В чем заключается очистка питьевой воды химия 8 класс кратко
Урок по химии «Вода.Очистка воды» 8 класс
Тема урока: Вода. Очистка воды.
Учитель: Фадеева О.С.
Изучаемая тема: » Вода. Растворы.» В теме планирования урок №31.
Тип урока: урок объяснения нового материала.
Образовательные: изучить состав и строение молекулы воды, основные способы очистки воды, круговорот воды в природе, повторить и закрепить знания о смесях и способах их разделения, обобщить, проанализировать и расширить знания учащихся о воде, её роли в природе, в жизни человека, о необходимости бережного отношения к водным ресурсам.
Развивающие: продолжить формирование экспериментальных навыков учащихся, умение быстро и четко формулировать и высказывать свои мысли, логически рассуждать, формирование навыка по выделению главных положений, способствовать развитию интереса школьников к химии, активировать их познавательную деятельность, сориентировать учащихся на применение новых знаний.
На столах учащихся: текст стихотворения о воде, тест » Физические свойства воды», набор для составления моделей молекул, вода, загрязненная землей, опилками, песком, раствор грязный только с марганцем, по 2 воронки, по 2 маленькие колбочки, 2 маленьких стакана, 2 фильтра, древесный уголь.
Формы и методы обучения : объяснительно-иллюстративный, демонстрационный, частично- поисковый, эксперимент, работа в парах, беседа, ИКТ.
Девиз урока: «Вода. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни, ты сама жизнь. Ты самое большое богатство на свете»
Формы организации деятельности учащихся: индивидуальная, парная.
I . Организационный момент. Каждому учащемуся до начала урока учитель выдает по 3 кружка бумаги разных цветов.
II . Объяснение нового материала.
Быстро бежит и тихо струится ( Слайд №1 )
Ревет водопадом и молчит айсбергом ( слайд №2 )
Блистает капельками росы и грозит девятым валом ( слайд №3 )
О каком веществе идет речь? Сегодня на уроке пойдет речь об интересном и удивительном веществе, но мы должны его с Вами угадать.
Уч-ль: Да сегодня мы поговорим с Вами о воде. У Вас на столах находятся листики со стихотворением о воде. Давайте его прочитаем.
Уч-ся: (Читают по очереди с листочков стихотворение):
В луже, в море, океане
И в водонапорном кране
Как сосулька замерзает,
В дом туманом заползает,
На плите у нас кипит,
Паром чайника шипит,
Растворяет сахар в чае.
Мы его не замечаем.
Мы привыкли, что вода
Наша спутница всегда.
Без неё нам не умыться
Не наестся, не напиться
Смею Вам я доложить:
Без воды нам не прожить.
Уч-ль: О каких физических свойствах идет речь.
Уч-ся: Об агрегатных состояниях, растворителе.
Уч-ль: Сегодня тема нашего урока: «Вода» (Слайд №4) А сейчас для того, чтобы мы сформулировали цели урока поработаем с таблицами на ваших столах:
Давайте определим цель нашего урока, что должны изучить о воде.
Уч-ся: Изучить свойства воды, способы очистки, роли воды ( слайд №5)
Уч-ль: А сколько агрегатных состояний Вы знаете?
Уч-ся: Три: пар, жидкость, лёд.
Уч-ль: Давайте посмотрим на слайды и увидим все три состояния воды.
В кружево будто одеты
Деревья, кусты, провода,
И кажется сказкою это
А в сущности только вода. ( Слайд №6 )
Безбрежная ширь океана
И тихая заводь пруда,
Каскад водопада и брызги фонтана
Высокие гребни вздымая
Бушует морская вода
И топит как будто играя,
Большие морские суда. ( Слайд №8 )
Как пухом зимой одевает
Снег белый родны поля,
Но время придет все растает
И будет простая вода. ( Слайд №9 )
Вы уже много знаете о воде. Повторим эти сведения. Давайте устно ответим на вопросы:
1. Какую часть поверхности Земли занимает вода? (71%)
2. Какая бывает вода? (речная, озерная, морская. )
4. Где сосредоточены запасы пресной воды? ( Во льдах)
5. Надолго ли хватит этой воды? (Эти запасы могут обеспечить 20 млн человек, а
население Земли приблизительно 6 млрд. человек)
6. Мы отдаем предпочтение пресной воде. Почему? ( В морской воде много соли)
Демонстрация опыта. В большие стаканы с пресной и соленой водой опускают по
варенному яйцу ( или сырой картофель). Какой вывод можно сделать?
7. Почему для воды характерно три агрегатных состояния? (Наша планета удалена от
Солнца на расстоянии 149,6 млн км, что позволяет воде быть жидкой, твердой и
газообразной в зависимости от прогретости поверхности солнечными лучами. Если
льдом, а на расстоянии 134 млн. км просто испарилась бы)
Учитель проводит самостоятельную работу с целью повторения физически свойств чистой воды. На партах у Вас находятся листики для опроса. Подпишите их и заполните. (2-3 мин)
Задание: Впишите характеристики, отражающие физические свойства воды:
Отложите на край стола.
Уч-ль : Слово «вода » звучит на разных языках по разному: гидро (гидрокостюм), аква (акваланг). На изучением формулы работали многие ученые. Древнегреческие философы принимали воду за простое вещество. И прдолжалось это до конца 18 века.
Чтоб было все проверено,
С Лапласом выполнял эксперимент.
И доказал она не элемент.
Посмотрите на синтез воды.( Слайд №10 )
Уч-ль: ( На слайде № 11-12 ) Демонстрирует молекулу воды и предлагает детям собрать её самим. Для этого на столах учащихся имеются детали для модели.
Учащиеся показывают собранные модели.
Уч-ль: Очистка воды. Вы открываете кран и из него сверкающей струйкой бежит чистая и прозрачная вода. А ведь попадает она в дом из реки. Скажите, а можно ли воду из реки сразу использовать к употреблению?
Уч-ль: Почему? С чем это связано?
Уч-ся: Она грязная и непригодная для питья.
Уч-ль: Предложите как её можно очистить?
Уч-ся: Отстоять, отфильтровать, закипятить.
Уч-ль: Давайте проверим способы очистки на практике. У Вас на столах имеются инструкции для проведения исследования, образцы с грязной водой, оборудование для фильтрование, чистые пробирки. Вначале проводят визуальное исследование образцов, фильтрование.
Уч-ся: Фильтрование помогает очистить воду от мусора и крупных и мелких частиц.
Уч-ль: А теперь давайте посмотрим «Схему очистки воды» (см. учебник стр.83 и слайд №13 )
Уч-ся : Называют этапы очистки воды.
Уч-ся : Также как и на схеме в учебнике.
Уч-ль : А всегда ли вода к потребителю доходит пригодной для употребления? Почему?
Уч-ся : Это связано с качеством наших водопроводных труб.
Уч-ль: Дайте несколько советов по экономии воды в быту. А как можно её можно очистить дома?
Уч-ся: приводят советы по экономии, очистке воды.
Уч-ль: Как происходит «круговорот воды на Земле»? Он включает три основные петли ( слайд №14 )
1) Поверхностного стока : вода становится частью поверхностных вод.
2) Испарения-транспирации: вода впитывается почвой, удерживается в качестве капиллярной воды, а затем возвращается в атмосферу, испаряясь с поверхности земли, или же поглощается растениями и выделяется в виде паров и при транспирации.
3) Грунтовых вод: вода попадает в землю и движется сквозь нее, питая колодцы и родники таким образом попадая в систему поверхностных вод.
III . Подведение итогов уроков. Рефлексия.
Подведем итоги: Что нового Вы узнали о воде? Запишите в третьей графе таблицы, которую мы с Вами начали заполнять на начало урока.
Учащиеся заполняют третью графу таблицы и высказывают свое мнение.
Проверим на слайде ( Слайд №15 ). Сделаем выводы:
Основные пути очистки воды: отстаивание, фильтрование, обеззараживание.
Круговорот веществ происходит из испарения, конденсации и осадков.
Вода уникальна и ничем незаменима.
Д/з: § 29 и дно из вариантов задания:
Уч-ль: А на память об уроке хочется подарить Вам капельки воды с высказыванием Антуана де Сент-Экзюпери: » Вода. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни, ты сама жизнь. Ты наполняешь нас необходимой радостью. Ты самое большое богатство на свете»
Современные методы очистки питьевой воды
Водопроводная вода, хоть и проходит стадию подготовки на очистных сооружениях прежде, чем попасть к потребителю, требует дополнительной очистки до питьевой. Процесс удаления нежелательных веществ нужен не только для особо требовательных физико-химических процессов на производственных предприятиях, но и для бытового потребления в квартирах, частных домах, для полива растений и содержания животных. Для осуществления этого процесса используются один из 4 методов очистки воды до питьевой, либо применяется комбинированный способ.
Как связано качество питьевой воды и методы очистки воды
Прежде чем выбрать способы очистки воды питьевой воды, необходимо разобраться, от чего чистить воду. К основным загрязнениям пресной воды (водопроводной, колодезной, родниковой, скважинной) относят:
Реализуемые современные методы очистки воды до питьевой различны и подбираются в зависимости от качества исходной воды, которое проверяют путем лабораторного исследования.
Основные методы для очистки питьевой воды
В зависимости от принципа действия активных компонентов очистительных устройств выделяют 4 группы способов очистки воды питьевой:
Физические методы и средства очистки питьевой воды
Физические методы питьевой водоподготовки применяются для очистки воды от твердых, нерастворенных, взвешенных и чаще всех крупнофракционных частиц. На особую эффективность данных методов водоподготовки питьевой воды не рассчитывают, поэтому применяют только для первичной очистки. Самые известные среди них:
Химические технологии очистки питьевой воды
Современные химические методы для очистки питьевой воды имеют высокую производительность и эффективность. Очистка происходит за счет взаимодействия специальных химических компонентов, которые угнетают действия примесей. Основные реакции:
В силу применения активных химических веществ некоторые технологии водоподготовки питьевой воды являются опасными для здоровья человека.
Биологические методы и способы очистки питьевой воды
Как следует из названия в основе метода подготовки питьевой воды лежит принцип использования живых микроорганизмов: аэробных либо анаэробных бактериальных культур. Данный современный метод подготовки питьевой воды перспективный, но применяется лишь для очистки сточных вод.
Физико-химические методы очистки и обеззараживания питьевой воды
Применяемые методы для очистки питьевой воды, входящие в эту группу весьма разнообразны, и способы справиться со всеми самыми распространенными типами загрязнения воды. Они отличаются высокой производительностью и эффективностью, и, что самое важное, абсолютно безопасны для человека, растений и животных.
Технологии подготовки питьевых вод с помощью обезжелезивания и аэрации
Результатом обезжелезивания является полное извлечение из воды железа и марганца. В зависимости от валентности присутствующего металла применяют разные схемы очистки питьевой воды от железа. Два наиболее популярных: реагентный с помощью введения окислителей, безреагентный с использованием катализаторов окисления и метод аэрации.
Данные современный способы очистки питьевой воды безопасны, улучшают вкус воды и сравнительно не дороги. К минусам системы можно отнести узконаправленность метода, необходимость соблюдения определенного PH воды, необходимость регулярной смены фильтра.
Ионообменные методы подготовки воды для хозяйственно питьевого потребления
Принцип работы ионообменных фильтров заключен в действии специальной смолы. Когда вода проходит через фильтр умягчения, происходит реакция ионного обмена, так смоле удается удерживать ионы кальция, магния, насыщая воду полезным натрием или нейтральным водородом. Получаемые соли являются безвредными, не выпадают в осадок и не вызывают накипи. Также смолы улавливают вредные тяжелые металлы. Применяются системы совместно с фильтром грубой чистки и, когда минерализация воды находится на уровне более 100 мг на 1 л. Среди недостатков таких методов подготовки питьевой воды выделяют:
Данный способ относится к наиболее эффективным методам очистки питьевой воды и сточных вод.
Выделяют два основных недостатка обратноосмотического способа подготовки питьевой воды: неспособность улавливать летучие компоненты, такие как хлор и летучая органика, и полная деминерализация воды. Поэтому в установках обратного осмоса используют фильтры пред и послеобработки.
Методы обеззараживания служат для уничтожения вредных микроорганизмов, вирусов и бактерий. Существует несколько методов очистки питьевой воды:
Каждый метод очистки питьевой воды от бактерий имеет свои плюсы и минусы, оказывая или нет влияние на здоровье человека. Наибольшую эффективность имеют комбинированные бактерицидные установки, предназначенные для обеззараживания воды небольших объемов и применения в бытовых целях.
Подготовка питьевой воды с помощью сорбции
Данный метод очистки питьевой воды с помощью угольных фильтров в России используется для того, чтобы проводить эффективную очистку воды в больших объемах. Он подходит для глубокой очистки воды любого назначения, а также в качестве этапа водоподготовки и заключительного этапа очистки.
Принцип работы систем на основе процесса флотации сводится к насыщению воды пузырьками воздуха, которые способны улавливать взвешенные частицы загрязняющих компонентов, выводя их на поверхность и образуя пену, которая в свою очередь удаляется механическим способом. Часто вместо обычного воздуха используют химические компоненты. Метод подготовки воды питьевого качества применяется в основном для очистки от нефтепродуктов, масел и других компонентов, которые не поддаются удалению другими методами. Это достаточно эффективный, но узконаправленный метод, который применяется в основном в промышленной водоподготовке.
Метод электродиализа и электродеионизации сочетает в себе наличие ионообменной мембраны и подключенных к постоянному току электродов. Таким способом происходит обессоливание и удаление вредных ионов. Так, под действием тока ионы веществ движутся к электродам и «встречаются» с заряженными мембранами, которые и осуществляют процесс фильтрации. В результате получаются два раствора: чистая вода и концентрат. Данный метод очистки и обеззараживания питьевой воды применяется на химических предприятиях, и служит отличным способом для вторичной переработки концентрата.
Мы знаем все о качестве питьевой воды и методах ее подготовки
Как обеззараживают питьевую воду и как сделать это самому: способы и средства
Обеззараживание воды – серьезная процедура, этапы и стандарты проведения которой изложены в специальной документации. Сведения содержатся в ГОСТах, СанПиНах, других нормативных документах. Согласно стандартам, для очистки сточных и питьевых вод используются химические, физические и комбинированные методы.
Когда необходимо обеззараживать воду
К сожалению, качество питьевой воды неустанно ухудшается, а времена, когда делали откачку из колодца или скважины, не беспокоясь о качестве, давно закончились. Виной всему технологический прогресс, влекущий за собой стремительное загрязнение окружающей среды.
Согласно имеющимся сведениям, все источники пресной питьевой воды имеют осадок, содержат в составе болезнетворные микроорганизмы и бактерии, бывают загрязнены химическими соединениями.
Очистка питьевой воды заключается в удалении из жидкости взвешенных частиц (солей, осадка, пыли, других примесей). Этого недостаточно, чтобы назвать ее питьевой – для этого показана дезинфекция.
Основная цель обеззараживания воды – уничтожить различных паразитов, находящихся в ней. Такой подход позволяет избежать массовых вспышек инфекционных болезней, предотвратить пандемию болезней, способных унести жизни миллионов.
Способы обеззараживания воды
Станции центрального водоснабжения имеют в своем арсенале массивные трехступенчатые фильтры, обеспечивающие тонкую химическую и механическую чистку. Обязательным является обеззараживание реагентами, в частности хлором.
В большинстве регионов воду хлорируют 1 раз в год. Этот процесс можно назвать длительным, потому что он занимает около 3 суток. В первый день порцию вещества засыпают в трубопровод, на вторые сутки обеспечивается его распространение, а на заключительном этапе проводится промывка труб. Чаще всего процедуру проводят в мае, чтобы уничтожить патогенные микроорганизмы, способные к активному размножению в теплой воде.
Воду из родников и подземных источников употреблять можно при условии, что они находятся в экологически чистых регионах. Там жидкость сама проходит сквозь песок и пластины извести, постепенно очищаясь и фильтруясь. Такое самоочищение в случае с водопроводной водой невозможно.
Химические методы очистки воды
Современные химические методы обеспечивают обеззараживание питьевой воды за счет уничтожения патогенных микроорганизмов: бактерий, вирусов, грибков. В отдельных случаях бактерицидного действия подобных компонентов бывает недостаточно, потому прибегают к использованию безреагентных методов. Индивидуальные схемы очистки позволяют получить уверенные результаты.
После полного обеззараживания вода не считается питьевой. На следующем этапе показано использование фильтрующих материалов для очистки воды. Установки помогают удалить из жидкости остатки патогенной флоры, вывести токсины, продукты жизнедеятельности, вредные химические соединения.
Чистить воду можно серебром, но этот метод не используется в промышленности. Чистят воду таким способом только в быту и в незначительных объемах. Для обеззараживания применяется небольшое количество металла. Если не придерживаться доз, вещество накопится в организме, что может стать причиной серьезных проблем со здоровьем.
Владельцам частных домов надо знать, что периодическую очистку воды в бассейне можно сделать своими руками. При этом не обязательно использовать радикальную химию для обеззараживания жидкости. Можно использовать хлор, бром или перекись водорода. Такие способы не удобны, потому многие от них отказываются и просто покупают таблетки для бассейна, предназначенные для дезинфекции воды.
Хлорирование
Этот метод считают самым дешевым и одним из наиболее эффективных. Диоксид хлора для обеззараживания питьевой воды часто применяют в очагах с тяжелой эпидемиологической обстановкой, используют в случае аварий, чрезвычайных ситуаций на водопроводах, в прудах отстойниках.
Метод нельзя назвать передовым. Он имеет свои недостатки:
По определению СанПиН, дозы хлора для обеззараживания питьевой воды – 0,5 г на мл спустя 30 минут после внесения. Сложность заключается в том, что изначально объем вещества устанавливают опытным путем, потому добиться высокой точности довольно сложно.
Озонирование
Наиболее современный метод обеззараживания, который обеспечивается прибором, производящим озон. При озонировании в процессе разложения газа выделяется кислород, разрушающий микробы и вирусы. Для достижения результата необходима небольшая доза – 0,5 мг/дм куб. При увеличении доз жидкость начинает неприятно пахнуть.
Главное преимущество в том, что озон не образует канцерогенов и вредных соединений. Его можно использовать для централизованного и индивидуального водоснабжения.
Полимерные реагенты
Такая методика более эффективна в отношении бактерий, нежели озонирование, а также гораздо безопаснее хлорирования. Сейчас используются современные и безопасные вещества:
Для очистки и промывки труб централизованного водоснабжения методика используется крайне редко из-за высокой себестоимости препаратов. Обеззараживание по такой методике часто проводят в частных бассейнах.
Йодирование и бромирование
Активным компонентом, обеспечивающим уничтожение патогенной флоры, выступает бром или йод. Вещества имеют максимальную противомикробную активность, потому они рекомендованы для обеззараживания питьевой воды.
Но такие средства бывают опаснее хлора, особенно для людей с патологиями щитовидной железы или других органов эндокринной системы. Йод и бром способны влиять на работу организма.
Олигодинамия
Суть этой методики обеззараживания заключается во влиянии ионов меди, золота, серебра, свинца и других металлов на патогенные микроорганизмы. Обработка происходит с применением ионаторов. Такие средства эффективно уничтожают:
Физические методы обеззараживания воды
Физические методы обеззараживания – безреагентные. Обеззараживание происходит под действием физических факторов, таких как нагревание, кипячение, воздействие УФ-лучей или обратный осмос. Использовать их рекомендуется совместно с химическими для достижения наиболее надежных результатов.
УФ-излучение
Обеззараживание производят специальными УФ-системами со встроенными лампами, помещенными внутрь герметичной кварцевой трубки. Вода проходит вдоль источника ультрафиолета и обеззараживается. Установки довольно дорогие, агрегат с невысокой мощностью обойдется в 3 тыс. руб.
Такое облучение угнетает активность патогенных микроорганизмов, не влияет на вкус жидкости, не образует опасных соединений. Но для получения питьевой воды обеззараживания ультрафиолетом недостаточно, показана прогонка воды по методу тонкой фильтрации.
Электроимпульсный способ
Методика применяется для очищения и обеззараживания мутной воды, считается действенной и безвредной. Способ не нашел широкого распространения из-за цены оборудования.
Его суть в том, что специализированные аппараты образуют серию электрических зарядов, направляют их в жидкость, в которой образуются ударные и ультразвуковые волны. Они деформируют патогенные клетки. Обеззараженная жидкость сохраняет стерильность долго, в течение 3–4 месяцев.
Ультразвуковое обеззараживание
Оптимальный метод для обеззараживания воды в открытых источниках. Жидкость очищают аппаратами и установками, образующими волны высокой частоты. Оборудование измельчает налет, выводит фрагменты органических загрязнений, споры болезнетворных бактерий. Установки не справляются с вирусами, токсинами, отравляющими веществами.
Термическая обработка воды
Термическое обеззараживание – это классическое кипячение. Метод считается самым дешевым, потому может использоваться в быту, полевых условиях. Для достижения результатов воду кипятят под крышкой в течение 5 минут, а потом отстаивают еще 3–5 часов и процеживают, не сливая жидкость, находящуюся на дне. Этот метод часто применяют хозпредприятия, не имеющие доступов к полноценной фильтрации.
Кипячение показывает неплохие результаты, но качество воды заметно ухудшается. Меняется ее вкус. Кроме того, термическая обработка не защищает от инфекционных болезней, таких как сибирская язва. В жидкости также остаются яды, токсические соединения.
Комбинированные способы
Комбинация физических и химических способов очистки воды помогает добиться лучших результатов. Такие методики считают передовыми, они завоевывают популярность, потому используются в быту, на производстве.
Суть способов в том, что агрегаты и специальные установки уничтожают патогенные микроорганизмы, а химические соединения предотвращают их повторное образование, обеспечивают пролонгированное действие.
Обеззараживание питьевой воды в походных условиях
Самый простой способ обеззараживания воды в полевых условиях – кипячение. Его продолжительность должна быть от 5 до 60 минут – такое условие обеспечивает уничтожение большинства паразитов и патогенных микроорганизмов. Затем показано отстаивание в течение нескольких часов.
Можно использовать примитивные химические методы – например, внести в воду порошок марганцовки. Вещество уничтожит бактерии, продукты распада. Бросают в жидкость всего несколько кристаллов, раствор не должен стать розовым. Жидкость отстаивают в течение часа и ожидают, когда реактив выпадет в осадок.
Употреблять можно только 2/3 воды. Допивать до дна не рекомендуется. Это самый надежный способ обеззараживания питьевой воды в сложных условиях.
Для очистки воды в полевых условиях также используют аптечные препараты: йод, перекись водорода, зеленку. Жидкость настаивают в течение 30 минут, а потом процеживают через активированный уголь. Соблюдая этапы очистки, человек может максимально обезопасить себя.
Нормативные документы водно-санитарного законодательства
Качество питьевой воды контролируется и регулируется нормами законодательства и другими документами. Основное положение, применяемое для оценки качества, изложено в Федеральных законах и Водном кодексе. Но эта документация является только базовой.
Работу систем канализации и водоснабжения, качество подачи воды, другие параметры контролируют различные нормативные документы:
Благодаря существующей документации качество питьевой воды регулярно контролируется и регулируется по требованию за счет ее обеззараживания.
Правила поставки, очистки, обеззараживания изложены в СанПин 2.1.4.2652-10. В том же документе имеются требования к оборудованию и реагентам, используемым для фильтрации.
Компании-поставщики должны регулярно производить обеззараживание питьевой воды для профилактики возникновения вспышек различных кишечных инфекций у населения. Дозы дезинфицирующих составов, методики проведения обеззараживания различаются в зависимости от характера источников, региона.
Какой метод обеззараживания воды вы считаете самым лучшим? Поясните, в чем его преимущество, в комментариях. Не забывайте распространять ссылку на эту статью на страницах ваших социальных сетей – вашим друзьям может быть интересно. Добавляйте страницу в закладки, чтобы сохранить полезную информацию.