高中化学主题1获取洁净的水教案
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。
高中化学获得纯净的水教案

高中化学获得纯净的水教案主题:获得纯净的水教学目标:1. 了解水中的杂质种类及对人体健康的影响。
2. 掌握净水方法及其原理。
3. 学会利用实验方法检测水的纯净程度。
教学重点:1. 水中的常见杂质及其特点。
2. 净水方法的原理和效果。
3. 实验方法检测水的纯净程度。
教学难点:1. 理解不同净水方法的原理。
2. 掌握实验方法检测水的纯净程度。
教学准备:1. PowerPoint 答案2. 净水器、碘液、淀粉溶液、氯仿等实验器材3. 实验操作流程和注意事项教学步骤:一、引入通过图片或视频展示污染严重的水源和引起的健康问题,引发学生对水质净化的重视和兴趣。
二、讲解水中的常见杂质及其对健康的危害1. 给学生讲解水中可能存在的有机物、重金属、细菌等有害杂质,并说明其对人体健康的危害。
2. 与学生讨论水质优劣对日常生活和健康的影响,培养学生良好的用水习惯和环保意识。
三、介绍净水方法及原理1. 介绍常见的净水方法包括煮沸、过滤、氯化消毒、逆渗透等,说明其原理和适用范围。
2. 讲解净水器的工作原理和分类,指导学生如何选择适合的净水设备。
四、实验操作1. 分组进行水质检测实验,使用碘液和淀粉溶液检测水中淀粉的含量,利用氯仿萃取法检测水中的有机物。
2. 学生自行设计实验流程和记录实验数据,通过实验结果初步判断水的纯净程度。
五、总结与评价1. 总结各种净水方法的优缺点,讨论选择合适的净水方式的依据。
2. 督促学生加强环保意识,呼吁保护水资源,促进可持续发展。
评估与反馈:1. 教师根据学生设计的实验流程、实验数据和对净水方法的理解情况进行评价。
2. 学生填写反馈表,反映对水质净化知识的掌握程度和实验操作的难易程度。
延伸拓展:1. 引导学生了解国内外净水技术发展现状和应用情况。
2. 鼓励学生参与水资源保护和净化的社会实践活动,提高学生的实践能力和社会责任感。
高中化学第二单元化学与资源开发利用课题获取洁净的水教案新人教选修

第二单元课题1 获取洁净的水【教学目标】知识与技能1.了解从天然淡水获取洁净水的常用方法—混凝法和化学软化法2.了解硬水软化的常用方法—加热法、药剂法和离子交换法。
3.知道纯水与天然水、硬水与软水的区别,学会简单、常用的检验硬水与软水的方法。
过程与方法1.通过硬水软化的科学探究活动使学生初步了解设计实验方案的方法。
2.通过硬水软化的科学探究活动使学生了解除去杂质时选择试剂和确定加入试剂顺序的一般思路。
情感态度与价值观感受化学在水处理中的应用。
化学对改善个人生活的积极作用,发展善于合作、勤于思考、敢于实践的精神,增加饮水卫生和珍惜水资源的意识。
【教学重点】天然水净化的化学原理,化学在水处理中的应用和意义。
【教学难点】硬水的软化。
【教学准备】FeSO4·7H2O晶体、Fe2(SO4)3、Ca(OH)2溶液、、NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、MgCl2、CaCl2、溶液、肥皂水【教学实录】【情景引入】1.录像剪辑自来水厂生产片段2.图片展示【问题讨论】自来水厂生产过程中为什么加入絮凝剂?【学生回答】天然水中常含有悬浮物和胶体。
【教师引导】悬浮物和胶体是很难用自然沉降法除去的。
引导学生回忆胶体凝聚的方法。
【板书】一、天然水的净化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。
常用的混凝剂是明矾。
【板书】1.混凝法原理: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】明矾、铁盐或亚铁盐为什么能净化水?分别写出明矾、铁盐净化水的离子反应方程式。
【学生讨论回答】明矾的净水原理:明矾在水中发生电离: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,使胶体杂质聚沉。
获取洁净的水教案.wps

2、化学软化
加热软化、药剂软化、离子交换
[设问]问:混凝过的水是不是洁净的水如果不洁净应该如何解决
水中存在很多细菌,细菌是蛋白质。
回答杀菌的办法
通过试验形象地学习化学能转化成电能,培养学生实验技能
1min
[设问]
除去水中的细菌是不是水就可以变得纯净
小实验验证:分别取自来水和纯净水加肥皂水,震荡观察现象。
讲述:生活中加热水产生水垢,通过小实验进一步证明设想。
思考、探讨、交流
利用已有的生活经验解决提出的问题
5min
[知识讲解]
硬水、软水定义;暂时硬度、永久硬度定义。并进一步指加肥皂水进行软、硬水判断
由钙镁离子含量低一软硬水;由钙镁化合物组成定义暂时硬度永久硬度。
理解记忆
掌握化学知识及实际解决问题办法
3min
[设问]硬水的危害
资料提供
思Hale Waihona Puke 回答引出硬水软化的必要及软化方法
教学媒体:
ppt,动画,录象,课堂实验。
教学过程
教师活动
教学内容
学生活动
设计意图
时间
分配
[引入]实物展示:自然水(河水)观察浑浊。提出如何变得洁净。
讲述自然能源是自然界为人类利用的物质和能量的总称。水资源是人类赖以生存的重要能源。
明确学习目标,进入学习情景
通过实际解决问题,引入探究,增强学生学习的兴趣和积极性
《获取洁净的水》教学方案设计
课 题
获取洁净的水
课型
新授课
授课教师
姜哲华
单位
辽宁省盘锦市辽河油田第一高级中学
2019学年高中化学 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2

课题1 获取洁净的水1.天然水的净化方法 混凝法和化学软化法。
2.混凝法 (1)明矾净水原理:①电离:KAl(SO 4)2===K ++Al 3++2SO 2-4, ②Al 3+发生水解:Al 3++3H 2OAl(OH)3+3H +,③净水⎩⎪⎨⎪⎧a.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,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:混凝剂难以清除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:混凝沉淀→过滤→杀菌。
3.化学软化法(1)天然水中溶解的杂质⎩⎪⎨⎪⎧①无机盐类⎩⎪⎨⎪⎧阳离子:Ca 2+、Mg 2+等阴离子:HCO -3、CO 2-3、SO 2-4、Cl -、NO -3等②某些可溶性有机物③气体(2)天然水⎩⎪⎨⎪⎧硬水:含有较多Ca 2+、Mg 2+的水软水:含有少量Ca 2+、Mg 2+或不含Ca 2+、Mg 2+的水(3)水的硬度⎩⎪⎨⎪⎧暂时硬度:由Ca(HCO 3)2或Mg(HCO 3)2引起的永久硬度:由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。
(4)硬水的软化:①暂时硬水的软化用加热法,其原理为(填化学方程式): Ca(HCO 3)2=====△CaCO 3↓+CO 2↑+H 2O ,Mg(HCO 3)2=====△MgCO 3↓+CO 2↑+H 2O , MgCO 3+H 2O=====△Mg(OH)2↓+CO 2↑。
②永久硬度的水的软化⎩⎨⎧药剂法(如纯碱、生石灰等)离子交换法⎩⎪⎨⎪⎧ 软化过程:2NaR +Ca 2+===CaR 2+2Na +, 2NaR +Mg 2+===MgR 2+2Na+再生过程:CaR 2+2Na +===2NaR +Ca 2+[跟随名师·解疑难](1)强酸弱碱盐水解其溶液呈酸性,如Fe 2(SO 4)3溶液:Fe 3++3H 2O Fe(OH)3+H +;强碱弱酸盐水解其溶液呈碱性,如NaClO 溶液:ClO -+H 2O HClO +OH -;强酸强碱盐不水解,其溶液呈中性,如NaCl 、KNO 3溶液。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
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【实验2-1】:在河水中加入以下物质【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=Ca CO3↓+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。
交换进行到离子交换剂中的Na+全部被Ca2+、Mg2+代替后,离子交换剂即失去软化硬水的能力,也就是说交换后的水不再符合软水的标准时,离子交换剂就失效了,此时必须使离子交换剂再生.【提问】什么是离子交换剂的再生?如何再生?(请一位同学回答)【讲解】常用5——8%NaCl溶液浸泡失去交换能力的离子交换剂,CaR2和MgR2跟Na+发生交换作用重新生成NaR,从而又恢复了离子交换剂软化硬水的能力,这个过程叫再生.【板书】再生原理:CaR2+2Na+=2NaR+Ca2+【提问】再生过程和交换过程有什么关系呀?【解答】再生过程是交换过程的逆过程。