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四、水资源保护

水的组成、净化及氢气的性质 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 通过防止水体污染、节约用水及合理开发,维持水资源可持续利用的化学与工程措施。

从哪来 基于三、元素(理解水中氢、氧元素组成及污染物元素来源)和四、离子(理解重金属离子、酸碱离子对水质的影响)构建。

为什么 水由氢、氧元素组成,是纯净物;但自然界水体常混入含重金属离子(如$Cu^{2+}$、$Hg^{2+}$)或酸碱离子的杂质。保护水资源本质是控制有害离子/分子进入水体,并减少水分子流失,以维持生态平衡。

讲法
适合:逻辑抽象型学生 从微观粒子角度切入。强调“污染”本质是有害离子或分子混入水分子间隙。例如,重金属离子破坏蛋白质结构,酸碱离子改变水的pH值。保护即“隔离有害粒子”和“减少水粒子流失”。
讲法
适合:形象直观型学生 用“鱼缸”类比。水分子是鱼,污染物是毒气。保护水资源就是:1. 不让毒气进缸(防污染);2. 别让水漏掉(节水);3. 定期换水保持清洁(治理)。
讲法
适合:生活经验型学生 从家庭用水场景切入。列举洗菜水浇花(节水)、不向下水道倒剩油(防污染)、工业废水需中和处理(去离子/分子)。将宏观行为对应到微观原理。
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练一道
基础题
某工厂废水含有大量$Cu^{2+}$,直接排放会污染河流。请从化学角度说明危害及一种处理方法。
变式
某地水质检测显示$pH=4$,且含有$SO_4^{2-}$。请分析可能污染源及中和处理原理。
试试手自己判
检测题
某实验室废液含有$H^+$和$Ba^{2+}$。若直接排放,主要环境危害是什么?请设计一个化学处理方案(写出离子方程式)。
看答案和判分标准
答案:1. 危害:$H^+$导致水体酸化,$Ba^{2+}$为重金属离子,有毒。 2. 方案:加入$Na_2SO_4$溶液。 3. 离子方程式:$Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$;$H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$(需另加碱中和,或直接用$Ba(OH)_2$:$Ba^{2+} + 2H^+ + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2H_2O$)。
判对标准:
- 指出$H^+$酸化和$Ba^{2+}$毒性(2分);
- 提出加入含$SO_4^{2-}$和$OH^-$的试剂(如$Ba(OH)_2$或分步加$Na_2SO_4$和$NaOH$)(2分);
- 离子方程式正确,包含沉淀和中和反应(2分)。
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