第五讲 水 水的净化 水资源保护.ppt

记忆方法，正氧一，负氢二 万物的本原是原子与虚空。原子是一种最后的不可分的物质微粒。宇宙的一切事物都是由在虚空中运动着的原子构成。所为事物的产生就是原子的结合。原子处在永恒的运动之中，即运动为原子本身所固有。虚空是绝对的空无，是原子运动的场所。——古希腊哲学家德谟克利特的原子论 水污染是由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失，污染环境的水。污水中的酸、碱、氧化剂，以及铜、镉、汞、砷等化合物，苯、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物，会毒死水生生物，影响饮用水源、风景区景观。污水中的有机物被微生物分解时消耗水中的氧，影响水生生物的生命，水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化。 第五讲 水 水的净化 水资源保护 0. 序言 我们为什么关注水？ 水是生活中最常见的物质之一，和我们的生产生活密切相关，水的性质同样很有特点，值得深入研究 水为什么热缩冷胀？ 为什么向红热的炭上浇水反而烧得更旺？ 1.水的分解 请先欣赏一段视频 ——视频来源《美丽化学》梁琰 1.1水的电解 装置图 反应式： H2O 通电 H2↑+O2↑ 反应现象： 正极和负极分别有气体产生，体积比为1：2，正极气体可以使带火星的木条复燃，负极气体燃烧产生淡蓝色火焰。 说明： 1、纯水不导电，需向溶液中加入少量硫酸或氢氧化钠以增强水的导电性 2、反应所需的电源必须为直流电源 3、点燃氢气前先验纯，验纯方法？ 水的电解说明了什么？ 水是一种化合物 水由氢元素和氧元素组成 1.2 氢气 无色无味，难溶于水，密度小于空气，是最轻的气体 在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，若与空气混合后点燃会发生爆炸 点燃氢气的装置 电解水制得的氢气潮湿不易点燃，需要先通过球形干燥管干燥后点燃 干燥剂：碱石灰（氧化钙+氢氧化钠） 反应式： H2+O2 点燃 H2O 现象：火焰淡蓝色，放出大量热 在火焰上罩一个干燥的冷烧杯， 烧杯内壁有水珠产生 五大可燃性气体 氢气 H2 液化石油气 丙烷、丁烷、丙烯、丁烯的混合物 一氧化碳 CO 甲烷 CH4 (天然气、沼气、坑气、瓦斯) 水煤气 CO和H2的混合物（水煤气重整反应） 氢能（最清洁的能源） 优点： 来源广泛 热值高 生成物为水，无污染 缺点 造价较高（电解水收益极低，金属制氢浪费资源） 难以存储（新型MOF材料储氢） 容易发生危险（无异于移动炸弹） 2. 分子和原子 物质是由什么构成的？ 请看视频《美丽化学——物质结构》 2.1物质是由分子构成的 分子和原子的质量很小 分子和原子处于无规则运动中，受热情况下，分子能量变高，运动速率加快 分子间是有间隔的，温度越高，间隔越大 分子是由原子构成的 由分子构成的物质中，分子是保持物质化学性质的最小粒子。由原子构成的物质中，原子是保持物质化学性质的最小粒子（单原子分子） 化学变化中分子可分原子不可分 分子的破裂和原子的重新组合是化学变化的基础 同种分子化学性质相同，不同种分子化学性质不同 例子：一个水分子 一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的 氧原子的体积较大（红球） 氢原子的体积较小（白球） 水分子中 H-O-H的夹角为104.5° 2.2原子和分子的关系 原子 物质 分子 离子（第七讲中讨论） 构成 得失电荷 构成 惰性气体 He、Ne、Ar等 金属单质 Fe、Cu等 部分固态非金属单质C、Si等 聚集 气体单质 Cl2、O2、H2 有机物 与H或C的化合物 CS2、NH3 大多数非金属氧化物 2.3 实验——证明分子在不断运动 酚酞 无色 有机物 酸碱指示剂（遇碱变红色） 氨水 氨气的水溶液，氨气密度比空气小 NH3+H2O==NH3·H2O 氨气极易溶解，氨水极易挥发 浓氨水呈碱性 无机物 刺激性气味 实验装置 烧杯B：无色溶液变红色 烧杯C：无明显现象 证明：分子在不断运动 原因：氨分子从A中挥发到大烧杯中，又被B中的水吸收形成氨水 结论 浓氨水有挥发性 酚酞与水不发生反应 碱溶液使酚酞变红 3.水的净化 纯水：无色无味、清澈透明 自然界中的水：混合物，含有可溶物和不溶物 3.1 自来水厂的净水程序 取水 沉淀池 过滤池 活性炭吸附池 用户 说明： 1、絮凝剂：明矾KAl(SO4)2·12H2O 十二水合硫酸铝钾，溶于水后生成Al(OH)3胶体带电荷，可以吸附无法重力沉降的微小杂质 2、沉淀方式：吸附沉淀（效果更好）、静置沉淀 3、活性炭（木炭）：表面有许多微小孔道 去除有害气体、去除异味、去除色素 4、投药消毒：氯气Cl2（遇水生成次氯酸HClO）或漂白粉（次氯酸钙），溶于水生成次氯酸 絮凝剂 消毒剂 3.2 实验室的净水程序 过滤： 装置：铁架台、烧杯、漏斗、铁圈 玻璃棒、滤纸 滤纸的折法：两次对折，一面打开 注意