Giáo án chuyên đề Hoá học 12 cánh diều Bài 5: Tìm hiểu về xử lí nước

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành các nhóm 4.

- GV tổ chức cho HS quan sát hình sau:

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm, đọc thông tin trong sách và trả lời câu hỏi: Nước sinh hoạt là gì?

- GV cung cấp thêm kiến thức về tiêu chí chất lượng của nước sinh hoạt.

- GV tổ chức cho HS xem video (1:35-2:30), trả lời câu hỏi mở rộng: Nêu những ảnh hưởng nếu chúng ta sử dụng nguồn nước không sạch cho sinh hoạt.

- GV tổ chức cho HS quan sát hình sau.

Một số nguồn nước 

cung cấp nước sinh hoạt

- GV yêu cầu HS làm việc cá nhân, trả lời câu hỏi liên hệ thực tế: Nêu một số nguồn cấp nước sinh hoạt.

- GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm đôi, trả lời Câu hỏi 1: Theo em, những ion của kim loại và vi sinh vật có hại nào thường có trong các nguồn nước tự nhiên?

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-   HS quan sát hình, video và đọc thông tin trong SCĐ để trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời câu hỏi của GV: 

+ Khái niệm nước sinh hoạt (DKSP).

+ Khi nguồn nước sinh hoạt bị nhiễm bẩn, tùy theo mức độ, có thể gây nên các bệnh ngoài da như mẩn ngứa, dị ứng, viêm loét; có thể gây ra các bệnh về truyền nhiễm như kiết lị, thương hàn, dịch tả và các bệnh do các kim loại nặng (lead, arsenic,..).

+ Các nguồn cấp nước cho sinh hoạt: nước ngầm; nước mưa và nước từ sông suối, ao, hồ; nước đã qua xử lí của nhà máy cấp nước.

* Trả lời Câu hỏi 1: Các ion kim loại thường có trong nguồn nước tự nhiên như Cd²⁺, Fe²⁺ và Fe³⁺, Pb²⁺….; vi sinh vật có hại như Coliform tổng số, E.coli hoặc Coliform chịu nhiệt,… 

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về khái niệm, tiêu chí cảm quan,… của nước sinh hoạt. 

- GV chuyển sang nội dung mới.

I. Khái quát về xử lí nước sinh hoạt

1. Nước sinh hoạt

- Nước sinh hoạt: nước đã qua xử lí có chất lượng bảo đảm, đáp ứng tiêu chuẩn phù hợp mục đích ăn uống, vệ sinh của con người.

- Tiêu chí chất lượng của nước sinh hoạt: 

+ Chỉ tiêu vi sinh vật (giới hạn loại và số lượng của một số loại vi sinh vật).

+ Chỉ tiêu cảm quan (độ đục, màu sắc, mùi vị, pH).

+ Chỉ tiêu vô cơ (giới hạn nồng độ các ion vô cơ).

+ Chỉ tiêu hữu cơ (giới hạn nồng độ các chất hữu cơ).

2. Xử lí nước thành nước sinh hoạt

- Xử lí nước là quá trình làm thay đổi thành phần, tính chất của các nguồn nước tự nhiên khác nhau thành nước sạch.

- Nguồn nước tự nhiên để xử lí thành nước sinh hoạt thường là nước mặt (nước sông, nước hồ) hoặc nước ngầm (nước giếng khoan, nước giếng đào).

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Hóa chất, vật liệu làm giảm độ đục, khử màu và giảm nồng độ một số ion trong xử lí nước

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành các nhóm 4.

- GV yêu cầu HS quan sát hình sau.

Một số vật liệu lọc nước

- GV yêu cầu nhóm HS dựa vào hình ảnh, liên hệ thực tế, trả lời câu hỏi: Hãy cho biết một số loại vật liệu dùng trong xử lí nước.

- GV cung cấp thêm thông tin về vai trò của cát, sỏi, đá trong xử lí nước.

- GV yêu cầu HS quan sát hình ảnh sau.

Mô hình xử lí nước đơn giản

- GV yêu cầu HS dựa vào hình ảnh và thông tin trong SCĐ, trả lời câu hỏi: Ngoài cát, một bộ lọc đơn giản cần thêm vật liệu nào? Loại nào có tác dụng khử mùi?

- GV cung cấp thêm thông tin về mô hình xử lí nước bằng PAC.

- GV hướng dẫn các nhóm HS thực hiện thí nghiệm làm giảm độ đục, màu sắc của nước theo các bước trong SCĐ.

- GV tổng kết lại kiến thức cho HS thông qua phiếu bài tập (đính kèm dưới hoạt động).

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-  HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin trong bài, thảo luận nhóm để thực hiện yêu cầu của GV.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 - 3 HS xung phong trả lời:

* Trả lời câu hỏi của GV: 

+ Một số vật liệu dùng trong xử lí nước là cát, đá, sỏi.

+ Ngoài vật liệu cát, một bộ lọc đơn giản cần sử dụng than hoặc than hoạt tính, sỏi, đá,… Trong đó, than và than hoạt tính có tác dụng khử mùi hiệu quả.

* Trả lời Phiếu bài tập (đính kèm dưới hoạt động). 

- Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về hóa chất, vật liệu làm giảm độ đục, khử màu, giảm nồng độ một số ion trong xử lí nước.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

II. Vật liệu và hóa chất thông dụng được sử dụng để xử lí nước

1. Hóa chất, vật liệu làm giảm độ đục, khử màu và giảm nồng độ một số ion trong xử lí nước

- Chất rắn lơ lửng có kích thước nhỏ, nhẹ, lắng chậm hoặc lắng không hoàn toàn xuống đáy vật chứa làm cho nước bị đục.

- Các chất vô cơ, hữu cơ, thực vật phù du, tảo,… làm cho nước có màu.

- Ca²⁺, Mg²⁺ vượt nồng độ quy định gây nên tính cứng của nước, Fe²⁺ và Fe³⁺ gây hiện tượng nổi váng nâu đỏ trên mặt nước khi tiếp xúc với không khí, H⁺ ảnh hưởng đến pH của nước,…

⇒ Cần phối hợp sử dụng các vật liệu và hóa chất khác nhau để xử lí nước.

Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu  hóa chất xử lí sinh học

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS quan sát hình sau.

 - GV yêu cầu HS dựa vào sự hiểu biết của bản thân và hình ảnh trên, trả lời câu hỏi: Tại sao cần xử lí sinh học nước sinh hoạt?

- GV tổ chức cho HS quan sát hình ảnh một số hóa chất xử lí sinh học nước sinh hoạt sau.

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm 4, tìm hiểu thông tin về hai loại hóa chất trên và cho biết: Vai trò của hai loại hóa chất này trong xử lí nước sinh hoạt là gì? 

- GV yêu cầu HS vận dụng kiến thức đã học, suy nghĩ và trả lời câu hỏi Vận dụng: Tại các nhà máy xử lí nước, trước khi làm giảm độ đục của nước, nước cần được cho vào bể nông, có diện tích bề mặt lớn, có hệ thống khuấy trộn nước. Tìm hiểu và cho biết mục đích của công đoạn này.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-  HS quan sát hình, đọc thông tin trong SCĐ, thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời câu hỏi của GV (DKSP).

* Trả lời câu hỏi Vận dụng: Mục đích của công đoạn đó nhằm oxi hóa Fe²⁺ thành Fe³⁺ rồi chuyển thành Fe(III) không tan.

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về xử lí sinh học nước sinh hoạt.

- GV chuyển sang hoạt động luyện tập.

2. Hóa chất xử lí sinh học

- Trong nước thường có các vi khuẩn có hại; nhiều chất hữu cơ tan trong nước thường là thức ăn của vi sinh vật, giúp vi sinh vật phát triển nên làm tăng nguy cơ nước bị nhiễm khuẩn ⇒ Nước cần được xử lí chất hữu cơ hòa tan và vi sinh vật.

- Trong xử lí sinh học, cùng với việc sử dụng các hóa chất như clorua vôi, chloramine B, người ta còn kết hợp với việc chiếu tia tử ngoại hoặc sục khí ozone vào nước.