生活中的饮用水

第一课时  生活中的饮用水

【教学目标】

1、知识与技能

（1）知道地球上水的存在和水在自然界的分布情况；

（2）了解水资源状况；

（3）掌握水体污染的来源、危害及防止水体污染的措施。

2、过程与方法

 （1）通过对水资源的了解，学习用辨证的方法看待水资源的丰富和有限。

 （2）通过对水体污染的学习，学会调查与分析、理论与实践相结合的方法。

 （3）学习利用身边的资源获取信息，与同学合作交流的方法。

3、情感、态度与价值观

（1）增强学生节约用水和保护水资源的意识；

（2）培养学生关心社会，为社会做贡献的社会责任感。

【教学方法】

调查、阅读、讨论、交流

【教学重点】：认识水体污染的危害，了解几种主要的污水处理中的应用。

【教学难点】：混凝法、中和法和沉淀法在污水处理中的应用。

教学过程：

人类生存离不开阳光、空气和水。当人类步入21世纪之时，人的生命之源——水却向人们发出了警报：世界缺水，中国缺水。

■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？

世界淡水资源极其有限。我们休养生息的地球虽然有７０.８％的面积为水所覆盖，但其中９７.５％的水是咸水，无法饮用。在余下的２.５％的淡水中，有８７％是人类难以利用的两极冰盖、高山冰川和永冻地带的冰雪。人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的０.２６％。有人比喻说，在地球这个大水缸里可以用的水只有一汤匙。

■随着世界人口迅速增长、城市化步伐加快，淡水的需求日益增加。如果再加上人为的污染,那么可以利用的水资源就少之又少了,因此有人预言21世纪的水对人类的重要性,将同20世纪的石油一样,成为决定国家富裕程度的珍贵商品!!

水资源严重不足，水的供求矛盾将变得更为突出。据统计，目前世界上有８０个国家约１５亿人口面临淡水不足，其中２９个国家的４.５亿多人口完全生活在缺水状态中。

淡水数量的短缺足以引起人们的关注，而水的质量更是“致命的问题”。

全世界每年排放的污水达４０００多亿吨，从而造成５万多亿吨水体被污染，致使地球上每年有７００多万人因饮水不净引起的（腹泻、登革热、疟疾等）疾病而死亡。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。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。如果不能设法提供干净安全的饮用水，到２０２５年世界上无法获得安全饮用水的人数将增加到２３亿。

■与世界其他国家相比，我国水资源和水环境状况十分令人担忧，

可以说我国是一个水资源贫乏的国家，人均水资源拥有量只有２２００立方米，仅为世界平均水平的四分之一。居第88位，是世界13个贫水国家之一，其中低于５００立方米严重缺水线的有北京、天津、河北、山西、上海、江苏、山东、河南、宁夏等９个地区。

■近年来，我国由于水资源不足，用水紧张状况加剧，水资源状况令人担忧：我国平均每年有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。

中国水周：每年三月二十二日到二十八日（从94年开始）

一、生活中的饮用水

天然水中的杂质通常为三类：悬浮物质、胶体物质和溶解物质

1.沉降剂：

教师讲解用明矾净水，降低水体浑浊度的原理。

  明矾溶于水后，发生如下电离：  KAl(S04) 2=K++A13++2SO42—

  铝离子发生水解，生成具有吸附性的氢氧化铝胶体：

  Al3++3H20 Al(OH)3(胶体)+3H+

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。

其他如硫酸铝、硫酸亚铁、氯化铁、碱式氯化铝也有相同功效.

学生书写以氯化铁作净水剂时发生反应的离子方程式，以加深对净水剂净水原理的理解：Fe3++3H20 Fe(OH)3(胶体)+3H+      氢氧化铁胶体同样具有吸附性。

2.除臭剂：具有强吸附性的活性炭可除去水中的异味

活性炭也可吸附某些溶解在水中的杂质。2005年11月松花江发生重大水污染事件造成哈尔滨市停水，恢复供水消毒较为理想的解污办法就是使用活性炭粉末吸附水污染物。

3. 消毒剂

自来水消毒的作用是杀灭可引起霍乱,伤寒,痢疾,等疾病的细菌.

消毒的原理

细菌属于微生物,其抗氧化性,耐温性都较弱,加入氧化剂或施加高温等均可使水无毒化. 工业上常用大量的氧化剂对自来水消毒。常用的消毒剂：漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等。

提问：氯气是一种常见的消毒剂，请说明氯气的消毒原理。

液氯消毒原理：

        Cl2 + H2O  HCl + HClO

 HClO有很强的氧化性、漂白性、能杀死水中的细菌。

教师讲解：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。

◆采用液氯消毒的水不仅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。

◆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年起就逐渐用二氧化氯取代氯气对饮用水进行消毒

你知道水垢的成分及水垢产生的原因吗？

水的硬度

硬水:含有较多Ca 2+ ,Mg 2+ 的水。 (如:天然水等)

软水:不含或含较少Ca 2+ , Mg 2+的水。 (如:雨水,蒸馏水等)

硬水的危害:

★浪费肥皂，衣物不易洗净，还使衣服变硬。

★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。

★锅炉用水硬度过高易形成锅垢，不仅浪费燃料，而且易引起爆炸事故。

硬水的软化

概念：降低水中钙、镁离子的含量，就叫做硬水的软化。

软化硬水常用的方法：

(一) 加热煮沸法：适用于钙、镁离子以碳酸氢盐的形式存在的硬水

硬水中钙、镁离子是以碳酸氢盐的形式存在,受热时会分解而得到相应的沉淀。如:
Ca(HCO3)2  =  CaCO3 ↓ +  CO2↑ + H2O
Mg(HCO3)2   =  MgCO3↓ +  CO2↑ + H2O

但由于氢氧化镁的溶解性比碳酸镁的溶解性要小得多,因而继续加热时,碳酸镁要转化为氢氧化镁:
MgCO3 + 2H2O  =  Mg(OH)2↓ + CO2↑

(二)离子交换法:
磺化煤是一种有效的离子交换剂。  磺化煤法，适用于钙、镁离子以硫酸盐或氯化物形式存在的硬水

★磺化煤使硬水软化的原理:
    当硬水通过时,硬水里的钙离子和镁离子与磺化煤的钠离子发生离子交换,生成CaR2和MgR2 ,因而实现溶液中的钙,镁离子含量的降低, 从而使硬水软化。其方程式为:
    2NaR + Ca2+   =   CaR2  + 2Na+
    2NaR + Mg2+    =   MgR2  + 2Na+

★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+

★终端净水

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，使引用水更安全可靠。

板书设计：第一课时   生活中的饮用水

天然水中的杂质分类

二、天然水的净化方法及步骤

三、水的硬度

1、硬水与软水

2、硬水的软化方法

【作业】：

【教后记】：