑），可是汙水中的膠體顆粒失去穩定性，並在分子引力作用下凝聚成大顆粒而下沉。通過混凝法可除去汙水中細分散固體顆粒、乳狀油及膠狀物質。目前常用的混凝劑有：
明礬、鹼式氯化鋁、鐵鹽等。
（2）中和法
用於處理酸性廢水及鹼性廢水。向酸性廢水中投加鹼性物質如石灰、氫氧化鈉等進行中和，向鹼性廢水中吹入含co2的煙道氣或其它酸性物質中和。
（3）沉澱法
向汙水中投加某中化學物質，使它與汙水中的溶解性物質發生反應，生成難溶於水的沉澱物，以降低汙水中的溶解汙染物的方法。這種處理方法常用於處理含重金屬、氰化物等工業生產汙水的處理。在處理含鋅廢水時，一般投加石灰沉澱劑；處理含汞廢水時，可採用硫化鈉進行共沉處理；含鉻汙水，可採用碳酸鋇、氫氧化鋇等為沉澱劑生成難溶的鉻酸鋇沉澱。
（4）氧化還原法
廢水中呈溶解狀態的有機和無機汙染物，在投加氧化劑或還原劑後，由於電子的遷移，而發生氧化或還原作用，使其轉化為無害物質。在工業處理汙水時，可用到的氧還劑有：o2、ci2、o3、ca(cio)2、h2o2等，也可通過電解使陰離子在陽極上發生氧化作用。
可用到的還原劑有：鐵粉、鋅粉、feso4， 或通過電解時陽離子在陰極得電子被還原。
氧化還原法在汙水處理例項中有：空氣氧化法處理含硫廢水、鹼性氯化法處理含氰汙水、臭氧化法除臭、脫色、殺菌及除酚、氰、鐵、錳，降低汙水bod與cod等均有顯著效果。目前還原法主要用於含鉻廢水處理。
[回答] 1、汙水處理中的化學方法有
2、舉例說明汙水處理中的化學原理及化學方程式
[板書] 2、汙水處理中的化學反應及原理：
（1）混凝法
膠體性質 al3++3h2oal（oh）3（膠體）+3h+
（2）中和法
（3）沉澱法hg2++s2－=hgs↓
（4）氧化還原法
[科學視野]飲用水消毒
用氯（ci2）消毒飲用水可以說是20世紀公共衛生方面的最大進步。然而，到了70年代中期，有人研究發現。當有機物起化學反應時，會產生可能致癌的三氯甲烷、四氯乙烯、氯苯等物質。
進一步的研究結果發現並證實：用clo2作飲水消毒劑不會生成三氯甲烷這類可能致癌的有機物，且殺菌效果比氯氣為高。因此，早在80年代初，美國國家環保局就扒薦二氧化氯作飲水消毒劑。
目前，許多國家已有愈來愈多的水廠採有二氧化氯處理飲用水。
由於二氧化氯的化學性質非常活潑，見光或受熱而分解時或與易被氧化的物質接觸時往往會發生**，因此總是臨時就地製造使用，並且使用時用空氣或二氧化碳氣稀釋。工業製備二氧化氯的最方便的方法是利用亞氯酸鈉（nacio2）跟以空氣稀釋的氯氣的反應：
2nacio2+o2=ci2+2naci
[小結]略
[板書計畫]二、改善水質
1、汙水處理工藝：一級、二級和**。
2、汙水處理中的化學反應及原理：
（1）混凝法
膠體性質 al3++3h2oal（oh）3（膠體）+3h+
（2）中和法
（3）沉澱法hg2++s2－=hgs↓
（4）氧化還原法
[作業]p96 4
[課堂練習]
1、某些化學試劑可用於淨水。水處理中使用的一種無機高分子混凝劑的化學式可表示為[al2(oh)nclm·yh2o]x，式中m等於
a．3-n b．6-n c．6+n d． 3+n
(2)若生活汙水中含大量的氮化合物，通常用生物膜脫氮工藝進行處理。首先在消化細菌作用下將nh4+氧化為no3－ :
nh4++o2—no3－+h++h2o
然後，加入甲醇與no3－生成n2:
no3－+5ch3oh—n2+co2+h2o+oh－
試配平以上兩方程式。
4、由於用氯氣對飲用水消毒，會使水中的有機物發生氯化，生成有機含氯化合物於人體有害，世界環保聯盟即將全面禁止這種消毒方法。建議採用廣譜性具有強氧化性的高效消毒劑二氧化氯(clo2)。clo2極易**，生產和使用時盡量用惰性氣體稀釋，避免光照、震動或加熱。
(1)在clo2中，所有原子是否都滿足8電子結構填「是」或「否」)。
(2)歐洲一些國家用naclo3氧化濃鹽酸來製取clo2，同時有cl2生成，且cl2的體積為clo2的一半。這一反應的化學方程式是
(3)濃鹽酸在上述反應中顯示出來的性質是填寫編號)。
a.只有還原性b.還原性和酸性
c.只有氧化性d.氧化性和酸性
(4)若上述反應產生0.1 mol cl2，轉移電子的物質的量為mol。
(5)clo2為高效低毒的消毒劑，其消毒的效率(以單位質量得到電子數表示)是cl2的倍。
(6)我國廣泛採用將經乾燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉(naclo2)的柱內製得clo2，表示這一反應的化學方程式是和歐洲的方法相比，我國這一方法的主要優點是
富營養化汙染是指水體所含氮、磷過多，停留時間過長，將使藻類及浮游生物過量生長而引起水體的富營養化從沱江流入大量氨來分析，沱江汙染應為氨的毒害所至。（2）1、2、1、2、1 ； 6、3、5、7、6(3)二氧化氯、臭氧、雙氧水。4、 (1)否(2)2naclo3+4hcl=2clo2+cl2+2nacl+2h2o(3)b (4)0.
2 (5)2.63(6) 2naclo2+cl2=2nacl+2clo2； 對環境的汙染較小(生成的clo2中不含cl2雜質)
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