Bài giảng điện tử chuyên đề Hóa học 12 chân trời sáng tạo

Nội dung giáo án

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? 

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,..).

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

ØEm hãy nêu một số nguồn cấp nước sinh hoạt.  

ØCho biết mỗi nguồn cấp nước có thể tồn tại những nguy cơ gây bệnh nào cho con người?  

ØNguồn nước nào được nhận định là an toàn? 

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. 

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”. 

KẾT LUẬN 

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. 

2. Vật liệu và hoá chất

xử lí nước 

Phương pháp vận dụng: hóa lí.  

Mục đích 

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

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

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

Một số vật liệu lọc nước 

Một số vật liệu dùng trong xử lí nước 

Cát 

Sỏi 

Đá 

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 

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

Than hoạt tính 

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.

1. 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)) 

vPAC: chất keo tụ polymer vô cơ, có công thức [Al2(OH)nCl6-n]m. 

vPAC 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.

vPAC 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

...