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(人教版)2018年化学高二选修二:2.1《获取洁净的水》教学资源包(4份)
所属科目:化学    文件类型:rar
类别:其他
上传日期:2019/1/11  
相关资源:
(人教版)2017版高二选修2化学:2.1《获取洁净的水》示范学案(有答案)

2017届高考化学课时基础知识点复习教学案6(获取洁净的水)

获取洁净的水课件_高三化学课件

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高中化学:新课标人教版高二选修二_第二单元课题1_获取洁净的水_同步练习1.doc
高中化学:新课标人教版高二选修二_第二单元课题1_获取洁净的水_同步练习2.doc
高中化学:新课标人教版高二选修二_第二单元课题1_获取洁净的水_教案.doc
高中化学:新课标人教版高二选修二_第二单元课题1_获取洁净的水_课件.ppt

“高中化学:新课标人教版高二选修二_第二单元课题1_获取洁净的水_同步练习1.doc”内容如下:


第2单元 课题1 第1课时

(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.锅炉水垢的主要成分是(  )
A.CaCO3,MgCO3         B.CaSO4,MgCO3
C.CaCO3,Mg(OH)2 D.CaSO4,CaCO3
【解析】 锅炉烧水主要是将水的暂时硬度降低,这样使得发生反应:
Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O
Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O
又因为煮沸时分解形成的碳酸镁在继续受热的情况下生成更难溶解的Mg(OH)2,即发生反应:MgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑,因此锅炉水垢的主要成分是CaCO3,Mg(OH)2。
【答案】 C
2.下列叙述中不正确的是(  )
A.钟乳石(主要成分为CaCO3)能和稀盐酸反应
B.磺化煤可软化硬水
C.加热暂时硬水可放出CO2
D.加热永久硬水可放出CO2
【解析】 永久硬水主要含有硫酸盐和氯化物,因此加热永久硬水不能放出CO2。
【答案】 D
3.下列方法适宜软化永久硬水的是(  )
A.离子交换法 B.长时间加热
C.加入硫酸钠 D.加入硝酸银
【解析】 离子交换法适宜软化永久硬水。
【答案】 A
4.向天然水中加入下列物质的溶液时,无沉淀产生的是(  )
A.肥皂 B.熟石灰
C.纯碱 D.小苏打
【解析】 小苏打为NaHCO3,与Ca2+和Mg2+不能形成沉淀,肥皂中有效成分与Ca2+和Mg2+可以生成硬脂酸钙和硬脂酸镁沉淀。
【答案】 D
5.下列有关水的叙述中,错误的是(  )
A.硬水中的Ca2+、Mg2+有阻碍肥皂起泡的作用
B.用漂白粉对自来水消毒会增加水的硬度
C.锅炉用水必须经过软化
D.用磺化煤软化的水不能饮用
【解析】 若锅炉内使用硬水,则易形成沉淀而使金属受热不均出现危险。
【答案】 D
6.离子交换树脂可能是一种(  )
A.非电解质 B.有机高分子电解质
C.易溶于水的物质 D.在溶液中能与异性离子交换的电解质
【解析】 阳离子交换树脂因能提供阳离子,可见是电解质,阳离子与同性离子Ca2+或Mg2+交换;通过离子交换树脂,水会更纯净而不引入杂质,可见离子交换树脂不易溶于水。
【答案】 B
7.MgCl2和NaHCO3按物质的量之比为1∶2混合制成溶液,加热蒸干得到的固体是(  )
A.Mg(HCO3)2和NaCl B.Mg(OH)2和NaCl
C.MgCl2和Na2CO3 D.MgCO3和NaCl
【解析】 MgCl2与NaHCO3按物质的量之比为1∶2混合,在溶液中可将1 mol MgCl2和2 mol NaHCO3看成是1 mol Mg(HCO3)2和2 mol NaCl。在溶液受热时亦可看成是Mg(HCO3)2受热分解:
Mg(HCO3)2MgCO3+CO2↑+H2O。
在受热时MgCO3易转化为更难溶的Mg(OH)2,因此正确选项为B。
【答案】 B
8.下列说法正确的是(  )
A.软水中一定不含Ca2+、Mg2+离子
B.硬水经煮沸后就一定变为软水了
C.水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁
D.经过磺化煤处理过的水是不含离子的超净水
【解析】 硬水与软水的区分是Ca2+、Mg2+含量的多与少,不是有与没有,故A不对;当然不含Ca2+、Mg2+的水一定是软水,煮沸的方法是通过Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2的分解以及MgCO3转变为Mg(OH)2的过程,故C对;煮沸能使暂时硬度较高的硬水中的Ca2+、Mg2+浓度降低,但不一定能降低到软水中Ca2+、Mg2+的含量标准,更何况有的硬水中的硬度更高是由于永久硬度造成的,故B不对;磺化煤只能交换阳离子,水中还含有多种阴离子和交换出的大量Na+,故D不对。
【答案】 C
9.FeSO4·7H2O用作天然水净化混凝剂,要调到pH为9左右的主要原因是(  )
A.Fe2+在碱性条件下易被氧化成Fe3+ B.FeSO4·7H2O溶于水后显酸性
C.FeSO4·7H2O溶于水后显碱性 D.以上都不对
【解析】 pH为9左右,Fe2+更容易被氧化。
【答案】 A
10.若“纯净水”“太空水”“蒸馏水”等作为日常饮用水,则因缺少某些成分不利于儿童身体健康发育。你认为制备上述饮用水时至少还需要添加的化学物质是(  )
A.钙、镁的碳酸氢盐 B.含碘酸钾(KIO3)的食盐
C.漂白粉消毒剂 D.小苏打
【解析】 纯净水、太空水、蒸馏水等在制取过程中除去了儿童成长发育所必需的钙、镁及其他微量元素,若长期饮用这种水,会造成缺钙或其他微量元素缺乏症。因此,在制备上述商品饮用水时至少还需添加可溶性的钙、镁化合物,如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等。
【答案】 A
二、非选择题
11.天然水里一般含有Ca2+、Mg2+等多种离子。人们把含有较多量Ca2+、Mg2+的水叫做硬水,含有较少量或不含Ca2+、Mg2+的水叫做软水;降低水中Ca2+、Mg2+含量的过程叫做硬水软化。如果硬度太高(含Ca2+、Mg2+的浓度太大)会给生产、生活带来很多不利,因此硬水的软化是水处理的重要方面之一。
离子交换法常用于工业锅炉用水的软化。离子交换剂多种多样,磺化煤(NaR)就是一种阳离子交换剂。
(1)写出用磺化煤软化含Ca2+、Mg2+浓度较高的硬水的化学方程式__________________ ____________________。
(2)用药剂软化法软化
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“高中化学:新课标人教版高二选修二_第二单元课题1_获取洁净的水_同步练习2.doc”内容如下:


第2单元 课题1 第2课时

(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题
1.下列溶液中加入肥皂水(澄清的),振荡后,不产生沉淀而且有大量泡沫的是(  )
A.光卤石溶液         B.地下水
C.海水 D.雨水
【解析】 从生活中知道澄清肥皂水遇硬水会产生称为“油腻环”(在洗脸盆中)的Ca2+、Mg2+的沉淀,那么本题则是确认选项中物质的溶液是否含Ca2+、Mg2+。光卤石是KCl·MgCl2·6H2O,其溶液中含有大量的Mg2+;地下水硬度很高,含较多的Ca2+、Mg2+;海水中含有较多的MgCl2,Mg2+含量较高;雨水是地表水分蒸发后遇冷形成的,如同“晒盐”一样,蒸发的只是水,所以雨水中很少含Ca2+、Mg2+。题中的泡沫与沉淀相关,沉淀多泡沫就少。
【答案】 D
2.我国淡水资源非常短缺,所以在生产和生活中应该(  )
A.减少饮水量,以节约用水
B.将生活用水、工厂废水直接排放到湖泊或海洋中
C.既要防止和消除水体污染,又要节约用水
D.水是取之不尽、用之不竭的天然资源
【解析】 人体需水量不能太少,故不能减少饮水量,A错;B中直接排放污水会造成水污染,B错;水并不是不会枯竭的,故D错。
【答案】 C
3.下列说法中,正确的是(双选)(  )
A.加热法可软化各种硬度的硬水
B.海水淡化可以利用蒸馏法
C.反应2NaR+Ca2+===CaR2+2Na+的逆反应在一定条件下也能发生
D.硬水软化就是除净水中的Ca2+和Mg2+
【解析】 加热法只能软化具有暂时硬度的硬水[因Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2受热可分解为CaCO3、Mg(OH)2而除去],不能软化永久硬水;水软化是指减少或除去水中的Ca2+和Mg2+,不一定是除净。故A、D项均不正确。
【答案】 BC
4.海水约占地球现有总水量的97%,海水淡化问题成为科学家的主要研究方向。下列淡化海水的方法不可行的是(  )
A.加化学试剂,使海水中的盐分沉淀
B.利用太阳能,将海水蒸馏而去掉盐分
C.将海水通过离子交换树脂而除去盐分
D.利用半透膜,采用反渗透法而除掉盐分
【解析】 海水中Na+等离子不能通过加化学试剂而沉淀,A项错误;B项为蒸馏法淡化海水;C项为电渗析法淡化海水;D项为反渗透法淡化海水。
【答案】 A
5.传统饮用水的消毒剂是氯气。20世纪80年代初期科研人员在英国某城市调查发现,儿童白血症发病率高是源于饮用了用氯气消毒的饮用水,这是因为(  )
A.氯气有氧化性,会作用于正常细胞而癌变
B.氯水中的次氯酸具有杀菌性,正常细胞被氧化后转化为癌细胞
C.氯气有毒,杀死正常细胞,不杀灭癌细胞
D.氯气与水中有机物作用,生成有机氯化物而致癌
【解析】 Cl2的消毒原理是Cl2+H2OHCl+HClO,利用HClO的强氧化性杀菌消毒。而Cl2可与水中有机物作用,生成有机氯化物而致癌。
【答案】 D
6.某地有甲、乙两工厂排放污水,污水中各含有下列8种离子中的四种(两厂不含相同离子):Ag+、Ba2+ 、Fe3+、Na+、Cl- 、SO42-、NO3-、OH-。两厂单独排放废水都会造成严重的水污染,如将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后污水便变成无色澄清且只含NaNO3,污染程度会大大降低。关于污染源的分析,你认为正确的是(  )
A.SO42-和NO3-可能来自同一工厂 B.Cl-和NO3-一定在不同工厂
C.Ag+和Na+可能在同一工厂 D.Na+和NO3-来自同一工厂
【解析】 水污染是当今世界一个普遍问题,根据题意知,两厂各自的废水中必定不存在沉淀,且阴、阳离子同时存在。若Ag+在甲厂,则Cl-、SO42-、OH-必在乙厂;那么Ba2+、Fe3+也得在甲厂中,否则将生成沉淀。由于甲厂废水中不会都为阳离子,所以NO3-必在甲厂废水中,阳离子Na+必在乙厂废水中。故Ag+、Na+不在同厂废水中,SO42-、NO3-不在同厂废水中,Na+、NO3-不在同厂废水中,因而B正确。
【答案】 B
7.下列关于硬水的叙述错误的有(  )
A.硬水中的Ca2+、Mg2+会阻碍肥皂起泡
B.用漂白粉对自来水消毒,会增加水的总硬度
C.向硬水中加入明矾,可以使硬水软化
D.雨水的硬度比海水的硬度小
【解析】 明矾净水是由于Al3+水解:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,生成的Al(OH)3具有吸附作用,将水中的悬浮颗粒沉淀。
【答案】 C
8.下列各组内的两种海水处理方法都能制取高纯度水的是(  )
A.蒸馏法、离子交换法 B.电渗析法、反渗透法
C.蒸发法、反渗透法 D.电渗析法、离子交换法
【解析】 离子交换是使硬水软化的常用方法,离子交换树脂结合Ca2+、Mg2+替换出了Na+、H+等;在对海水进行蒸发的过程中,蒸发的是水;在对海水进行反渗透的过程中,能透过半透膜的是水分子。
【答案】 B
9.海水淡化可采用膜分离技术,如右图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能通过淡化膜,从而得到淡水,对加压后右侧海水成分变化进行分析,正确的是(  )
A.溶质质量增加 B.溶液质量不变
C.溶剂质量减少 D.溶质质量分数不变
【解析】 右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧淡水池,而各种离子不能通过淡化膜,故溶质质量不变,溶剂质量减少,溶质质量分数增大。
【答案】 C
10.某溶液中含有Fe2+、Al3+、Ag+、Cu2+,为分别得到各含一种金属阳离子的沉淀物。可采取①通入H2S气体,
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“高中化学:新课标人教版高二选修二_第二单元课题1_获取洁净的水_教案.doc”内容如下:


主题1 获取洁净的水
【导入新课】干旱灾区的朋友们好不容易找到的水源能直结接饮用吗?
【分析】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(指工业生产或生活方面)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获取洁净的水。
【问题讨论】自来水厂生产过程中为什么加入絮凝剂?
【分析】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。
【提问】常用的混凝剂是明矾,你们知道明矾为什么能净化水?
【分析】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+
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。
【注意】同学们注意啦,胶体本身是不带电的,带电的是胶体粒子,这就像溶液一样,溶液是成电中性,但溶液中的粒子有可能是带电的。
【过渡】近年来用含铝混凝剂处理饮用水的安全性不断受到质疑,有资料显示铝盐对人体健康有危害,同学们可以看一下:
有资料表明:此外,铝可抑制胃液和胃酸的分泌,使胃蛋白酶活性下降,导致甲状旁腺的亢进。当有铁存在时,铝的存在能增加水的脱色。
【解析】因此,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,并明确规定饮用水中铝含量不得高于0.2mg/L。
【过渡】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。铝混凝剂主要有?铁混凝剂主要有?
【板书】(2)常见混凝剂:铝混凝剂:明矾,硫酸铝,聚合铝等
铁混凝剂:高铁酸盐(钠,钾),硫酸亚铁,硫酸铁,碱式硫酸铁等
【过渡】我们知道了明矾的净水原理,同样地其他铝混凝剂的净水原理和明矾一样,就是Al3+与水发生水解反应生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体可以使水中的胶体杂质凝聚成大颗粒下沉,即胶体的聚沉,同时还能吸附一些悬浮物,这样就起到了净水的作用。那铁混凝剂的净水原理又是如何的呢?由于高铁酸盐是一种新型水处理剂。下面我们就来简要学习一下高铁酸盐。
【分析】高铁酸盐是一种绿色净水剂,其有效成部分是高铁酸根[(FeO4)2-]。这里,铁呈+6价,具有很强的氧化性,能通过氧化作用进行消毒,在杀菌消毒的同时,本身被还原成Fe3+,又容易水解生成Fe(OH)3胶体,可以吸附水中的悬浮物和使胶体杂质聚沉,从而起到净化水的作用。
【板书】净水原理:Fe3+ + 3H2O= Fe (OH)3 + 3H+
【分析】高铁酸盐的作用有杀菌消毒和吸附水中的悬浮物和使胶体杂质聚沉,因此高铁酸盐同时具有氯气和明矾的净水效果,并且它在整个对水的消毒和净化过程中,不产生任何对人体有害的物质。高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂。
【分析】高铁酸盐除了具有优异的氧化漂白、高效絮凝、优良的杀菌作用以外,它还迅速有效地去除淤泥中的臭味物质。铁酸盐除臭主要是氧化掉诸如硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲基硫(CH3)2S)、氨气(NH3)等恶臭物质,将其转化为安全无味的物质。由于高铁酸盐在整个PH值范围都具有极强的氧化性,因而对于淤泥除臭处理是较为理想的方法。
【过渡】下面请同学看到实验2-1
【实验2-1】:在河水中加入以下物质

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

【过渡】从现象可以得出什么结论呢?
【学生讨论】为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好?
它在水中的作用与铝盐相似,亚铁盐在水中水解后生成的Fe(OH)2溶解度较大,混凝效果不好。所以,实际应用时必须将Fe2+氧化成Fe3+,在溶液中生成Fe(OH)3,起到较好的混凝作用。
【分析】在工业上常用FeSO4·7H2O作为混凝剂,因为它来源充足。在使用FeSO4·7H2O的时候一定要注意:1、必须将Fe2+转化为Fe3+ ,因为Fe(OH)3的净水效果要好些;
由于FeSO4·7H2O溶于水后显酸性,而Fe2+在碱性条件下更容易被氧化成Fe3+,所以要将pH调到9左右,变成效果更好的三价铁离子。
【过渡】开水壶用久了,内壁会长出一层厚厚的水垢 ,那说明自来水是什么水?
【过渡】在初中我们已经学过了硬水和软水的知识,下面我们就来简要回顾一下。
【板书】2、化学软化法
【设问】 什么是硬水?什么是软水?(通过阅读回答)
【板书】(1)天然水的分类:
硬水:含有较多Ca2+、Mg2+的水叫做硬水;如矿泉水,自来水,河水、湖水、井水、泉水,自然界中的地面水和地下水等。
软水:含有少量C
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“高中化学:新课标人教版高二选修二_第二单元课题1_获取洁净的水_课件.ppt”内容如下:


该ppt共有48张ppt
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高中化学选修(二)
第二单元 化学与资源开发利用 第一节 获取洁净的水
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高中化学选修(二)
第二单元 化学与资源开发利用 第一节 获取洁净的水
教师:辽河油田第一高级中学 姜哲华
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取大约150ml河水于烧杯中,加1/5药匙的明矾(KAI(SO4)2),用玻璃棒搅拌,然后静置,观察现象。
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明矾混凝除杂原理
KAI(SO4)2 = K+ + AI3+ + 2SO42-
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◇家庭中杀灭水中细菌的方法有:
加热、消毒剂、紫外线等
水的杀菌消毒
◇城市饮用水杀菌:
广泛采用液氯
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阳离子:Ca2+ 、Mg2+等阴离子:HCO3- 、CO32- 、SO42- 、CI- 、 NO3- 等
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★硬水:含有较多Ca2+ 、Mg2+的水
★软水:含有少量Ca2+ 、Mg2+或不 含Ca2+ 、Mg2+的水叫软水。
概念
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★暂时硬度:如果水的硬度是由Ca(HCO3)2 或Mg(HCO3)2 所引起的,这种硬度叫暂时硬度。★永久硬度:如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的,这种硬度叫永久硬度。
概念
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Mg2+Ca2+
实验目的:软化硬水
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药品:Ca(OH)2溶液、 NaOH 溶液、饱和Na2CO3 溶液、肥皂水。
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温馨提示:1、取10~15ml硬水于50ml小烧杯中加药剂进行软化。2、用试管盛接3~5ml过滤后的水,加肥皂水进行检验。3、注意试剂用量和及仪器操作。
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实验心得:
1、选择合适的试剂2、除杂试剂要过量3、过量的试剂要除去4、除去多种杂质时应考虑加入试剂的顺序
除杂实验注意事项:
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水垢的主要成分:CaCO3 和Mg(OH)2
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Ⅱ离子交换法:
◇工作原理:
2NaR + Ca2+ =CaR2 +2Na+2NaR + Mg2+ =MgR2 +2Na+
◇药剂:离子交换树脂(NaR、HR)
◇再生
食盐水(5%-8%)CaR2 + 2Na+ =2NaR +Ca2+
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药剂法和离子交换法
2、化学软化法
◇暂时硬度的水:◇永久硬度的水:
加热法
注意:药剂法和离子交换法既可以除掉水的永久硬度也可也除掉暂时硬度
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小结:
一、天然水的净化
1、混凝法明矾净水原理
2、化学软化法加热软化药剂法和离子交换法
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问题讨论一自来水厂进行水处理的基本流程是什么?
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问题讨论二
资料一:在工业生产中还常用硫酸铝、聚合铝等含铝混凝剂,但近年来含铝混凝剂处理饮用水不断受到质疑。
工业上常用的混凝剂还有:硫酸亚铁、硫酸铁等
资料二:水处理方法的选择要考虑以下问题1、水的数量和质量2、必要的成本核算
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你能写出Fe2+、Fe3+水解的方程式吗?
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资料三饮用水的杀菌,曾广泛采用液氯作消毒剂。但液氯消毒会使水中所含的食物残渣和浮游生物的多种有机物发生变化,生成对人体有害的物质。
近年来人们逐步利用(二氧化氯) CIO2、O3等进行饮用水消毒。
问题讨论三
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