【文章內(nèi)容簡介】 便于討論，已將其成分作了“簡化”），將其經(jīng)去渣、去臭處理后可轉(zhuǎn)化為廁所的清洗用水。問： （ 1）采取何種操作，可除去污水中的碎菜葉、碎塑料薄膜及泥抄？ （ 2）用什么物質(zhì)，可除去污水的臭味？ （ 3）把生活污水回收處理，進行再利用的目的是什么？ ★海水淡化 在不斷提高人類保護水資源意識的同時，科學(xué)家們正在努力探索，追求解決淡水危機的良策。他們首先把目光瞄準了茫茫大海，那里有取之不盡的水源，只要將海水中的鹽分去掉，就不愁沒有淡水了。關(guān)鍵的問題是如何經(jīng)濟 地使海水得以淡化。 目前，一些國家已使用分級蒸發(fā)法和循環(huán)滲析法來生產(chǎn)淡水。在一些能源富有的國家，如沙特阿拉伯、阿曼等國家，大都采用分級蒸發(fā)法。此法先將海水加熱、加壓，在較大壓力下送入第一個蒸發(fā)室做第一次蒸發(fā)，然后，再用小于一級蒸汽壓的壓力送入第二蒸發(fā)室做第二次蒸發(fā)。如此一級一級地蒸發(fā)下去，就可以從海水中得到大量的淡水了。目前世界上用這種方法生產(chǎn)的淡水量約為 500 萬立方米，占世界人工生產(chǎn)淡水量的 76％。 在日本、荷蘭等能源短缺的國家，一般采用循環(huán)滲析法。該法消耗能源少、操作方便，但技術(shù)設(shè)備要求較高，投資也大。 此法是用一個由特殊樹脂制成的、巨大的半滲透隔膜，嚴格地守著關(guān)口，只讓淡水通過，把鹽分和雜質(zhì)都拒之門外。這樣，只需在盛有海水的一邊施加比海水滲透壓強大的壓力，水就可通過隔膜，從而得到淡水。如此循環(huán)不息，淡水就會源源不斷地生產(chǎn)出來。據(jù)統(tǒng)計，用此法生產(chǎn)淡水約 150 萬立方米，占生產(chǎn)總量的 20％。 海水淡化是一項長期而艱巨的工程，需要我們大家共同探討研究。 ★活性炭在廢水處理中的作用 活性炭有多孔結(jié)構(gòu)，總表面積可達 500 m2 g1～ 1 000m2 g1。它有強大的吸附本領(lǐng)。在廢水處理中的作用主要有以下方面： 除 臭 —— 除去由酚、石油等引起的異味； 去色 —— 去除由各種染料形成的顏色或有機污染物及 Fe、 Mn 等形成的色度； 除有機物 —— 農(nóng)藥、殺蟲劑、氯代烴、芳香族化合物以及其他生物難降解有機物的去除； 去除重金屬 —— Hg、 Cr 等重金屬離子； 合成洗滌劑的去除； 放射性物質(zhì)的去除。 ★水體污染源的類型 向水體排放或釋放污染物的來源和場所，都稱為水體污染源，這是造成水體污染的罪魁禍首，從不同角度可以將水體污染源進行分類。 （ 1） 按水體類型來分： 大氣水污染源 這主要是指污染物質(zhì)進入大氣對大氣水分造成的污染，也就是污染物對降水的影響 。大氣水分對大氣起清潔劑的作用，如果它受到污染，不僅使大氣質(zhì)量下降，對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形成直接的影響，而且，大氣污染源降至地表時，又引起地表水體、土壤等的二次污染。 地表水污染源 幾乎所有水污染源的污染物，都通過各種途徑進入地面水體中，且向下游匯集。河川水、湖泊水對流域內(nèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著極其重大的意義，一旦這些水體遭到污染，將會給人們的生活帶來極大的危害。 地下水污染源 地下水一般有一定的保護層，污染物很難進入地下水體形成地下水污染源。但是，地下水體一旦被污染，則很難恢復(fù)，更新期特別長。大氣水污染源和地表水污染源都 可以通過下滲而轉(zhuǎn)化為地下水污染源。 （ 課題 3 水的組成 （ 二課時） 第一課時 【學(xué)習(xí)目標】 1． 認識水的組成。 2．了解單質(zhì)、化合物的區(qū)別。 3．了解人類認識物質(zhì)世界的過程和方法。 【教學(xué)策略】水的電解實驗需要教師邊演示、邊講解，介紹實驗裝置的名稱、指導(dǎo)觀察與學(xué)習(xí)操作技能、演示好 0 H2的檢驗方法。 1．在分析水通電分解反應(yīng)的文字表達式時，介紹化學(xué)式書寫并導(dǎo)出單質(zhì)、化合物的概念，再舉例識別單質(zhì)、化合物。在識別過程中了解兩者的區(qū)別與聯(lián)系。 2．兩份資料的處理：經(jīng)學(xué)生閱讀分別 說明： ①生物體內(nèi)含水多，其作用是調(diào)節(jié)溫度適應(yīng)環(huán)境； ②成功的科學(xué)探究需要正確理念的引導(dǎo)，以及實驗基礎(chǔ)上的分析和歸納。 3．當(dāng)堂完成一個討論、四個習(xí)題。 【關(guān)于水的電解實驗】 水是地球上最普通、最常見的物質(zhì)，不僅江、河、湖、海中含有大量水，而且，大氣中、動植物體內(nèi)也含有許多水。沒有水，也就沒有生物界，水是一切生物的生存、發(fā)展所必需的。 人類探索水的組成歷史悠久，但直到 18世紀末，拉瓦錫才在前人實驗的基礎(chǔ)上，通過對水的生成和分解實驗的研究，確認水不是一種元素。那么水到 底是什么樣的物質(zhì)，它的組成到底如何呢？請認真分析和觀察電解水實驗，體會如何得出正確答案的。 實驗名稱：水的電解實驗 實驗現(xiàn)象：電極上有氣泡，一段時間后試管 1和試管 2中所收集到的氣體體積比約為 l∶ 2。 氣體檢驗：等收集較多氣體后，設(shè)法從水槽中取出試管（應(yīng)堵住試管口）進行檢驗：用帶火星的木條檢驗試管 1 中的氣體，發(fā)現(xiàn)它能使帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。試管 2中的氣體移近火焰時，氣體能燃燒，火焰呈淡藍色。這是氫氣。 實驗結(jié)論：水在通電的條件下，發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和氧氣。 氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，這說明了水是由氫元素和氧元素組成。 【說明】 1．為了增強水的導(dǎo)電性，有時可在水中加入適量的稀硫酸或氫氧化鈉溶液。 2．電解水所用電源為直流電。 3．有時收集到氣體量較少時，當(dāng)檢驗試管 2中的氣體時，可能只發(fā)出爆嗚聲，而看不到淡藍色火焰。 4．氫氣是一種無色、無臭，難溶于水，密度非常小的氣體，混有空氣或氧氣的氫氣遇到明火可能發(fā)生爆炸。 【討論】理論上與正、負兩極相連的試管內(nèi)匯集的氣體體積比應(yīng)是 1∶ 2，但在實驗操作中兩試管匯集的氣體體積比往往小于 l∶ 2。這是為什么？ ①氧氣在 水中溶解性比氫氣稍大。 ②氧氣氧化性很強，有時在電極上就與電極發(fā)生了氧化反應(yīng)。 【思考】混有空氣或氧氣的氫氣遇明火會發(fā)生爆炸，那么在你使用氫氣，尤其是點燃氫氣時應(yīng)注意什么問題？具體應(yīng)怎樣做？ 使用氫氣時，要注意安全。點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣純度。 具體做法是：用一小試管，收集一試管氫氣，用拇指堵住試管口，移近酒精燈火焰，松開拇指點火，如果聽到尖銳的爆鳴聲，就說明氫氣不純，如果聲音很小，就說明氫氣較純。 思考：在水的電解實驗里，有新物質(zhì)生成嗎？水發(fā)生了什么變化？ 有新物質(zhì) H2和 O2生 成，所以水發(fā)生了化學(xué)變化。 【開放探究】 1．氫氣作為新能源普遍被人們看好。它有許多其他燃料所不及的優(yōu)點。石油、煤、天然氣等資源的蘊藏量并不是無限的，而氫氣可以用水做原料來制取。燃燒相同質(zhì)量的氫氣和汽油，前者放出的熱量約是后者的三倍。氫氣燃燒后的產(chǎn)物只有一種 —— 水，不污染環(huán)境。根據(jù)以上短文的內(nèi)容，請歸納總結(jié)出氫氣作為新能源的優(yōu)點： ① _________________；② ____________________；③ _________________ 。 2．用某種更理想的燃料來代替石油做發(fā)動機燃料一直是科 學(xué)家們努力的方向。英國人佛郎克司柯尼設(shè)計了如下的實驗來達到這一目的：他在汽車的水箱里設(shè)計了兩個能導(dǎo)電的電極，并在兩電極間加上 1800 V 電壓，此時，他發(fā)現(xiàn)水箱中釋放出氣體，氣體進入發(fā)動機，經(jīng)點火，發(fā)動機轉(zhuǎn)動起來。 （ 1）試說明他的實驗原理？寫出相關(guān)反應(yīng)的文字表達式。 （ 2）這一方法至今沒有得到普遍應(yīng)用，你知道為什么嗎？ 【實例引路】 【例 1】對在水的電解實驗中，觀察到的實驗現(xiàn)象描述正確的是（ ） 、負兩極產(chǎn)生的氣體質(zhì)量比為 1∶ 8 電源正、負兩極相連的試管內(nèi)匯集的氣體體積比為 l∶ 2 【分析】本題考查電解水實驗及實驗現(xiàn)象這兩個知識點，解決本題的關(guān)鍵①要注意實驗現(xiàn)象是你通過感覺器官能夠感知出來的，而不是分析后得出的結(jié)構(gòu)。②要注意與實驗事實相符合。 答案 D 【例 2】下圖是某同學(xué)自己設(shè)計的裝置：用大塑料瓶子截去瓶底，留瓶口一段約8 cm～ 10 cm，瓶口配一膠塞由里向外塞緊。 A、 B兩極是用鍍鉻曲別針伸直做成，由塞子露頭處連接導(dǎo)線。試回答： （ 1）其所用電源為 ________電，由圖可知 A端為 _________極。 （ 2）與 A端相連接的試管中 得到的氣體是 ________，可用 _________來檢驗。 第二課時 【例 2】 【分析】本題是一道電解水的綜合題，它既涉及電解水電源的選擇、電極的確定，還涉及到氣體的確定和檢驗。解題時首先應(yīng)分析圖中信息（ A 端產(chǎn)生氣體體積少），得出 A 端匯集的是氧氣結(jié)論后（正、氧、少；負、氫、多）。方能正確解答本題。 答案：（ 1）直流電 正 極（ 2）氧氣 帶火星的木條 【例 3】下列物質(zhì)中屬于單質(zhì)的是（ ） A. 水 B. 空氣 C．氧氣 D. 二