第二章 化学与环境
当今世界，环境问题日益引起人们的关注，空气污染、水污染、土壤污染等环境问题正在威胁人类的生存空间，保护生态环境，就是保护地球的生命，也就是保护人类自己。江泽民在2001年中央人口、资源、环境工作座谈会上强调：把加强人口和资源管理、重视生态建设和环境保护列为必须着重研究和解决的一个重大战略性问题。 水是人的生命之泉，也是人类的生命之泉，地球上的万事万物都离不开水，但水资源易破坏、易污染，它是人类活动一切废物的最终归宿。随着经济的发展，人口的增长和人民生活水平的提高，水资源短缺和水被污染的问题日益突出。因此，保护水资源成了热门问题。本次活动的目的是让学生了解水与人类的密切关系，懂得水污染给人类造成的危害，增强保护水资源的紧迫感，从小树立保护水资源的意识。
（一）、了解水的分类
水可以分为两大类：淡水，海水（咸水）。
水在自然界占的比例是：海洋水占96.53%，大气水占0.001%，陆地水占3.5%。
（二）了解人类可用的淡水资源
人类可用的淡水资源占的比例很小，而人类目前比较容易利用的淡水资源比例更小，主要是河流水、淡水湖泊水以及浅层地下水。
（三）认识水的存在状态
一、固态：冰、冰雹、雪
二、液态：云、雨、雾、露
三、气态：水蒸气
（四）了解水的循环
水循环分为大循环和小循环。 从海洋蒸发出来的水蒸气，被气流带到陆地上空，凝结为雨、雪、雹等落到地面，一部分被蒸发返回大气，其余部分成为地面径流或地下径流等，最终回归海洋。这种海洋和陆地之间水的往复运动过程，称为水的大循环。 仅在局部地区（陆地或海洋）进行的水循环称为水的小循环。
（五）认识水与人类的关系
随着科技的不断进步，人类对水循环的影响越来越大。
（1）水的循环遭到破坏，水资源枯竭。
（2）水源被污染源。
面对这样的现状，我们要保护水资源，节约用水，从现在做起，从小做起。
第二节 保护水资源 【教学目标】
1、知道地球上水的存在和水在自然界的分布情况；
2、了解水资源状况；
3、掌握水体污染的来源、危害及防止水体污染的措施。
【教学重点】认识水体污染的危害，了解几种主要的污水处理中的应用
【教学难点】混凝法、中和法和沉淀法在污水处理中的应用。
【教学过程】
【情景导入】青山绿水蓝天白云总会给我们无限美好的感觉，但现在随处可见的是散发着臭味垃圾飘浮的河沟，干净清澈见底的江河已离我们越来越远。
水是我们的好朋友，人体内2/3是水，水是体内六大营养成分之一。地球上的水多吗？水资源的现状如何？
（一）、人类拥有的水资源
1、地球上的水资源是丰富的，但可供利用的淡水资源有限。
2、淡水量占总水量不足1％，可利用的水资源是有限的。
（二）、我国水资源紧缺的原因
（1）可利用的淡水资源少 （2）分布不均
（3）人口增长、社会用水量激增 （4）森林破坏严重
（5）水污染严重
（三）、造成水体污染的原因
(1)工厂排出的废水。 (2)农业上化肥、农药的不合理施用。
(3)生活污水的任意排放。 (4)石油泄漏造成的海水污染。
(5)放射性水污染。 (6)热污染。
一、水体污染的危害
1、水体污染：指大量污染物质排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。
2、国家节水标志：是由水滴、人手和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母JS的变形，寓意节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动手节约每一滴水。手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。 “国家节水标志”既是节水的宣传形象标志，同时也作为节水型用水器具的标识。对通过相关标准衡量、节水设备检测和专家委员会评定的用水器具，予以授权使用和推荐。
（一）水体污染物的危害
【讨论】水体污染究竟会造成怎样的危害呢？（阅读教材）
【过渡】水是一种很好的溶剂，水中的污染物种类繁多，现在我们通过几个具体的例子一起了解水体污染物对水体的污染。
1、重金属污染
【阅读】案例 1 日本的水俣病和痛痛病
【思考与交流】重金属主要污染物有哪些？说说其来源？
【阅读】重金属使人中毒的原理
重金属使人中毒的原理:①水中的重金属主要污染物通过食物链被 ，浓度逐级 ，而人正处于食物链的终端，通过食物和饮水，将这些重金属摄入体内，引起人体急性或慢性中毒。
②水中的某些重金属污染物又可以被微生物转化为毒性更 的 。
注：甲基氯化汞的毒性比氯化汞的更大，日本的水俣病就是无机汞转变为有机汞而引起的汞中毒事件。
【资料】我国工业废水中几种污染物最高允许排放浓度
2、植物营养物质污染
【阅读】案例2 赤潮
【思考与交流】
（1）赤潮发生的原因？
（2）植物营养物质如何造成水体污染？
（3）水体的富营养化的危害？
解析植物营养物质污染：
生活污水和某些工业废水中，含有 的化合物，它们是植物生长、发育的养料，称为 。其中：
N —— 来自 和农业滥用 等；
工业废水、生活废水、农田灌溉，以及水产养殖所投放的饵料和肥料
P —— 来自含磷洗涤剂和农业滥用磷肥等；
由于含N、P的物质在分解的过程中，大量消耗溶解在水中的 ，并产生大量的养分，使藻类和其他浮游生物大量繁殖。由于占优势的浮游生物的颜色不同，使水面呈现蓝色、绿色红色或棕色等。这种现象在江河、湖泊中出现称为“水华”，在海湾出现叫做“赤潮”。 水体的富营养化：由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染
蛋白质如何污染水体？
蛋白质在水中的分解过程是：
有关反应：
水体的富营养化的危害：当水体发生富营养化时，由于缺氧，致使大多数水生动、植物不能生存，致使的动植物遗骸在水底腐烂沉积，使水质不断恶化，影响渔业生产，并通过食物链危害人体健康
3、石油泄露污染
【阅读】案例3 世界上最大的原油泄露事件
【思考与交流】石油泄露污染会造成怎样的危害？
【讲解】海鸟以及其他海洋生物都被毒死或窒息而死，由此造成的海洋生物多样性减少和海洋生物体内致癌物质浓缩蓄积，给环境和人类带来无法估算的危害。
4、农药污染阅读“科学史话”——杀虫剂DDT的功与过【阅读材料】多瑙河污染
2000年2月12日，从罗马尼亚边境城镇奥拉迪亚一座金矿泄漏出的氰化物废水不可阻挡地流到了南联盟境内。毒水流经之处，所有生物全都在极短时间内暴死，迄今为止流经罗马尼亚、匈牙利和南联盟的欧洲大河之一－－蒂萨河及其支流内80％的鱼类已经完全灭绝，沿河地区进入紧急状态。这是自前苏联切尔诺贝利核电站事故以来欧洲最大环境灾难。
【过渡】在了解了以上水体污染及其危害，我们应该怎样预防和消除水体污染？
二、改善水质
（一）、预防和消除水体污染的措施
1、减少污染物的产生；
2、对工业污水进行处理，使其符合排放标准；
3、农业合理使用化肥农药；
4、生活污水集中处理后再排放。
（二）、污水处理方法
按方法分可分为： 、 和 等。P94
按处理程度可分为： 、 和 。
1）混凝法——使水中细小的悬浮物聚集成较大的颗粒而沉淀
常用的混凝剂—— （ ）， 等。
天然水中的杂质多以悬浮物和胶体存在，且胶体一般带负电，而明矾水解后的Al(OH)3胶体粒子带正电，Al(OH)3胶体为絮状，本身疏松多孔
2）中和法——处理酸，碱性污水
对于高浓度的酸、碱废水，应优先考虑回收利用，如采用浓缩的方法回收酸、碱等 用C(OH)2中和酸性废水：
用H2SO4中和碱性废水：
3）沉淀法——除去重金属离子
主要用于处理废水中的重金属离子，根据重金属离子的特点，选择合适的沉淀剂。 如：Hg的废水中加入Na2S离子方程式
4）其他——氧化还原法
将废水中的有害物质转变为无毒物质、难溶物质或易除去的物质，这是废水处理中的重要方法之一。
【思考】如何爱护水资源？
【课堂练习】
１、1953年日本水俣湾发生了一起重大的中毒事件，造成人畜大量死亡。科学家分析发现，水俣湾鱼体内甲基汞的含量比周围水体内的甲基汞含量高3000倍，那么甲基汞进入鱼体内的主要方式是
A 主动运输 B 渗透作用
C 鳃部交换气体随血液循环 D 水中食物链
２．下列说法中不正确的是
A 赤潮是水体富营养化的结果
B 含磷洗涤剂广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一
C 在封闭的海湾更易发生赤潮
D 赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象
3．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关2+
的是①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学污染 ⑤臭氧空洞 ⑥水俣病 ⑦潮汐⑧大脖子病 ⑨水华
A.②⑨ B.⑦⑧ C.⑥⑦⑧ D.②⑤⑦
４、在一条鱼、虾绝迹的小河边有四座工厂：甲、乙、丙、丁（它们从上而下的顺序是甲、丙、丁、乙，Ｍ点在乙的下游），它们排出的废液里，每个工厂只含有 Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某中学环保小组对河水监测时发现：①甲处河水呈乳白色，②乙处河水呈红褐色，③丙处河水由浑变清，④丁处产生气泡，河水仍清。请推断：
1）．四座工厂排出的废液里含有的污染物：甲 ，乙 ，丙 ，丁 。
2）．在M处取出的河水中，肯定含有的离子是
5、下列说法中不正确的是
A 赤潮是水体富营养化的结果
B 含磷洗涤剂广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一
C 在封闭的海湾更易发生赤潮
D 赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象
6、水体污染主要有 、 、 。
［讲解］1、水中的重金属污染物主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)等。 主要来自化工、冶金、电子和电镀等行业排放的工业废水。
【解析】（1）、植物营养物质如何造成水体污染。
污水中的N，P化合物使水中的藻类和浮游生物大量繁殖，消耗大量的溶解氧，使大多数水生植，动物不能生存。 蛋白质在水中的分解过程：蛋白质→氨基酸→氨
最终以硝酸盐的形式成为水生植物的养料，而使藻类和其它浮游生物大量繁殖。
（2）、赤潮：是由于浮游生物异常繁殖使海水变色的现象。发生赤潮时，大量浮游生物浮在水面，减少或隔绝水中溶解氧的来源，使大量鱼类等水生生物缺氧而死。
（3）、赤潮对人类健康的危害
有些赤潮生物分泌赤潮毒素，当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内，摄食这些有毒生物，虽不能被毒死，但生物毒素可在体内积累，其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用，就引起人体中毒，严重时可导致死亡。北京鲍家街幼儿园，一儿童及家长吃火锅，大虾是赤潮中死的虾，中毒住院一个月。
由赤潮引发的赤潮毒素统称贝毒，目前确定有10余种贝毒其毒素比眼镜蛇毒素高80倍，比一般的麻醉剂，如普鲁卡因、可卡因还强10万多倍。贝毒中毒症状为：初期唇舌麻木，发展到四肢麻木，并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等，严重者出现昏迷，呼吸困难。赤潮毒素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。据统计，全世界因赤潮毒素的贝类中毒事件约300多起，死亡300多人。
1、节约用水
2、防止水体污染
第二章 化学与环境
当今世界，环境问题日益引起人们的关注，空气污染、水污染、土壤污染等环境问题正在威胁人类的生存空间，保护生态环境，就是保护地球的生命，也就是保护人类自己。江泽民在2001年中央人口、资源、环境工作座谈会上强调：把加强人口和资源管理、重视生态建设和环境保护列为必须着重研究和解决的一个重大战略性问题。 水是人的生命之泉，也是人类的生命之泉，地球上的万事万物都离不开水，但水资源易破坏、易污染，它是人类活动一切废物的最终归宿。随着经济的发展，人口的增长和人民生活水平的提高，水资源短缺和水被污染的问题日益突出。因此，保护水资源成了热门问题。本次活动的目的是让学生了解水与人类的密切关系，懂得水污染给人类造成的危害，增强保护水资源的紧迫感，从小树立保护水资源的意识。
（一）、了解水的分类
水可以分为两大类：淡水，海水（咸水）。
水在自然界占的比例是：海洋水占96.53%，大气水占0.001%，陆地水占3.5%。
（二）了解人类可用的淡水资源
人类可用的淡水资源占的比例很小，而人类目前比较容易利用的淡水资源比例更小，主要是河流水、淡水湖泊水以及浅层地下水。
（三）认识水的存在状态
一、固态：冰、冰雹、雪
二、液态：云、雨、雾、露
三、气态：水蒸气
（四）了解水的循环
水循环分为大循环和小循环。 从海洋蒸发出来的水蒸气，被气流带到陆地上空，凝结为雨、雪、雹等落到地面，一部分被蒸发返回大气，其余部分成为地面径流或地下径流等，最终回归海洋。这种海洋和陆地之间水的往复运动过程，称为水的大循环。 仅在局部地区（陆地或海洋）进行的水循环称为水的小循环。
（五）认识水与人类的关系
随着科技的不断进步，人类对水循环的影响越来越大。
（1）水的循环遭到破坏，水资源枯竭。
（2）水源被污染源。
面对这样的现状，我们要保护水资源，节约用水，从现在做起，从小做起。
第二节 保护水资源 【教学目标】
1、知道地球上水的存在和水在自然界的分布情况；
2、了解水资源状况；
3、掌握水体污染的来源、危害及防止水体污染的措施。
【教学重点】认识水体污染的危害，了解几种主要的污水处理中的应用
【教学难点】混凝法、中和法和沉淀法在污水处理中的应用。
【教学过程】
【情景导入】青山绿水蓝天白云总会给我们无限美好的感觉，但现在随处可见的是散发着臭味垃圾飘浮的河沟，干净清澈见底的江河已离我们越来越远。
水是我们的好朋友，人体内2/3是水，水是体内六大营养成分之一。地球上的水多吗？水资源的现状如何？
（一）、人类拥有的水资源
1、地球上的水资源是丰富的，但可供利用的淡水资源有限。
2、淡水量占总水量不足1％，可利用的水资源是有限的。
（二）、我国水资源紧缺的原因
（1）可利用的淡水资源少 （2）分布不均
（3）人口增长、社会用水量激增 （4）森林破坏严重
（5）水污染严重
（三）、造成水体污染的原因
(1)工厂排出的废水。 (2)农业上化肥、农药的不合理施用。
(3)生活污水的任意排放。 (4)石油泄漏造成的海水污染。
(5)放射性水污染。 (6)热污染。
一、水体污染的危害
1、水体污染：指大量污染物质排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。
2、国家节水标志：是由水滴、人手和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母JS的变形，寓意节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动手节约每一滴水。手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。 “国家节水标志”既是节水的宣传形象标志，同时也作为节水型用水器具的标识。对通过相关标准衡量、节水设备检测和专家委员会评定的用水器具，予以授权使用和推荐。
（一）水体污染物的危害
【讨论】水体污染究竟会造成怎样的危害呢？（阅读教材）
【过渡】水是一种很好的溶剂，水中的污染物种类繁多，现在我们通过几个具体的例子一起了解水体污染物对水体的污染。
1、重金属污染
【阅读】案例 1 日本的水俣病和痛痛病
【思考与交流】重金属主要污染物有哪些？说说其来源？
【阅读】重金属使人中毒的原理
重金属使人中毒的原理:①水中的重金属主要污染物通过食物链被 ，浓度逐级 ，而人正处于食物链的终端，通过食物和饮水，将这些重金属摄入体内，引起人体急性或慢性中毒。
②水中的某些重金属污染物又可以被微生物转化为毒性更 的 。
注：甲基氯化汞的毒性比氯化汞的更大，日本的水俣病就是无机汞转变为有机汞而引起的汞中毒事件。
【资料】我国工业废水中几种污染物最高允许排放浓度
2、植物营养物质污染
【阅读】案例2 赤潮
【思考与交流】
（1）赤潮发生的原因？
（2）植物营养物质如何造成水体污染？
（3）水体的富营养化的危害？
解析植物营养物质污染：
生活污水和某些工业废水中，含有 的化合物，它们是植物生长、发育的养料，称为 。其中：
N —— 来自 和农业滥用 等；
工业废水、生活废水、农田灌溉，以及水产养殖所投放的饵料和肥料
P —— 来自含磷洗涤剂和农业滥用磷肥等；
由于含N、P的物质在分解的过程中，大量消耗溶解在水中的 ，并产生大量的养分，使藻类和其他浮游生物大量繁殖。由于占优势的浮游生物的颜色不同，使水面呈现蓝色、绿色红色或棕色等。这种现象在江河、湖泊中出现称为“水华”，在海湾出现叫做“赤潮”。 水体的富营养化：由于水体中植物营养物质过多蓄积而引起的污染
蛋白质如何污染水体？
蛋白质在水中的分解过程是：
有关反应：
水体的富营养化的危害：当水体发生富营养化时，由于缺氧，致使大多数水生动、植物不能生存，致使的动植物遗骸在水底腐烂沉积，使水质不断恶化，影响渔业生产，并通过食物链危害人体健康
3、石油泄露污染
【阅读】案例3 世界上最大的原油泄露事件
【思考与交流】石油泄露污染会造成怎样的危害？
【讲解】海鸟以及其他海洋生物都被毒死或窒息而死，由此造成的海洋生物多样性减少和海洋生物体内致癌物质浓缩蓄积，给环境和人类带来无法估算的危害。
4、农药污染阅读“科学史话”——杀虫剂DDT的功与过【阅读材料】多瑙河污染
2000年2月12日，从罗马尼亚边境城镇奥拉迪亚一座金矿泄漏出的氰化物废水不可阻挡地流到了南联盟境内。毒水流经之处，所有生物全都在极短时间内暴死，迄今为止流经罗马尼亚、匈牙利和南联盟的欧洲大河之一－－蒂萨河及其支流内80％的鱼类已经完全灭绝，沿河地区进入紧急状态。这是自前苏联切尔诺贝利核电站事故以来欧洲最大环境灾难。
【过渡】在了解了以上水体污染及其危害，我们应该怎样预防和消除水体污染？
二、改善水质
（一）、预防和消除水体污染的措施
1、减少污染物的产生；
2、对工业污水进行处理，使其符合排放标准；
3、农业合理使用化肥农药；
4、生活污水集中处理后再排放。
（二）、污水处理方法
按方法分可分为： 、 和 等。P94
按处理程度可分为： 、 和 。
1）混凝法——使水中细小的悬浮物聚集成较大的颗粒而沉淀
常用的混凝剂—— （ ）， 等。
天然水中的杂质多以悬浮物和胶体存在，且胶体一般带负电，而明矾水解后的Al(OH)3胶体粒子带正电，Al(OH)3胶体为絮状，本身疏松多孔
2）中和法——处理酸，碱性污水
对于高浓度的酸、碱废水，应优先考虑回收利用，如采用浓缩的方法回收酸、碱等 用C(OH)2中和酸性废水：
用H2SO4中和碱性废水：
3）沉淀法——除去重金属离子
主要用于处理废水中的重金属离子，根据重金属离子的特点，选择合适的沉淀剂。 如：Hg的废水中加入Na2S离子方程式
4）其他——氧化还原法
将废水中的有害物质转变为无毒物质、难溶物质或易除去的物质，这是废水处理中的重要方法之一。
【思考】如何爱护水资源？
【课堂练习】
１、1953年日本水俣湾发生了一起重大的中毒事件，造成人畜大量死亡。科学家分析发现，水俣湾鱼体内甲基汞的含量比周围水体内的甲基汞含量高3000倍，那么甲基汞进入鱼体内的主要方式是
A 主动运输 B 渗透作用
C 鳃部交换气体随血液循环 D 水中食物链
２．下列说法中不正确的是
A 赤潮是水体富营养化的结果
B 含磷洗涤剂广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一
C 在封闭的海湾更易发生赤潮
D 赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象
3．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关2+
的是①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学污染 ⑤臭氧空洞 ⑥水俣病 ⑦潮汐⑧大脖子病 ⑨水华
A.②⑨ B.⑦⑧ C.⑥⑦⑧ D.②⑤⑦
４、在一条鱼、虾绝迹的小河边有四座工厂：甲、乙、丙、丁（它们从上而下的顺序是甲、丙、丁、乙，Ｍ点在乙的下游），它们排出的废液里，每个工厂只含有 Na2CO3、FeCl3、Ca(OH)2、HCl中的一种。某中学环保小组对河水监测时发现：①甲处河水呈乳白色，②乙处河水呈红褐色，③丙处河水由浑变清，④丁处产生气泡，河水仍清。请推断：
1）．四座工厂排出的废液里含有的污染物：甲 ，乙 ，丙 ，丁 。
2）．在M处取出的河水中，肯定含有的离子是
5、下列说法中不正确的是
A 赤潮是水体富营养化的结果
B 含磷洗涤剂广泛使用与排放是发生赤潮的主要原因之一
C 在封闭的海湾更易发生赤潮
D 赤潮的发生是与人类活动无关的自然现象
6、水体污染主要有 、 、 。
［讲解］1、水中的重金属污染物主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)等。 主要来自化工、冶金、电子和电镀等行业排放的工业废水。
【解析】（1）、植物营养物质如何造成水体污染。
污水中的N，P化合物使水中的藻类和浮游生物大量繁殖，消耗大量的溶解氧，使大多数水生植，动物不能生存。 蛋白质在水中的分解过程：蛋白质→氨基酸→氨
最终以硝酸盐的形式成为水生植物的养料，而使藻类和其它浮游生物大量繁殖。
（2）、赤潮：是由于浮游生物异常繁殖使海水变色的现象。发生赤潮时，大量浮游生物浮在水面，减少或隔绝水中溶解氧的来源，使大量鱼类等水生生物缺氧而死。
（3）、赤潮对人类健康的危害
有些赤潮生物分泌赤潮毒素，当鱼、贝类处于有毒赤潮区域内，摄食这些有毒生物，虽不能被毒死，但生物毒素可在体内积累，其含量大大超过食用时人体可接受的水平。这些鱼虾、贝类如果不慎被人食用，就引起人体中毒，严重时可导致死亡。北京鲍家街幼儿园，一儿童及家长吃火锅，大虾是赤潮中死的虾，中毒住院一个月。
由赤潮引发的赤潮毒素统称贝毒，目前确定有10余种贝毒其毒素比眼镜蛇毒素高80倍，比一般的麻醉剂，如普鲁卡因、可卡因还强10万多倍。贝毒中毒症状为：初期唇舌麻木，发展到四肢麻木，并伴有头晕、恶心、胸闷、站立不稳、腹痛、呕吐等，严重者出现昏迷，呼吸困难。赤潮毒素引起人体中毒事件在世界沿海地区时有发生。据统计，全世界因赤潮毒素的贝类中毒事件约300多起，死亡300多人。
1、节约用水
2、防止水体污染