高中化学:新课标人教版选修二 第2单元课题1 获取洁净的水 教案
人教版选修2课题1《获取洁净的水》教案

方程式
P27
探究
引导学生完成课本26页“科学探究”,并填表
导入
由于科学技术的发展,人们的生活水平日益提高,但我们不得不面对淡水资源的日益匮乏和严重的水污染问题。对化学科学提出了新的课题——污水处理、海水淡化
板书
二、污水处理
方法分类:物理法、生物法、化学法
程度:一级、二级、三级
介绍
污水处理流程
明
确
1.工业上常用混凝剂:硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等。
2.含铝混凝剂处理饮用水的安全性遭到质疑。
3.绿矾来源充足,但水解后生成的Fe(OH)2溶解度较大,混凝效果差。
4.先加烧碱调pH至9使Fe(OH)2转化为Fe(OH)3,溶解度降低,混凝作用。
提问
经混凝沉淀后的水是否可直接饮用?为什么?
与明矾相比,绿矾作为水净化试剂有何优缺点?如何避免缺点?
设问
为什么明矾、绿矾等化合物可以用来净化水?2中将pH调至9有什么作用?
讨论
天然水中常含有一些悬浮物和胶体,自然沉降难以除去,加入明矾、绿矾等化合物后,由于其与水作用发生水解,生成带正电的胶体,与水中带负电的胶体通过电性吸引而发生聚沉,以达到净化水的目的。2中pH达9时,Fe易由二价被氧化成三价。
讨论
不可直接饮用,天然水中含有细菌,有机物及无机盐。
板书
生活用水净化的一般过程:混凝沉淀→过滤→杀菌
提问
喝生水有什么危害?我们日常生活中为什么提倡喝开水?
讨论
由于天然水与周围环境接触,溶解了大量无机盐、可溶性有机物和细菌等物质,若直接饮用会导致腹痛、腹泻、结石等症状。通过加热可以使生水中大量无机盐沉淀,杀死细菌,有机物因挥发而除去。
人教版高中化学选修二教案-获取洁净的水

获取洁净的水[复习]硬水的软化有关内容。
[板书]二、污水处理[讲解]配合流程图讲解现代污水处理技术:现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理工艺。
污水一级处理应用物理方法,如筛滤、沉淀等去除污水中不溶解的悬浮固体和漂浮物质。
污水二级处理主要是应用生物处理方法,即通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程,将污水中的各种复杂的有机物氧化降解为简单的物质。
生物处理对污水水质、水温、水中的溶氧量、pH值等有一定的要求。
污水三级处理是在一、二级处理的基础上,应用混凝、过滤、离子交换、反渗透等物理、化学方法去除污水中难溶解的有机物、磷、氮等营养性物质。
污水中的污染物组成非常复杂,常常需要以上几种方法组合,才能达到处理要求。
污水一级处理为预处理,二级处理为主体,处理后的污水一般能达到排放标准。
三级处理为深度处理,出水水质较好,甚至能达到饮用水质标准,但处理费用高,除在一些极度缺水的国家和地区外,应用较少。
目前我国许多城市正在筹建和扩建污水二级处理厂,以解决日益严重的水污染问题。
[自学]污水处理中的化学反应及原理:向污水中投加某中化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质。
常用的方法有化学沉淀法混凝法、中和法、氧化还原(包括电解)法。
1、中和法用于处理酸性废水及碱性废水。
向酸性废水中投加碱性物质如石灰、氢氧化钠等进行中和,向碱性废水中吹入含CO2的烟道气或其它酸性物质中和。
2、沉淀法向污水中投加某中化学物质,使它与污水中的溶解性物质发生反应,生成难溶于水的沉淀物,以降低污水中的溶解污染物的方法。
这种处理方法常用于处理含重金属、氰化物等工业生产污水的处理。
在处理含锌废水时,一般投加石灰沉淀剂;处理含汞废水时,可采用硫化钠进行共沉处理;含铬污水,可采用碳酸钡、氢氧化钡等为沉淀剂生成难溶的铬酸钡沉淀。
3、氧化还原法废水中呈溶解状态的有机和无机污染物,在投加氧化剂或还原剂后,由于电子的迁移,而发生氧化或还原作用,使其转化为无害物质。
高中化学第二单元化学与资源开发利用课题1获取洁净的水学案新人教版选修2

课题1 获取洁净的水1.了解用混凝法除去天然水中悬浮物的原理及利用化学软化法除去天然水中可溶性杂质的原理。
2.了解污水处理的基本过程和方法,通过对水体污染的危害和造成水体污染主要污染物的了解,树立环保意识。
3.了解蒸馏法、电渗析法等海水淡化的一般方法。
授课提示:对应学生用书第16页一、水处理方法的选择水处理方法的选择,通常要考虑以下几个方面:1.水质和数量的要求。
2.选择有效的方法和设备。
3.考虑必要的成本核算,进行质量、数量及经济实用等方面的综合评价。
二、天然水的净化1.混凝法除水中的悬浮物和胶体(1)定义:混凝法就是在天然水中加入混凝剂,使细小的悬浮物和胶体聚集成较大的颗粒而沉淀,然后过滤除去的方法。
(2)常用的混凝剂在生活中常用明矾作混凝剂,在工业生产中还常用硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等作混凝剂。
(3)明矾的净水原理明矾在水中发生电离:KAl(SO4)2===K++Al3++2SO2-4;Al3+与水发生水解反应生成Al(OH)3的离子方程式:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+。
①Al(OH)3在水中以絮状的胶体形式存在,Al(OH)3胶体粒子带正电,水中的胶体杂质一般带负电,通过电性吸引作用,使胶体杂质聚沉。
②Al(OH)3胶体有较大的表面积,能吸附水中悬浮的杂质。
2.杀菌(1)用混凝剂可以除去天然水中的不溶性杂质,若要作为生活用水,还要杀菌消毒。
流程如下:混凝沉淀―→过滤―→杀菌。
(2)常用的杀菌剂有:氯气、臭氧、二氧化氯等。
3.化学软化法(1)水的硬度①软水和硬水:含有较多Ca 2+、Mg 2+的水叫做硬水;含有少量Ca 2+、Mg 2+或不含Ca 2+、Mg 2+的水叫做软水。
②硬度的划分a .暂时硬度:水的硬度是由Ca(HCO 3)2或Mg(HCO 3)2所引起的,这种硬度叫暂时硬度。
b .永久硬度:水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的,这种硬度叫做永久硬度。
高中化学选修2主题1获取洁净的水教案(共5篇)

高中化学选修2主题1获取洁净的水教案(共5篇)第一篇:高中化学选修2主题1获取洁净的水教案主题1获取洁净的水【导入新课】干旱灾区的朋友们好不容易找到的水源能直结接饮用吗?【分析】我们知道天然水在自然循环过程中与大气和土壤不断地接触,必然会混入很多种杂质,为了获得符合不同标准(指工业生产或生活方面)的水,必须对水进行处理,以除掉水中的一些杂质。
那么如何如何对水进行处理,如何获得符合所需标准的水,这将是这节课将要学习的获取洁净的水。
【问题讨论】自来水厂生产过程中为什么加入絮凝剂?【分析】天然水中常含有一些悬浮物和胶体,很难用自然沉降法除去。
所以常用加入混凝剂的方法,使细小的悬浮物和胶体聚集成较大颗粒而沉淀,然后过滤除去。
像这种除杂的方法就称之为混凝法。
【板书】一、天然水的净化【板书】1.混凝法:(1)原理:加入一种混凝剂(如:明矾、铁盐、亚铁盐等),使水中细小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀,然后过滤除去。
【提问】常用的混凝剂是明矾,你们知道明矾为什么能净化水?【分析】明矾的主要成分是KAl(SO4)2,它是强电解质,在水溶液中发生完全电离,他的电离方程式为:KAl(SO4)2 = K+ +Al3+ + 2SO42-,Al3+与水发生水解反应生成Al(OH)3,水解方程式为Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ Al(OH)3在水中以絮状的胶体形式存在,由于水中的胶体杂质一般都带负电,而Al(OH)3胶体粒子带正电,通过电性吸引作用,破坏了天然水中胶体杂质的稳定性,并在分子引力作用下凝聚成大颗粒下沉。
同时还能吸附一些悬浮物,这样就起到了净水的作用。
【注意】同学们注意啦,胶体本身是不带电的,带电的是胶体粒子,这就像溶液一样,溶液是成电中性,但溶液中的粒子有可能是带电的。
【过渡】近年来用含铝混凝剂处理饮用水的安全性不断受到质疑,有资料显示铝盐对人体健康有危害,同学们可以看一下:有资料表明:此外,铝可抑制胃液和胃酸的分泌,使胃蛋白酶活性下降,导致甲状旁腺的亢进。
人教版选修2化学与技术《获取洁净的水》教案及教学反思

人教版选修2化学与技术《获取洁净的水》教案及教学反思一、教案1. 课程内容本节课程的主要内容为:获取洁净的水。
教学目标是让学生了解淡水资源紧缺、污染严重的世界现状,了解常见淡水污染物及其危害,掌握几种治理水污染的技术,提高学生的环境保护意识和实际应用综合能力。
2. 教学方法本课程主要采用讲授、组织讨论等方法。
3. 教学流程在课堂上,应按照以下步骤进行教学: 1. 开始课堂:发布本节课程主题 2. 提出问题:什么是洁净的水?为什么要获取洁净的水? 3. 发布任务:请同学们阅读教材,找出淡水污染及其危害的内容。
4. 讨论汇报:让几组同学进行讨论,并汇报淡水污染及其危害的内容。
5. 讲授:介绍几种治理水污染的技术、效果以及影响因素。
6. 讨论汇报:让几组同学进行讨论,并汇报掌握的治理水污染技术。
7. 总结:回答本节课程提出的问题。
4. 教学重点与难点本节课程的教学重点是让学生掌握几种治理水污染的技术,并了解淡水资源紧缺、污染严重的世界现状。
本节课程的教学难点在于让学生掌握治理水污染技术的实现过程、影响因素。
5. 学生评价通过教育教学活动,可以测评出学生对所学的相关知识、技能掌握情况。
本次授课教师在教学过程中应当及时收集学生的意见和建议,以及记录学生对相关任务的实际情况和完成度等信息,以便更好的对学生进行评价。
二、教学反思本次授课笔者运用了多种教育教学策略,如师生互动、案例分析、问题导向学习、小组讨论等教学方法,多种教学手段用于激发学生的学习热情,增强学生自主学习的动力。
在课前准备方面,笔者针对本节课程重点及难点,制定了详细的教学计划和教育教学方案,使得课堂教学顺序及效果更加清晰明了。
在教学过程中,笔者积极发挥主讲教师的作用,调动学生的参与积极性,课堂氛围活跃。
在讲解内容时,笔者注重以具体实例来说明要点,加深学生对内容的理解。
在课堂的交互形式设计上,笔者紧扣当前的教育教学趋势,积极倡导学生自主学习和合作学习,通过小组讨论、问题导向学习等方式,激发学生的学习热情和团队合作精神。
人教版选修2高中化学教案 《获取洁净的水》(1)

2.1獲取潔淨的水如何發展海水淡化業根據沿海城市水資源嚴重匱乏的現實及其區位特點,大力發展海水淡化產業,既是解除缺水困擾的重要途徑,也是一個蘊含著巨大潛力的經濟增長點。
進一步提高認識。
通過講實情、算細帳,提高沿海城市各級領導幹部對發展海水淡化產業重要性的認識。
要使大家認識到,由於長期沿襲計畫體制下依靠財政投資的運營方式,自來水價格遠遠低於實際完全成本;海水淡化按照市場經濟方式將取水、設備、運營等全部費用計入成本;今後隨著自來水經營的市場化和海水淡化規模的擴大以及技術的進步,二者在價格競爭中的態勢必將發生巨大變化。
加強領導和規劃。
發展海水淡化產業是一個系統工程,涉及方方面面,必須加強領導、統籌兼顧、全面規劃。
通過國家有關部門和沿海地區的協調,加強宏觀指導,綜合運用經濟手段、法律手段和必要的行政手段,加強對海水淡化產業的扶持;確定優先發展的重點地區、重點工程、制定政策措施,並將其納入相關地區的經濟和社會發展規劃,以確保既定目標的實現。
建立海水淡化產業示範區。
抓住產業結構調整的機遇,選擇一個或幾個具有典型性和代表性沿海城市,辦好國家和地方兩級示範區。
通過先進實用技術的優化組合,實施以海水淡化為主,包括鹵水制鹽以及提取其他有用成份的化學工業相結合的產業鏈,使裝置的規模逐步擴大,從而降低成本,提高綜合效益。
必要的政策扶持。
鼓勵海水淡化關鍵技術的研究開發和引進、消化、吸收,作為重點課題組織科研單位、大專院校和生產企業共同攻關,並給予經費保障;對海水淡化設備製造企業在一定時期實行減免稅,努力提高國產化、成套化、系列化水準;對海水淡化生產企業購置設備和技術改造給予貼息貸款,並適當降低營業稅;培育淡化水市場。
企業生產的淡化水應比照自來水給予同等補貼,除企業自行銷售以外的部分,經檢測合格,可以直接進入城市自來水管網。
通過這些優惠政策,一方面可以逐步做到投資的多元化,實現海水淡化生產與設備製造的企業化經營;另一方面可以促進發展具有自主知識產權的專利技術,並以此為依託,使海水淡化產業發展壯大,使海水淡化設備製造產業不僅滿足國內需要,而且走出國門,闊步進入國際市場。
2024-2025学年高中化学第二单元化学与资源开发利用2.1获取洁净的水教案3新人教版选修2

6. 教学指导材料:教师需要准备一份详细的教学指导材料,其中包括实验步骤、操作要点、案例分析的引导问题等。这份材料可以帮助学生更好地进行实验操作和思考。
7. 安全注意事项:教师需要准备一份安全注意事项,包括实验操作中的安全操作规范、实验器材的使用方法等。在实验操作前,教师需要向学生讲解和强调安全注意事项,确保实验过程的安全性。
在教学资源方面,我准备了丰富的教材和多媒体资源,包括实验演示、案例分析和视频资源等。这些资源有效地帮助学生更好地理解和掌握净水知识。然而,我也意识到,在课堂上,我应该更加注重引导学生主动参与和思考,而不是仅仅依赖于多媒体资源。
总体来说,我认为这节课的教学效果是积极的。学生对净水知识有了更深入的理解,他们的实验操作能力和问题解决能力得到了提高。然而,我也意识到了一些改进的空间,包括提供更多的实例和案例,以及更加注重引导学生主动参与和思考。在未来的教学中,我会根据学生的反馈和学习情况,不断调整和改进教学策略,以提高教学效果。
过程:
选择几个典型的净水案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义,让学生全面了解净水方法的多样性或复杂性。
引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响,以及如何应用净水方法解决实际问题。
5. 学生小组讨论(10分钟)
目标:培养学生的合作能力和解决问题的能力。
过程:
将学生分成若干小组,每组选择一个与净水相关的主题进行深入讨论。
4. 合作与交流能力:通过小组讨论和课堂展示,学生将能够培养合作能力和表达能力。他们将学会如何与他人合作解决问题,并能够清晰地表达自己的观点和想法。
5. 科学思维与创新意识:学生将能够运用科学方法分析和思考净水问题,培养科学思维能力。同时,他们能够提出创新的净水方法和技术,培养创新意识和创新能力。
高中化学第二单元化学与资源开发利用课题1获取洁净的水教学案新人教版选修22

课题 1 获取干净的水天然水的净化[ 自读教材·夯基础]1.天然水的净化方法混凝法和化学融化法。
2.混凝法(1)明矾净水原理:++ Al 3+2-,①电离: KAl(SO4) 2 ===K+ 2SO4② Al 3+发生水解:Al3+23+,+3HO Al(OH) + 3Ha.Al(OH) 3胶体粒子带正电,水中的胶体杂质一般带负电,经过电性吸引作用,使胶体③净水杂质聚沉,b.Al(OH) 3胶体有较大的表面积,能吸附水中的一些悬浮物。
(2)工业生产中常用的混凝剂有明矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等。
(3)获取生活用水:混凝剂难以除去溶解于水中的有机物、无机盐和微生物。
获取生活用水的一般过程:混凝积淀→过滤→杀菌。
3.化学融化法阳离子: Ca2+、 Mg2+等①无机盐类-2-、阴离子: HCO、 CO(1) 天然水中332---等溶解的杂质SO4、 Cl、NO3②某些可溶性有机物③气体硬水:含有许多2+2+的水Ca、 Mg(2) 天然水软水:含有少许2+2+或不含Ca、 Mg2+2+的水Ca、 Mg临时硬度:由Ca(HCO3) 2或 Mg(HCO3) 2惹起的(3)水的硬度永远硬度:由钙和镁的硫酸盐或氯化物等惹起的天然水大多同时拥有临时硬度和永远硬度。
(4)硬水的融化:①临时硬水的融化用加热法,其原理为( 填化学方程式 ) :△Ca(HCO3) 2=====CaCO3↓+ CO2↑+ H2O,△Mg(HCO3) 2=====MgCO3↓+ CO2↑+ H2O,△MgCO3+ H2O=====Mg(OH)2↓+ CO2↑。
药剂法 ( 如纯碱、生石灰等 )②永远硬2++,融化过程: 2NaR+ Ca===CaR+2Na度的水22++离子互换法2NaR + Mg ===MgR+2Na的融化2重生过程: CaR2+ 2Na+===2NaR+ Ca2+[ 跟从名师·解疑难 ](1) 强酸弱碱盐水解其溶液呈酸性,243溶液: Fe3+23+;强如 Fe (SO )+ 3HO Fe(OH) +H碱弱酸盐水解其溶液呈碱性,如-+ H2O-;强酸强碱盐不水NaClO 溶液: ClO HClO+ OH解,其溶液呈中性,如NaCl、KNO3溶液。
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课题1 获取洁净的水教学目的:1.知道化学在水处理中的应用。
2.了解化学在水污染处理中的具体应用,认识化学与社会发展的关系;教学重点、难点:化学在水处理中的应用。
探究建议:参观当地大型企业水处理厂;查阅有关水处理的最新科技文章。
课时划分:两课时教学过程:【导入新课】干旱灾区的朋友们好不容易找到的水源能直结接饮用吗?【分析】我们知道天然水在自然循环过程中与大气和土壤不断地接触,必然会混入很多种杂质,为了获得符合不同标准(指工业生产或生活方面)的水,必须对水进行处理,以除掉水中的一些杂质。
那么如何如何对水进行处理,如何获得符合所需标准的水,这将是这节课将要学习的获取洁净的水。
【问题讨论】自来水厂生产过程中为什么加入絮凝剂?【分析】天然水中常含有一些悬浮物和胶体,很难用自然沉降法除去。
所以常用加入混凝剂的方法,使细小的悬浮物和胶体聚集成较大颗粒而沉淀,然后过滤除去。
像这种除杂的方法就称之为混凝法。
【板书】一、天然水的净化【板书】1.混凝法:(1)原理:加入一种混凝剂(如:明矾、铁盐、亚铁盐等),使水中细小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀,然后过滤除去。
【提问】常用的混凝剂是明矾,你们知道明矾为什么能净化水?【分析】明矾的主要成分是KAl(SO4)2,它是强电解质,在水溶液中发生完全电离,他的电离方程式为:KAl(SO4)2 = K+ +Al3+ + 2SO42-,Al3+与水发生水解反应生成Al(OH)3,水解方程式为Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+Al(OH)3在水中以絮状的胶体形式存在,由于水中的胶体杂质一般都带负电,而Al(OH)3胶体粒子带正电,通过电性吸引作用,破坏了天然水中胶体杂质的稳定性,并在分子引力作用下凝聚成大颗粒下沉。
同时还能吸附一些悬浮物,这样就起到了净水的作用。
【注意】同学们注意啦,胶体本身是不带电的,带电的是胶体粒子,这就像溶液一样,溶液是成电中性,但溶液中的粒子有可能是带电的。
【过渡】近年来用含铝混凝剂处理饮用水的安全性不断受到质疑,有资料显示铝盐对人体健康有危害,同学们可以看一下:有资料表明:此外,铝可抑制胃液和胃酸的分泌,使胃蛋白酶活性下降,导致甲状旁腺的亢进。
当有铁存在时,铝的存在能增加水的脱色。
【解析】因此,世界卫生组织1989年就将铝作为有毒有害物质在食品领域加以控制了,我国卫生部2000年颁发的《生活饮用水卫生标准》中将铝列为饮用水水质控制指标之一,并明确规定饮用水中铝含量不得高于0.2mg/L。
【过渡】随着社会的进步,在处理饮用水时,美国、欧盟以及日本等发达国家已普遍改用三价铁混凝剂,而铝混凝剂逐渐被淘汰。
铝混凝剂主要有?铁混凝剂主要有?【板书】(2)常见混凝剂:铝混凝剂:明矾,硫酸铝,聚合铝等铁混凝剂:高铁酸盐(钠,钾),硫酸亚铁,硫酸铁,碱式硫酸铁等【过渡】我们知道了明矾的净水原理,同样地其他铝混凝剂的净水原理和明矾一样,就是Al3+与水发生水解反应生成Al(OH)3胶体,Al(OH)3胶体可以使水中的胶体杂质凝聚成大颗粒下沉,即胶体的聚沉,同时还能吸附一些悬浮物,这样就起到了净水的作用。
那铁混凝剂的净水原理又是如何的呢?由于高铁酸盐是一种新型水处理剂。
下面我们就来简要学习一下高铁酸盐。
【分析】高铁酸盐是一种绿色净水剂,其有效成部分是高铁酸根[(FeO4)2-]。
这里,铁呈+6价,具有很强的氧化性,能通过氧化作用进行消毒,在杀菌消毒的同时,本身被还原成Fe3+,又容易水解生成Fe(OH)3胶体,可以吸附水中的悬浮物和使胶体杂质聚沉,从而起到净化水的作用。
【板书】净水原理:Fe3+ + 3H2O= Fe (OH)3 + 3H+【分析】高铁酸盐的作用有杀菌消毒和吸附水中的悬浮物和使胶体杂质聚沉,因此高铁酸盐同时具有氯气和明矾的净水效果,并且它在整个对水的消毒和净化过程中,不产生任何对人体有害的物质。
高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂。
【分析】高铁酸盐除了具有优异的氧化漂白、高效絮凝、优良的杀菌作用以外,它还迅速有效地去除淤泥中的臭味物质。
铁酸盐除臭主要是氧化掉诸如硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲基硫(CH3)2S)、氨气(NH3)等恶臭物质,将其转化为安全无味的物质。
由于高铁酸盐在整个PH值范围都具有极强的氧化性,因而对于淤泥除臭处理是较为理想的方法。
【过渡】下面请同学看到实验2-1【过渡】从现象可以得出什么结论呢?【学生讨论】为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好?它在水中的作用与铝盐相似,亚铁盐在水中水解后生成的Fe(OH)2溶解度较大,混凝效果不好。
所以,实际应用时必须将Fe2+氧化成Fe3+,在溶液中生成Fe(OH)3,起到较好的混凝作用。
【分析】在工业上常用FeSO4·7H2O作为混凝剂,因为它来源充足。
在使用FeSO4·7H2O 的时候一定要注意:1、必须将Fe2+转化为Fe3+ ,因为Fe(OH)3的净水效果要好些;由于FeSO4·7H2O溶于水后显酸性,而Fe2+在碱性条件下更容易被氧化成Fe3+,所以要将pH调到9左右,变成效果更好的三价铁离子。
【过渡】开水壶用久了,内壁会长出一层厚厚的水垢,那说明自来水是什么水?【过渡】在初中我们已经学过了硬水和软水的知识,下面我们就来简要回顾一下。
【板书】2、化学软化法【设问】什么是硬水?什么是软水?(通过阅读回答)【板书】(1)天然水的分类:硬水:含有较多Ca2+、Mg2+的水叫做硬水;如矿泉水,自来水,河水、湖水、井水、泉水,自然界中的地面水和地下水等。
软水:含有少量Ca2+、Mg2+或不含Ca2+、Mg2+的水叫做软水。
如雨水,雪水(刚下的雨雪),纯净水等。
【过渡】硬水中含有Ca2+、Mg2+的多少常用水的硬度来表示.最初硬度是指水能溶解肥皂的程度。
同学们阅读课本有关硬度的小字内容。
硬度的定义是什么?【板书】(2)硬度定义:1升水中含有10mmgCaO或者相当于10mmgCaO)称为1度(1。
)【分析】水的硬度的表示方法有多种,目前没有一个统一的标准,这种硬度的表示方法称作德国度,我国采用的表示方法与德国相同,这种表示方法是我国目前最普遍使用的一种水的硬度表示方法。
【过渡】通常根据引起水的硬度的物质是否含HCO3-把水的硬度分为暂时硬度和永久硬度.暂时硬度:如果水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的,这种硬度叫做暂时硬度。
永久硬度:如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的,这种硬度叫做永久硬度。
【提问】思考:暂时硬度可以用什么方法消除?【分析】暂时硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去,故称为暂时硬度。
而永久硬度不能用加热分解的方法除去,因此称为永久硬度。
【过渡】一般天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度,因此,一般所说的硬度是泛指两种硬度的总和.【过渡】我们知道了硬水和软水,那硬水和软水应该如何鉴别呢?【板书】(3)硬水和软水的鉴别方法:①肥皂水法:②加热法:【过渡】我们为什么要研究硬水呢?【板书】(4)硬水给生活和生产带来的危害:①不适宜饮用,因为它容易引起肠胃不适,还能诱发疾病;北方水的硬度高,平均寿命比南方人短6年。
太硬或太软的水都不利于身体健康。
②不利于洗涤,因为它会造成洗涤剂的浪费,使衣物失去原有色泽且变硬;因为用硬水洗衣服的时候,水里的钙镁离子和肥皂结合,生成了脂肪酸钙和脂肪酸镁的絮状沉淀,这就是“豆腐渣”的来历。
③不能做锅炉用水,因为它会使锅炉内结水垢,降低热效率,不仅浪费燃料,甚至严重时能引起锅炉爆炸。
【过渡】所以,我们必须将硬水进行软化。
那么,就让我们接着学习硬水软化的方法吧!【板书】(5)硬水软化的方法【分析】硬水的软化就是软化硬水的方法有多种,通常有加热法,药剂法及离子交换法。
对于具有暂时硬度的水可以用加热的方法进行软化。
在前面已经提到可以用加热法来消除暂时硬度,下面我们就来看一下它是如何消除的。
由于具有暂时硬度的水的硬度是由Ca(HCO3)2,Mg(HCO3)2引起的。
在加热的条件下它们会发生分解。
①加热法Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2OMg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O思考:CaCO3和MgCO3的溶解度的差别?CaCO3不溶,MgCO3微溶。
所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁。
MgCO3+H2O Mg(OH)2↓+CO2↑所以水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,可以用稀盐酸洗,但是为了防止腐蚀设备,需要加入合适的缓蚀剂。
【小结】通过这样处理后,溶液中Ca2+、Mg2+含量减小,因而硬度减小.【过渡】对于具有永久硬度的水可采用药剂法和离子交换法进行软化。
②药剂法:药剂法通过向硬水中加入适当的化学药剂,与Ca2+、Mg2+发生化学反应,使Ca2+、Mg2+以沉淀的形式分离出来,达到软化水的目的。
常用的化学药剂有纯碱、生石灰等。
对于工业锅炉用水,还有一种用磷酸盐作药剂的处理方法,使沉淀物悬浮在水中而不结垢。
根据水的硬度和对水质的要求,决定使用某种药剂或同时使用几种药剂。
A.如果对水的软化程度要求不高,或者仅为其它软化法做预处理,可以使用石灰,它能消除水的暂时硬度:CaO+H2O=====Ca(OH)2Ca(HCO3) 2+Ca(OH) 2=====2CaCO3↓+2H2OMg(HCO3) 2+2Ca(OH) 2======Mg(OH) 2↓+2CaCO3↓+2H2OB.如果对水的软化程度要求高一些,可以使用石灰和纯碱的混合物,它既能消除水的暂时硬度,也可以消除水的永久硬度:CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaClMgSO4+Na2CO3=MgCO3↓+Na2SO4MgSO4+Ca(OH) 2=Mg(OH) 2↓+CaSO4CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4【板书】③离子交换法【分析讲述】离子交换法是用离子交换剂软化水的方法。
离子交换剂分无机质类和有机质类两大类。
无机质类又可分天然的——如海绿砂;人造的——如合成沸石。
有机质类又分碳质和合成树脂两类。
其中碳质类如磺化煤等;合成树脂类分阳离子型——如强酸性和弱酸性树脂;阳离子型——如强碱性和弱碱性树脂、两性树脂和螯合树脂等类。
【过渡】离子交换剂中的阳离子与水中的Ca2+、Mg2+发生离子交换作用,使水得到软化。
(现在常用作离子交换剂的离子交换树脂,是一类不溶于水但能与溶液中同电性离子进行交换的有机高分子电解质,常用NaR、HR等表示。
)如果用NaR表示离子交换剂,你们可以用离子反应来表示离子交换法软化水的过程?【板书】离子交换原理 2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+【过渡】下面来看一下离子交换法软化水示意图;接着看一下具体的交换过程【思考】这种离子交换是否可以无限进行?【解析】交换并非是无止境的。