高中化学 2.1.2 污水处理 海水淡化课件 新人教版选修2.ppt

目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 一 二 一 污水处理1 污水处理技术方法有物理法 生物法和化学法等 根据污水处理的程度又可分为一级 二级和三级 2 处理工业废水常用的化学方法 1 中和法 对酸性或碱性废水 可采用中和法处理 常用熟石灰处理酸性废水 用h2so4或co2处理碱性废水 高浓度的酸 碱废水 应先回收利用 如浓缩法回收其中的酸 碱 再用中和法处理较少量的酸或碱 2 沉淀法 含有重金属离子的工业废水 可向其中加入某些化学物质作为沉淀剂 使这些重金属离子转化为沉淀而除去 目标导航 预习导引 一 二 3 氧化还原法 利用空气或氧化剂可将废水中的有机物氧化为无害物质 3 污水处理流程一级处理通常采用物理法 即用格栅间 沉淀池等除去污水中不溶解的污染物 二级处理采用生物方法及某些化学方法 除去水中的可降解的有机物和部分胶体污染物 三级处理主要采用化学沉淀法 氧化还原法 离子交换法和反渗透法等 对污水进行深度处理和净化 你能写出几个用中和法处理酸性废水和碱性废水的有关反应的化学方程式吗 目标导航 一 二 预习导引 二 海水淡化1 海水淡化主要有蒸馏法和电渗析法 2 电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法 3 离子交换膜是一种功能性膜 应具有良好的选择透过性和化学稳定性 4 电渗析法的原理在外加直流电场的作用下 海水中的阴 阳离子分别向两极移动 如果在中间加上一种交换膜 就可达到淡水和浓缩海水分离的目的 观察课本中蒸馏法淡化海水的流程 你认为这种淡化海水的方法发生的是物理变化还是化学变化 提示 蒸馏是利用水与杂质沸点的不同而使水分离出来 属于物理变化 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 一 污水处理 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 1 为什么用na2s除去hg2 的同时 也能将水中所含的pb2 cu2 等重金属离子除去 请写出有关的离子方程式 答案 因为pb2 cu2 也能与s2 反应生成难溶物质pbs cus 相关离子方程式为 2 若污水中含有苯 甲苯等有机物 应如何处理 答案 处理污水中的苯 甲苯等有机物 常用活性炭吸附的方法 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 例1 某厂废水中含5 00 10 3mol l 1的 其毒性较大 某研究性学习小组为了变废为宝 将废水处理得到磁性材料cr0 5fe1 5feo4 fe的化合价依次为 3 2 设计了如下实验流程 导学号52690026 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 1 第 步反应的离子方程式是 2 第 步中用ph试纸测定溶液ph的操作是 3 第 步过滤得到的滤渣中主要成分除cr oh 3外 还有 4 欲使1l该废水中的完全转化为cr0 5fe1 5feo4 理论上需要加入gfeso4 7h2o 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 2 应将一小片ph试纸展放在表面皿上 用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸中部 再与标准比色卡对照得出ph 3 由题给实验流程可知 fe2 过量 加naoh时 产生cr oh 3 fe oh 3和fe oh 2三种沉淀物 4 1l废水中含n 5 00 10 3mol 由题意得 4cr0 5fe1 5feo4 10 feso4 7h2o 所以理论上n feso4 7h2o 10n 0 05mol m feso4 7h2o 0 05mol 278g mol 1 13 9g 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 2 将一小片ph试纸放在表面皿上 用玻璃棒蘸取少量待测液 点在ph试纸上 再与标准比色卡对照 3 fe oh 3 fe oh 2 4 13 9 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 工业废水中常含有不同类型的污染物 可采用不同的方法处理 以下处理措施和方法正确的是 导学号52690027 解析 废酸与碱中和属于化学法 a项错 cu2 不能用沉降 b项错 活性炭吸附苯是利用了活性炭的吸附性 是物理法 c项正确 na2co3 ca oh 2caco3 2naoh 生成强碱naoh 废水的碱性增强 d项错 答案 c 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 二 海水淡化1 蒸馏法 将水加热蒸发汽化 然后将蒸汽冷凝而得到蒸馏水的方法 一种用蒸馏法淡化海水的流程图如下 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 在一定的压力下 把经过预热的海水加热至某一温度 引入第一个闪蒸室 降压使海水蒸发 产生的蒸汽在热交换管外冷凝而成淡水 而留下浓缩海水 温度降到相应的饱和温度 依次将浓缩海水引入以后各闪蒸室逐级降压 使其蒸发 再冷凝而得到淡水 闪蒸室的个数 称为级数 最常见的装置有20 30级 有些装置可达40级以上 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 2 电渗析法使海水淡化电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法 离子交换膜是一种功能性膜 分为阳离子交换膜和阴离子交换膜 简称阳膜和阴膜 阳膜只允许阳离子通过 阴膜只允许阴离子通过 这就是离子交换膜的选择透过性 在外加电场的作用下 水溶液中的阴 阳离子会分别向两极移动 如果在中间加上一种交换膜 就可能达到分离浓缩的目的 电渗析法的原理如图所示 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 图中将具有选择透过性的阴离子交换膜和阳离子交换膜相间排列 隔成多个独立的间隔室 海水充满在各个间隔室中 在外加直流电场的作用下 海水中的阴 阳离子分别透过阴膜和阳膜 从而使一个间隔室的海水被淡化 而其相邻间隔室的海水被浓缩 这样 淡水和浓缩海水被分离 3 离子交换法 采用氢型阳离子交换树脂 hr 和羟基型阴离子交换树脂 roh 共同使海水淡化 4 反渗透法 又称超过滤法 利用只允许溶剂透过 不允许溶质透过的半透膜 在膜的海水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力 海水透过半透膜时 只允许水透过 其他物质不能透过而被截留在膜表面 从而将海水与淡水分开 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 全世界水资源总量为14亿立方米 而其中只有2 5 是可饮用的淡水 这其中70 又被用于农田灌溉 那么海水为什么不能直接饮用 答案 因为海水中含有许多化学物质 有的浓度过高对人体有害 故不能直接饮用 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 例2 以下是有关海水淡化的叙述 其中不正确的是 导学号52690028 蒸馏法比电渗析法获得的淡水纯度高 蒸馏法比电渗析法获得的淡水纯度低 电渗析法所形成的浓水属于纯无用之水 电渗析法所形成的浓水可以再利用a b c d 解析 由于海水中的盐类沸点都很高 电渗析时离子的移动是有自由性的 所以蒸馏法比电渗析法获得的淡水纯度高 电渗析法所形成的浓水又叫卤水 可从其中提取多种化工原料 答案 b 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 磺化煤 代表式nar 是一种钠型离子交换剂 它能使硬水中的ca2 mg2 通过交换树脂被除去而软化 现代海水 已知海水中含na ca2 mg2 的淡化方法是使海水按顺序通过两种离子交换树脂 其流程如下图所示 导学号52690029 1 现有氢型阳离子交换树脂 hr 和羟基型阴离子交换树脂 roh 则图中离子交换柱中分别装入的离子交换树脂 填代表式 a柱是 b柱是 2 按上述顺序装柱的理由是 一 二 知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用 解析 要使海水淡化 必须借离子交换树脂