Giáo án điện tử chuyên đề Hoá học 12 chân trời Bài 5: Xử lí nước sinh hoạt

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC MỚI

Nước sạch là một tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá chất lượng cuộc sống. Ở nhiều địa phương, nước sạch khan hiếm, người dân phải sử dụng nguồn nước từ sông, suối, giếng,... không đảm bảo chất lượng.

Làm thế nào để xử lí nước, phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt?

Có thể xử lí nước bằng cách sử dụng cát, đá, sỏi hoặc hóa chất như clorua vôi.

Nước chưa lọc

Lớp sỏi

Lớp cát

Than hoạt tính

Khăn sạch

BÀI 5

Xử lí nước sinh hoạt

NỘI DUNG BÀI HỌC

1

Nước sinh hoạt

2

Vật liệu và hoá chất xử lí nước

3

Hoá chất xử lí sinh học nước sinh hoạt

1. Nước sinh hoạt

HOẠT ĐỘNG NHÓM

Quan sát hình bên, đọc thông tin và trả lời câu hỏi Thảo luận 1 SCĐ trang 29: Nước sinh hoạt được sử dụng cho nhu cầu nào? Nước sinh hoạt uống được trực tiếp không?

HOẠT ĐỘNG NHÓM

Nước sinh hoạt được sử dụng cho nhu cầu sinh hoạt như nấu ăn, tắm, rửa, giặt, vệ sinh.

Nước sinh hoạt không được uống trực tiếp, nước cần đun sôi hoặc sử dụng thiết bị xử lí nước để uống.

Quan sát video, trả lời câu hỏi mở rộng: Nêu những ảnh hưởng nếu chúng ta sử dụng nguồn nước không sạch cho sinh hoạt.

Khi nguồn nước sinh hoạt bị nhiễm bẩn, tùy theo mức độ, có thể gây nên:

• Các bệnh ngoài da: mẩn ngứa, dị ứng, viêm loét,…
• Các bệnh truyền nhiễm: kiết lị, thương hàn, dịch tả và các bệnh do các kim loại nặng (lead, arsenic,..).
• Em hãy nêu một số nguồn cấp nước sinh hoạt.
• Cho biết mỗi nguồn cấp nước có thể tồn tại những nguy cơ gây bệnh nào cho con người?
• Nguồn nước nào được nhận định là an toàn?

Quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi liên hệ thực tế:

Các nguồn cung cấp nước sinh hoạt

Nước ngầm

Chứa các nguyên tố khó kiểm soát, chất lượng nguồn nước phụ thuộc vào từng mạch nước trong lòng đất.

Nước mưa, nước từ ao hồ, sông suối

Nước mưa thường chứa bụi bẩn, hòa tan các chất có hại trong không khí, phổ biến ở khu công nghiệp, nhà máy sản xuất, mật độ xe cơ giới nhiều.

Nguồn nước từ ao, hồ, sông, suối có nhiều mầm mống gây bệnh từ xác động, thực vật, rác thải, dư lượng hóa chất độc hại cao.

Các nguồn cung cấp nước sinh hoạt

Nước cấp từ

nhà máy

An toàn hơn so với 2 nguồn cấp còn lại, nhưng trong nhiều trường hợp có thể xuất hiện hiện tượng gỉ sét, đóng cặn ở các bồn chứa, đường ống.

Chủ yếu phụ thuộc chất lượng mạch nước ngầm, nên cần sự kiểm soát thường xuyên và chặt chẽ lượng nước đầu vào.

Nước thường chứa hàm lượng chlorine nhất định để xử lí vi sinh, có thể gây ra hiện tượng “dị ứng với nguồn nước”.

Nước sinh hoạt: nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt hằng ngày (nấu ăn, tắm, rửa, giặt, vệ sinh,…).

Tiêu chí cảm quan: nước trong suốt, không màu, không mùi, không vị lạ, pH tkhoảng 6,0 - 8,5.

KẾT LUẬN

2. Vật liệu và hoá chất

xử lí nước

Mục đích

Khử màu, khử mùi, loại bỏ cặn bẩn, vi khuẩn, kim loại nặng gây bệnh cho con người

Phương pháp vận dụng: hóa lí.

a) Vai trò của một số vật liệu trong xử lí nước

Một số vật liệu lọc nước

Hãy cho biết một số loại vật liệu dùng trong xử lí nước?

a) Vai trò của một số vật liệu trong xử lí nước

Một số vật liệu dùng trong xử lí nước

Mô hình xử lí nước đơn giản

Thảo luận 2 trang 30: Ngoài vật liệu cát, một bộ lọc đơn giản cần thêm vật liệu nào? Loại nào có tác dụng khử mùi?

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.

Than

Tác dụng

Than hoạt tính

Khử màu, khử mùi, hấp phụ các thành phần hữu cơ (dầu mỡ, thuốc bảo vệ thực vật, hợp chất chứa vòng benzene, chlorine,…).

Có khả năng hấp phụ tốt hơn than, đóng vai trò quan trọng trong việc hoàn thiện quy trình xử lí nước thông thường.

Câu hỏi mở rộng: Tại sao trong các vật liệu lọc đơn giản, cát là loại vật liệu tối ưu và không thể thiếu trong hệ thống lọc?

• Cát có kích thước nhỏ, mịn nên mật độ không gian trống giữa các hạt cát thấp.
• Ở độ dày nhất định, lớp cát có thể loại bỏ hoàn toàn cặn bẩn có kích thước quan sát bằng mắt thường.
• Cát là vật liệu đơn giản, dễ tìm, chi phí thấp.

b) Vai trò của một số hoá chất trong xử lí nước

HOẠT ĐỘNG NHÓM: Đọc thông tin trong sách chuyên đề trang 30 – 31, thảo luận và hoàn thành phiếu học tập.

Phèn

Tác dụng: làm trong nước.

Các loại phèn thường được sử dụng:

+ Phèn chua, công thức: (K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O)

+ Phèn nhôm ammonium, công thức: (NH4)2SO4.Al2(SO4)3.24H2O

Khi hòa tan phèn vào nước, ion Al3+ bị thủy phân theo phương trình: Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+

Al(OH)3

+

Đặc điểm: kết tủa dạng keo.

Mục đích sử dụng: keo tụ những hạt keo, huyền phù, nhũ tương, chất cặn khác lơ lửng trong nước thành những khối đủ lớn lắng xuống đáy, tách thành 2 phần rắn và lỏng.

Chất keo tụ PAC (poly(aluminium chloride))

• PAC: chất keo tụ polymer vô cơ, có công thức [Al2(OH)nCl6-n]m.
• PAC được dùng trong xử lí nước vì:
• Phù hợp với nhiều nguồn nước, tốc độ phân hủy nhanh, hấp phụ mạnh, hình thành bông tủa lớn, làm trong nước nhanh.

Chất keo tụ PAC (poly(aluminium chloride))

• PAC được dùng trong xử lí nước vì:
• Ít làm giảm pH của nước, thuận lợi cho việc điều chỉnh pH của nước sau khi lọc.
• Trong khoảng pH từ 6,5 – 8,5, ion kim loại nặng kết tủa dưới dạng hydroxide dễ keo tụ với PAC xuống đáy.

Câu 4. Hóa chất phổ biến để làm trong nước là các loại phèn. Đối với nước bị nhiễm bùn nặng, lượng cặn lớn, cần xử lí lắng sơ bộ để loại các hạt có kích thước lớn, sau đó mới xử lí bằng phèn làm trong nước.

Câu 5.

- Khi hòa tan phèn vào nước, ion Al3+ bị thủy phân theo phương trình:

Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+

- Quá trình này sẽ giải phóng ion H+, làm giảm pH của nước (không có lợi cho sức khỏe), sau đó, cần sử dụng hóa chất để điều chỉnh pH của nước về trung tính (thường dùng hạt nâng pH).

- PAC có khả năng thích ứng rộng với vùng nước, tốc độ thủy phân nhanh, hấp thụ mạnh, hình thành bông tủa lớn, làm trong nước nhanh, giảm hóa chất (giảm ion Al3+ tham gia thủy phân). PAC ít làm giảm pH của nước hơn so với phèn, thuận lợi cho việc điều chỉnh pH của nước sau khi lắng cặn.

3. Hoá chất xử lí sinh học nước sinh hoạt

Dựa vào hiểu biết của bản thân và hình ảnh dưới đây, trả lời câu hỏi Thảo luận 4 SCĐ trang 31: Tại sao cần sử dụng hóa chất trong xử lí nước sinh hoạt?

Dựa vào hiểu biết của bản thân và hình ảnh dưới đây, trả lời câu hỏi Thảo luận 4 SCĐ trang 31: Tại sao cần sử dụng hóa chất trong xử lí nước sinh hoạt?

Sử dụng hóa chất trong xử lí nước sinh hoạt nhằm khử trùng nước, loại bỏ các tác nhân gây bệnh có nguồn gốc vi sinh vật.

Chloramine B

Clorua vôi

Hoạt động nhóm 4: Tại sao hai loại hóa chất này được sử dụng trong xử lí nước? Cần lưu ý điều gì khi sử dụng chúng?

- Công thức: C6H5ClNNaO2S.

- Tác dụng: diệt vi sinh vật, vi khuẩn, virus gây bệnh, sử dụng cho nước sau khi lọc.

- Lưu ý: gây ngộ độc khi nồng độ trên 2%, tác động trực tiếp lên hệ tiêu hóa, hô hấp, da, mắt,… Cần phải kiểm soát tốt nồng độ chloramine B trong nước.

Chloramine B

- Công thức: CaOCl2.

- Tác dụng: khử trùng nước sinh hoạt.

- Lưu ý: clorua vôi gây tính cứng cho nước.

Clorua vôi

Da bị ngộ độc chloramine B

Clorua vôi gây tính cứng cho nước.

Tìm hiểu và cho biết trong quy trình xử lí nước, hóa chất chloramine B, clorua vôi thường được sử dụng trước khi lọc hay sau khi lọc qua các lớp vật liệu.

Khử trùng nước bằng chloramine B hay clorua vôi thường được sử dụng sau lắng, lọc, khi nước đã được xử lí độ đục, màu.

THỰC NGHIỆM

Thí nghiệm 1: Thí nghiệm làm giảm độ đục của nước

- Bước 1: Thu thập mẫu nước bị đục, nhiễm phù sa hoặc có cặn bẩn lơ lửng.

- Bước 2: Rót vào 2 cốc thủy tinh (1) và (2), mỗi cốc khoảng 150 mL mẫu nước. Cho một ít phèn chua vào cốc (1), khuấy đều và để yên 2 cốc sau khoảng 30 phút (tùy vào mẫu nước).

+

THỰC NGHIỆM

Thảo luận 6: Tiến hành thí nghiệm 1, so sánh kết quả của 2 cốc nước sau khi lắng.

Cốc (1) có thời gian lắng nhanh hơn cốc (2).

Thí nghiệm 1: Thí nghiệm làm giảm độ đục của nước

--------------------------------------

--------------------- Còn tiếp ----------------------