《海水淡化》导学案
学习目标
1、知识技能：
(1)认识海水淡化的重要意义，了解海水淡化的方法
(2)了解离子交换法和膜分离法的原理和应用
(3)了解水污染及其处理技术
2、科学思想：培养学生节约用水、保护水资源的意识
学习重点
海水淡化的方法，纯水的制造，水污染和污水处理
学习难点
海水淡化、污水处理
课前准备
一、海水淡化
1、海水淡化的方法有、。
2、蒸馏法是的方法。
3、蒸馏法的特点是，缺点是。
4、海水淡化电渗析法是的方法。
5、电渗析法的原理是
6、电渗析过程中，水中的各种阳离子向什么极移动？各种阴离子向什么极移动？
7、海水淡化的实质是
8、制约海水淡化发展前景的主要因素是
二、纯水的制造
1、水的硬度是以什么为标准的？
2、水处理技术的核心是，
水处理技术的主要方法有。
3、离子交换法的原理是
4、膜分离技术有和
5、渗透压
6、反渗透除盐原理
7、超纯水应用
三、水污染和污水处理
1、水污染
2、造纸工业中处理“黑夜”的方法
3、造纸废水中的耗氧物除去方法
4、污水治理的方法
例题分析
例1、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 ．溶剂质量减少
C ．溶液质量不变
D ．溶质质量分数减少
例2、海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类。
人类在陆地上发现的100多种元素，在海水中可以找到80多种。
海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。
回答下列问题：
⑴蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，技术和工艺比较完备，但由于使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大。
为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进建议 。
⑵空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如下(苦卤：海水蒸发结晶分离出食盐后的母液)：
① 反应②的离子方程式为 ；
②从反应③后的溶液中分离出单质溴的方法是 。
⑶苦卤中含有较多的NaCl 、MgCl 2、KCl 、MgSO 4等物质。
用沉淀法测定苦卤中MgCl 2的含量(g/L)，测定过程中应获取的数据有 ；
例3、目前常用离子交换树脂(或磺化煤)软化硬水。
离子交换树脂是人工合成的颗粒状有机高分子化合，由 和 两部分组成，它分为 和 两类。
阳离子交换树脂含有可被其它阳离子交换的
；阴离子交换树脂含有可被其它阴离子交换的 。
离子交换树脂使用一段时间后就失去了软化硬水的能力，可用 或
稀溶液处理，使之再生。
例4、磺化煤(代表式NaR)是一种钠型离子交换剂，它的阳离子能和硬水中的Ca2+、Mg２＋离子通过交换而使水软化。
现代海水(已知海水中含Na＋、Ca２＋、Mg２＋阳离子)的淡化方法是使海水按顺序通过两种离子交换树脂，其流程如图所示。
(1)现有氢型阳离子交换树脂(HR)和羟型阴离子交换树脂(ROH)，则离
子交换柱中应装入的离子交换树脂(填代表符号)A柱为，
B柱为。
(2)说明按上述顺序装柱的理由是。
(3)在生产显像管的阴极(阴极材料是一种氧化物)时，需要用到去离子
水，去离子方法是将蒸馏水先流经氢型阳离子交换树脂，再流经羟型离子
交换树脂，水中溶解的各种离子便可除去，这样得到的水为去离子水。
生
产去离子水，为什么要用蒸馏水作起始原料？。
(4)下列何种材料制成的容器不能用来盛装去离子水。
为什么？。
A．普通玻璃B．有机玻璃C．石英玻璃
例5、某化工厂排放的污水中含有Al3+、Hg2+、Fe3+、Cu2+四离子，甲、乙、丙三位同学设计从污水中回收铜的方案如下：
(1)以上实验方法能否得到铜(填“能”或“不能”)。
甲_____________，乙_____________，丙_____________。
(2)在制得铜的方案中会导致环境污染的一步操作是_________________________
____________，其原因是___________________________________________________。
(3)在可制得铜的方案中，主要的离子方程式为：______________________。
课堂练习
1、下列广告用语在科学性上没有错误的是( )
A、这种饮料中不含任何化学物质
B、这种矿泉水纯净，其中不含任何离子
C、这种口服液含丰富的氮、磷、锌等微量元素
D、没有水就没有生命
2、世界卫生组织(WHO)将二氧化氯(ClO2)列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在保险、饮用水消毒等方面有着广泛应用。
下列说法中正确的是( )
A、ClO2是强氧化剂
B、ClO2是强还原剂
C、ClO2是离子化合物
D、ClO2分子中；氯为-1价
3、用稀盐酸预处理强酸型阳离子交换树脂，使之变为HR，再用蒸馏水洗涤至中性，然后用该树脂软化100mL含0.001 mol Mg2+的中性溶液，使Mg2+完全被树脂所交换，再用100 mL蒸馏水洗涤树脂。
将交换液和洗涤液收集到一起，该混合液的pH为( )
A、2.0
B、2.3
C、3.0
D、7.0
4、随着世界人口的急剧增长、工业的蓬勃发展，淡水供应危机日益成为世界关注的焦点，海水约占地球现有总水量的97%，海水淡化问题已成为科学家的主要研究方向，若利用海水淡化来供应饮用水，下列方法在原理上完全不可行的是( )
A、加入明矾，使海水的盐分沉淀并淡化
B、利用太阳能，将海水蒸馏淡化
C、将海水通过离子交换树脂，以除去所含的盐分
D、利用半透膜，采用反渗透法而使海水淡化
5、为了实现流域环境的治理，甲乙相邻的工厂进行横向联合排污，已知两厂排放的污水经初步处理后，还溶有较大浓度的Ag+、Na+、Ba2+、Fe3+、Cl-、OH-、NO3-、SO42-中各不相同的四种离子，若单独排放仍会造成环境污染，如果两厂的污水按适当比例混合，经沉淀后污水变成硝酸钠溶液，下列判断正确的是( )
A、Cl-和NO3-一定来自不同的工厂
B、SO42-和NO3-可能来自同一工厂
C、Ag+和Na+可能来自同一工厂
D、Na+和NO3-可能来自同一工厂
6、用下列方法除去含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-的硬水，所得水含离子浓度最小的是( )
A、蒸馏
B、加热煮沸法
C、石灰纯碱法
D、离子交换法
7、以下是与绿色化学、环境保护和人类健康息息相关的三个主题，请根据已知信息问题：
(1)有毒物质的无害化也是绿色化学研究的内容之一。
ClO2是一种性能优良的消毒剂，还可将废水中少量的S2-、NO2-和CN-等有毒有害的还原性酸根离子氧化去除。
请写出用ClO2将废水中剧毒的CN-氧化成无毒气体的离子方程式，并说明该方法的优点.
(2)下图为某饮用水厂从天然水制备纯净水(去离子水)的工艺流程示意图：
活性炭的作用是；O3消毒的优点是。
A、B中放置的物质名称分别是：A: B: 。
8、用自来水配制硝酸银溶液，溶液易变浑浊，请分析原因。