水资源的合理利用第2课时水质评价与污水处理课件（苏教版选修1） 35页

第2课时　水质评价与污水处理\n课堂互动讲练探究整合应用知能优化训练第2课时　水质评价与污水处理课前自主学案\n课前自主学案自主学习1．水质评价(1)评价方式：评价水质的优劣通常从以下几个方面：_______、______、导电率、___________、_________、化学需氧量、______________、一些有毒有害物质的浓度等。(2)水生物生存与pH：自然界中的水一般略显____性，这是因为二氧化碳溶解在水中的原因，水生物只能在pH值____________范围内的水中生存，在pH值_________的水中，大多数水生生物消失。水温pH固体悬浮物溶解氧生化需氧量酸6.5～9.5小于5\n思考感悟1．如何测定水体的pH?提示：(1)取水样，(2)用玻璃棒蘸取水样滴在pH试纸中间，(3)将pH试纸呈现的颜色与比色卡对照，即得pH。除用pH试纸测定pH外，还可用pH计测pH。\n(3)生物化学需氧量：是指单位体积水中耗氧有机物生化分解过程(N转化为N2，C转化为CO2，H转化为H2O)所需消耗的__________(以mg·L－1为单位)。氧气量\n思考感悟2．生化需氧量(BOD)与水质的关系？提示：地面水体中微生物分解有机物的过程消耗水中溶解氧的量，称生化需氧量，通常记为BOD，常用单位为mg·L－1。一般有机物在微生物作用下，其降解过程可分为两个阶段，第一阶段是有机物转化为二氧化碳、氨和水的过程，第二阶段则是氨进一步在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下，转化为亚硝酸盐和硝酸盐，即所谓硝化过程。BOD一般指的是第一阶段生化反应的耗氧量。BOD小于1mg·L－1表示水体清洁；大于4mg·L－1表示水体受到有机物的污染。\n2．污水处理(1)方法：水质不同的污水通常采用不同的处理方法，常用的处理方法有___________、_______________和____________，其中化学处理方法包括_________、_____________、_________等。(2)废水处理方法选择：当采用化学处理方法处理时，不同类废水用不同的方法处理，含______________废水一般采用中和法处理；______________________等可以采用氧化还原法除去；除去废水中的______________用沉淀法。物理方法化学处理方法生物方法中和法氧化还原法沉淀法盐酸的酸性油类、氰化物、硫化物重金属离子\n自主体验1．江、河水污染的主要原因是()①工业生产中废液的任意排放②雨水和土壤的长期接触③农业生产中农药、化肥的过量施用④城市生活污水的任意排放A．①②③B．②③④C．①③④D．①②③④\n解析：选C。生活污水、工业污水排放是水体污染的主要来源；农业生产中的农药会随生物链或水土流失流向水体，造成污染。雨水和土壤的长期接触不能造成水体污染。\n2．水体污染是一种严重的环境污染，下列哪些措施可以减少水污染()①控制工业生产中“废水”和城市污水的排放②减少有机农药的使用③多种植树木④减少SO2等气体排放⑤减少水生动植物的繁殖A．①②③④⑤B．①②④C．③④⑤D．①②③解析：选B。采取了①②④的措施，水体污染程度必然改善。\n课堂互动讲练要点一污水处理方法概述通过水质检测确定水体中污染物的种类和浓度之后，可以采用相应的方法对污水进行处理。污水处理的方法是多种多样的，选用时要因水而宜，从实际和实效出发，在实际操作中，一般要把多种方法相组合，对污水进行系统化的分级处理。以下是几种污水处理的主要方法，可作参考。\n\n例1某地有一池塘，生长着丰富的水生植物和多种鱼、虾。后来，由于化工厂将大量污水排入池塘中，使水质恶化，各种水生生物先后死亡。根据题意回答下列问题：(1)从生态平衡角度看，池塘中的这种变化说明了__________________________________________________________________________________。\n(2)造成这种变化的原因是_______________________________________。(3)经检测，污水中含有0.012mol/L的游离溴，可用亚硫酸钠除去污水中的溴，请写出其化学方程式：_________________________________________________________________________________。\n(4)处理5L这种污水，需加入0.05mol/L的亚硫酸钠________L，才能将溴全部除去。(5)要使池塘恢复本来面目，首先要解决的问题是________________________________________________________________________________，首先要恢复的生物是________________________________________。\n\n【答案】(1)池塘的生态平衡遭到了破坏(2)水生生物的死亡是由于化工厂对池塘的污染超过了池塘生态系统的自净能力，使水质恶化引起的(3)Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr(4)1.2(5)化工厂的污染问题　有净水能力的水生植物\n变式训练1据《中国环境报》报道，某化工厂排放的污水，使某市一条长约50千米的河水受到严重污染，对工农业生产及人民的生活造成严重危害。经环保部门测定，被污染的河水pH在1～4之间，其他水质指标也严重超标。2002年6月1日，国家环境保护总局发布的《地表水环境质量标准》，对地表水质量作了明确规定，部分指标如下(除pH外，各项目的单位：mg/L)：\n水质分类项目及标准Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类磷(P)≤0.020.10.20.30.4氮(N)≤0.20.51.01.52.0锌(Zn)≤0.051.01.02.02.0铅(Pb)≤0.010.010.050.050.1pH6～96～96～96～96～9\n(1)如让你测定河水样的酸碱度，可选用________。A．石蕊试液B．酚酞试液C．pH试纸D．碳酸钠溶液(2)材料2中所指出的“氮”、“磷”、“锌”、“铅”，是指______。A．单质B．元素C．离子D．分子\n(3)经测定，该化工厂排放的污水中铅的质量分数为(1×10－5)%。则该污水的水质属于(设该污水的密度为1g/cm3)________。A．Ⅰ类B．Ⅲ类C．Ⅳ类D．Ⅴ类\n解析：(1)测定河水样的酸碱度最好用pH试纸。(2)材料中所指出的“氮”、“磷”、“锌”、“铅”，应是元素。(3)1L溶液中铅的质量＝1000mL×1g/cm3×1000mg/g×(1×10－5)%＝0.1mg，属于Ⅴ类。答案：(1)C(2)B(3)D\n要点二处理含重金属离子污水的方法\n\n例2实验步骤主要操作过程离子方程式(1)(2)过滤，得到不溶物和滤液—(3)(4)—(5)将滤液合并，蒸发浓缩，析出晶体—(6)—\n【思路点拨】本题主要考查污水处理问题。污水处理问题中可选用的方法比较多，同一种方法中又有不同的选择范围，尤其是氧化还原法，还涉及分别选取氧化剂和还原剂的问题，沉淀法也有不同沉淀剂选取的问题，在做题时一定要掌握基本化学原理。\n【解析】既要回收Ag，又要得到FeSO4·7H2O，加入的还原剂应该是Fe。向废水中加入铁粉，其反应为2Ag＋＋Fe===2Ag＋Fe2＋。【答案】(1)取废水溶液，加入过量铁粉Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag(3)将过滤所得固体(铁粉和银粉)放在适量稀H2SO4中Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(4)过滤，得银和滤液(6)过滤，得FeSO4·7H2O晶体，弃去滤液\n变式训练2某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2＋，对农作物和人畜都有害，欲采用化学方法除去有害成分，最好是加入下列物质中的()A．食盐、硫酸B．胆矾、石灰水C．铁粉、生石灰D．苏打、盐酸解析：选C。加入铁粉置换出Cu，加入生石灰中和废水中较多的H＋，并能沉淀Cu2＋。\n探究整合应用利用氧化还原法除去废水中的有害物质利用氧化还原反应将废水中的有害物质转变为无毒物质、难溶性物质或易除去的物质，这是废水处理中的重要方法之一。例如，氯氧化法处理含氰(CN－)废水是废水处理的一个典型实例。在碱性条件下，Cl2可将废水中的CN－氧化成无毒的N2和CO2，使水质得到净化：2CN－＋8OH－＋5Cl2===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O。\n\n例在氯氧化法处理含CN－废水的过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。(1)某厂废水中含KCN，其浓度为650mg·L－1。现用氯氧化法处理，发生如下反应(其中N均为－3价)：KCN＋2KOH＋Cl2===KCNO＋2KCl＋H2O，被氧化的元素是________。\n(2)投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：KCNO＋KOH＋Cl2→CO2＋N2＋KCl＋H2O(3)若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯________g。\n【解析】(1)在反应KCN＋2KOH＋Cl2===KCNO＋2KCl＋H2O中，氯元素的化合价降低，H、N、O、K四种元素的化合价均没变化，只有碳元素的化合价升高，由＋2价升高到＋4价，故被氧化的元素为碳(或C)。\n(2)氧化还原反应方程式的配平，首先要找准变价元素，再利用化合价升降值相同，找出氧化剂、还原剂的化学计量数，进而配平方程式。反应物KCNO中N的化合价升高，由－3价到0价，KCNO为还原剂，氯的化合价由0价到－1价，Cl2为氧化剂。KCNO的化学计量数为2，Cl2的化学计量数为3。(3)20L废水中含KCN的物质的量为：\n【答案】(1)碳(或C)(3)35.5