1、第二节 爱护水资源学习目标1.通过典型的水污染实例认识水污染造成的危害。2.知道哪些物质能够污染水体。3.了解混凝法、中和法、沉淀法等常见的污水处理方法及原理。课堂互动讲练 知能优化训练 第二节 爱护水资源课前自主学案 一、水体污染的危害1水体污染的种类(1)重金属污染主要污染物：主要包括_等。主要来源：化工、_、电子和_等行业排放的工业废水。危害：重金属污染物在生物体内积累，不易排出体外，因此危害很大。自主学习 课前自主学案 汞、镉、铅和铬冶金电镀a重金属污染物通过水中的食物链被富集浓度增大人体摄入而中毒。b重金属还可被微生物转化为毒性更大的_。如：无机汞转化为有机汞_(2)植物营养物质污染
2、植物营养素有机化合物HgCl2CH4CH3HgClHCl。生活污水和某些工业废水中，经常包括含_的化合物，它们是植物生长、发育的养料，称为植物营养素。植物营养素的来源：含N的_，含P的_和不合理使用的_。水体富营养化及形成过程a水体富营养化由于水体中_过多蓄积而引起的污染，叫水体的富营养化。_的使用是造成水体富营养化的重要原因之一。N、P蛋白质洗涤剂磷肥植物营养物质含磷洗衣粉在分解过程中大量消耗水中溶解的_，并释放出养分，而使藻类和其他浮游生物大量繁殖。在江河、湖泊中出现称为“_”，在海湾出现叫“_”。(3)其他污染物石油泄漏、农药的广泛使用、工业废水中的酸、碱、盐等。b形成过程蛋 白 质 _
3、 氨 O2微生物 _ O2微生物_(水生植物的养料)。氨基酸HNO2HNO3硝酸盐氧水华赤潮2水体污染的危害二、改善水质1防止水体污染的措施根本的措施是控制_和_的排放。具体做法有：(1)重复利用废水，回收废水中的有用成分，减少废水的排放量。(2)采用革新工艺，降低废水中污染物的浓度。(3)加强污水处理，使污水达到国家规定的标准以后再排放。(4)加强对水体及污染源的监测和管理。工业废水生活污水2污水处理方法一般可归纳为_，污水处理程度可分为_，一般根据水质状况和处理后水的去向来确定污水处理程度。物理法、生物法和化学法一级、二级和三级3污水处理中的主要化学方法方法 含义 试剂 反应原理(离子方程
4、式)混凝法 向污水中加入_，使难以自然沉降的细小悬浮颗粒聚集成较大的颗粒而沉淀，与水分离，从而除去水中的悬浮物 聚羟基氯化铝、明矾、有机高分子混凝剂 _ 混凝剂Al3 3H2OAl(OH)3(胶 体)3H 方法 含义 试剂 反应原理(离子方程式)中和法 对于_废水和_废水，可以采用中和法进行处理 酸性废水中加_，碱性废水中加_或_ _ 酸性碱性Ca(OH)2H2SO4CO2 OHH=H2O 方法 含义 试剂 反应原理(离子方程式)沉淀法 利用某些化学物质作_与废水中的污染物发生化学反应，生成难溶于水的沉淀析出，从废水中分离出去 向含Hg2的废水中加_ _ 沉淀剂Na2SHg2 S2=HgS 方
5、法含义试剂反应原理(离子方程式)氧化还原法利用_将废水中的有害物质转变为无毒物质、难溶物质或易除去的物质向酸性含铬废水中加_Cr2O27 6Fe214H=2Cr36Fe37H2O氧化还原反应FeSO4根据水体污染的危害，如何防止水污染？【提示】防止水污染的方法有：(1)加强对水质的监测；(2)工业三废要经过处理后排放；(3)合理使用农药和化肥；(4)禁止使用含磷洗衣粉；(5)加强水土保护，植树造林。问题探究 自主体验 1下列所述情况可能引起污染的是()城市生活污水的任意排放 农业生产中农药、化肥使用不当 海上油轮石油泄漏 工业生产中废液、废渣、废气的排放 A B CD 解析：选D。生活污水、农
6、药、化肥、海上石油泄漏、废液、废水、废渣的排放，都可能造成水体的污染。2(2011年孝感高二检测)工农业及城市生活污水中含磷。家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠)。处理污水时要不要除去磷？下列说法中正确的是()A磷是生物所需的营养元素，不必除去B含磷的污水是很好的肥料，不必除去C含磷污水排到自然水中引起藻类增殖，使水变质，必须除去D磷对人体无毒，除去与否都无关紧要解析：选C。含磷污水的大量排放会引发水体富营养化，使水生动物、植物不能生存，引发水质恶化。3饮用水的消毒剂有多种，其中杀菌能力强，又不影响水质的理想消毒剂是()A臭氧(O3)B漂白粉C苯酚D氯气解析：选A。臭氧消毒
7、不会产生有毒物质，漂白粉、氯气会生成有机氯化物对人体有害，苯酚不能用于饮用水消毒。课堂互动讲练 要点一造成水污染的物质及危害 种类 污染物 危害 有毒物质 酚、有机农药、汞、砷、铅、铬、镉、氰化物、氟化物、一些芳香族化合物 使人慢性中毒，破坏人体的正常生理过程，有的有致癌作用 植物营养物质 化肥、饲料、合成洗涤剂的一些添加剂 能使一些藻类疯长，危害鱼类、恶化水质 种类 污染物 危害 耗氧物质 生活污水，和造纸工业废水，一些无机还原性物质 在生物分解和氧化时，大量消耗水中溶解的氧气，使水质变黑、发臭 石油 石油及其炼制残渣 石油污染，在水面形成薄膜，使水中溶解的氧气量减少，恶化水质，危害水生动物
8、，尤其是鱼类，海鸟类 种类 污染物 危害 无机物 一些碱、酸、盐类和矿物质 恶化水质，危害水生生物，危害农业 热污染 热电厂和工业冷却水 使水体温度变化无常、破坏生态系统 放射性物质 大气中核爆炸的溅落物、原子核反应堆的放射性废物 影响鱼类生长、同时传导到食物链导致基因突变(2009年高考上海综合能力测试卷)铅是一种重金属，相对原子质量为207。铅和铅的化合物有很多用途，如：制造颜料、蓄电池等。但铅类化合物大多有毒，燃煤发电厂、金属冶炼厂等都是主要的铅污染源。铅一旦进入人体会累积，对人脑、肾脏和造血功能都有损害。为了了解环境中的铅污染问题，小红同学进行了以下的研究。例1(1)小红查阅到下图资料
9、，图中记录了离某公路不同距离处种植的卷心菜中铅的含量。由该图推测：卷心菜内里叶片的铅可能直接来于_，造成卷心菜外围叶片含铅量不同的主要原因是_。(2)在阅读资料时，小红又发现，儿童从空气中吸入的铅量约是成人吸入量的1.61.7倍。为了探讨这个现象，她展开了如下研究。利用所学知识完成以下填空。课题名称为：_。通过取样分析，得到了以下实验数据：离地面高度(m)0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 铅的浓度(g/m3)1.10 0.98 0.91 0.72 0.66 0.54 0.50 分析以上实验数据，可以得出的结果是_，造成此结果的原因可能是_。(3)在走访调查中，小红观察到某
10、乡镇颜料厂排出的废水带有颜色，经鉴定含有铅。为了测定废水中铅的浓度，她设计了如下实验步骤：步骤中过滤需要的玻璃仪器是_、_和玻璃棒。步骤中a操作称为_，缺少此操作，测得结果_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。废水样品 化学处理含 Pb2溶液K2CrO4PbCrO4 沉淀过滤洗涤a称量(4)通过研究，小红提出了一系列降低铅对环境污染的建议。下列建议中不恰当的是_。A使用无铅汽油B开发新的无铅燃料C倡导使用铅蓄电池作动力的电动车D燃煤发电厂、金属冶炼厂的废气经除尘后排放【思路点拨】题意信息 铅污染的来源、危害 防治措施 得出答案【解析】(1)从图示中可知内里叶片含铅量与离开公路的距离无关，说明
11、内里叶片的铅可能来自土壤。外围叶片含铅量与公路距离成正相关，说明距离不同，空气中含铅量不同。(2)通过比较儿童、成人吸入的铅量不同及图表测得的数据，知研究的课题应为“离地面不同高度空气含铅量不同”等名称。通过分析图表数据，知空气含铅量与离地面高度成反比，原因是铅和铅的化合物的密度较大，更易沉于低部。(3)过滤操作需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。为较准确地从废水中测得铅，其操作应为沉淀、过滤、洗涤、烘干、称量，若缺少烘干步骤，会导致称量的质量增加，结果会偏高。(4)若降低铅对环境的污染，需禁止、减少铅的使用。淘汰的铅蓄电池主要污染物是Pb、PbO粉尘、酸雾及废酸等，处理不当会严重污染环境，C
12、错误。【答案】(1)土壤(根系吸收)汽车尾气含铅，离公路距离不同，空气中含铅量不同(2)近地面不同高度空气含铅量的研究 离地面越低(高)，含铅量越高(低)铅和铅的化合物密度大(3)烧杯(漏斗)漏斗(烧杯)烘干 偏高(4)C变式训练1 水体污染主要来自()天然水与空气、岩石和土壤长期接触工业生产中废气、废液、废渣的排放城市生活污水的大量排放水生动物的繁殖农业生产中农药、化肥使用不当ABCD解析：选B。水体污染的主要来源是工业“三废”、生活污水的排放及农药、化肥的使用不当。故选B。要点二污水处理的主要化学方法及其原理 1混凝法混凝法就是通过加入混凝剂使难以自然沉降的悬浮物形成沉淀的污水处理方法。原
13、理：以明矾净水为例，明矾溶于水后发生电离：KAl(SO4)212H2O=KAl32SO24 12H2O，Al3 水 解 生 成Al(OH)3胶 体；Al3 3H23(胶体)3H，Al(OH)3 胶粒带正电荷，吸附带负电荷的悬浮颗粒形成较大颗粒而沉淀，使悬浮颗粒从水体中分离出来，达到净水的目的。FeCl3的净水原理与明矾的净水原理类似，Fe3水解成Fe(OH)3胶体后吸附水中的悬浮颗粒聚沉，而达到净水的目的。Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H。Fe是人体需要补充的元素，对人体有益，而Al对人体有害，故用Fe3净水比用Al3净水对人体健康更有益。2中和法中和法就是通过加碱中和酸或加酸中和碱的
14、污水处理方法。常用的碱是熟石灰Ca(OH)2，常用酸是硫酸或二氧化碳。有关的化学反应可表示为：Ca(OH)2H2SO4=CaSO42H2OH2SO42NaOH=Na2SO42H2O2NaOHCO2=Na2CO3H2ONa2CO3H2OCO2=2NaHCO33沉淀法沉淀法就是利用某些化学物质作沉淀剂，与废水中的污染物(主要是重金属离子)发生化学反应，生成难溶于水的沉淀析出，从废水中分离出去。沉淀法是除去水中重金属离子的常用方法。4氧化还原法氧化还原法是利用氧化还原反应除去水中的有毒物质的污水处理方法。氧化还原法是污水处理中的重要方法之一，在用这种方法处理污水的过程中，废水中的有害物质能转化为无毒
15、物质或难溶物质、易通过其他方法除去的物质。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 等，使水质得到净化：2CN8OH5Cl2=2CO2N210Cl4H2O又如，在酸性条件下，向含铬废水中加入 FeSO4，可将 Cr2O27 还原为 Cr3：Cr2O27 6Fe214H=2Cr36Fe37H2O然后再加入熟石灰调节溶液的 pH，使 Cr3转变为Cr(OH)3 沉淀而从废水中除去。特别提醒：中和法中用Ca(OH)2处理的污水中Ca2浓度有所增加，水的硬度增大。氧化还原法除污水中的重金属离子，一般采用与沉淀法相
16、结合的方法。(2009年高考广东理基卷)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类别都正确的是()例2选项 污染物 处理措施 方法类别 A 废酸 加生石灰中和 物理法 B Cu2等重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法 C 含苯废水 用活性炭吸附 物理法 D 含纯碱的废水 加石灰水反应 化学法【解析】【答案】C选项 内容分析 结论 A 处理酸性污水，应用生石灰中和，属于化学方法 错误 B 处理含Cu2等重金属离子污水，一般加S2生成沉淀属于化学方法 错误 C 处理含苯废水，用活性炭吸附，属于物理方法 正确 D 处理含纯碱的废水，应加入适量的酸处理，属于化学方法 错误
17、 变式训练2(2011年佛山高二检测)三国时代，诸葛亮领兵南征孟获，遇到了“哑泉”，士兵饮用后致哑，腹痛，甚至死亡。有一“安乐泉”，饮后可解“哑泉”之毒。经科研人员研究，“哑泉”水中溶有CuSO4，“安乐泉”水质偏碱性。下列有关说法正确的是()A“哑泉”之毒是由于水中的Cu2使人体中的蛋白质变性而引起的B“哑泉”之毒是由于水中的 SO24 使人体中的蛋白质变性而引起的C“安乐泉”能解“哑泉”之毒的离子方程式为 CuSO42OH=Cu(OH)2SO24D可以服用烧碱解“哑泉”之毒解析：选A。重金属离子(Cu2)使蛋白质变性，而CuSO4溶于水且完全电离，故离子方程 式 为 Cu2 2OH =Cu(OH)2，因Cu(OH)2不溶于水，不被人体吸收，从而碱可以消除Cu2的毒性。不能服用烧碱解毒，因为烧碱具有强腐蚀性。