课题1获取洁净的水(第一课时)

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,主题1 获取洁净的水,第一课时,2、你认为水污染还有其它原因吗？,讨论,一、天然水的净化,实验：在一杯浑浊的黄河水中撒入一药匙明矾粉末，观察现象。写出有关的离子方程式。,KAl,（SO,4,）,2,=Al,3+,+K,+,+2 SO,4,2-,Al,3+,+3H,2,O,Al(OH),3,+3H,+,分组实验2-1,结论：绿矾净水效果不如明矾,绿矾溶于水呈酸性，但碱性条件下更易氧化，使用时将,PH,调至9，变成效果更好的三价铁离子,水中呈胶体状态的污染物质，通常都带有负电荷，若向水中投加带相反电荷的电解质（混凝剂），可是污水中的胶体颗粒失去稳定性，并在分子引力作用下凝聚成大颗粒而下沉。通过混凝法可除去污水中细分散固体颗粒、乳状油及胶状物质。目前常用的混凝剂有：明矾、碱式氯化铝、铁盐等。,注意：含铝混凝剂处理饮用水的安全性。,硬水和软水,硬水,溶有较多量的钙离子，镁离子的水。,如矿泉水，自来水，以及自然界中的地面水和地 下水等。,软水,只溶有少量或者不含钙离子，镁离子的水。,如雨水，雪水，纯净水等。,返回,矿泉水和蒸馏水有什么区别？,1,实验,2、化学软化,硬度,硬度,最初硬度是指水能溶解肥皂的程度,现在主要指水中含钙离子镁离子的浓度,硬度定义,1升水中含有10,mmgCaO,或者,相当于,10,mmgCaO,),称为1度（1,。,),硬度的种类,暂时硬度,CaCO,3,+H,2,O+CO,2,=Ca(HCO,3,),2,定义：由,Ca（HCO,3,),2,和,Mg（HCO,3,),2,引 起的硬度,思考：暂时硬度可以用什么方法消除？,桂林地区有很多的溶洞，是怎么形成的？,溶洞中和附近的水有什么特点？,煮沸暂时硬水时的反应：,Ca(HCO,3,),2,CaCO,3,+,H,2,OCO,2,Mg(HCO,3,),2,Mg,CO,3,+H,2,OCO,2,请翻看书后的溶解度附表，,说出,CaCO,3,和,Mg,CO,3,溶解度的差别。,CaCO,3,不溶，,Mg,CO,3,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。,Mg,CO,3,+H,2,O,=,Mg(OH),2,+CO,2,实验二,所以水垢的主要成分是,CaCO,3,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。,永久硬度,？思考：钙和镁形成的可溶性盐还有哪些？,还有：硫酸钙 硫酸镁 氯化钙 硝酸钙 硝酸镁,？思考：可以也象暂时硬水那样煮沸消除吗？,提示：用反证法思考,比如说：假如氯化镁加热煮沸能反应的话，,生成什么物质？可能吗？,定义：,由钙镁硫酸盐和氯化物引起的，不能用煮沸法消除的硬度叫做永久硬度。,水的硬度,看课本：水中有哪些阴离子？哪些阳离子？,水的硬度往往是暂时硬度和永久硬度的总和。,？,如何区分蒸馏水，暂时硬水和永久硬水,（不止一种方法）,阴离子有：,HCO,3,-,，CO,3,2-,，,Cl,-,，SO,4,2-,，NO,3,-,等,阳离子有：,Ca,2+,Mg,2+,等,硬水和软水,硬水：硬度大于8度的水,软水：硬度小于8度的水,自然界中只有雨水、雪水这样的结晶水才是纯软水。,蒸馏水 暂时硬水 永久硬水,煮沸,蒸馏水和永久硬水,暂时硬水,永久硬水,肥皂水,蒸馏水,你还能想出其他方法来吗？,返回,题3,3.有一最硬水，硬度是由碳酸氢镁引起的，测定硬度为30度。取一升这种水，常压下加热蒸发，最后得到残渣多少克？,【分析】,硬度的计算是把镁离子折算成氧化钙，只含有,碳酸氢镁,的暂时硬水加热煮沸，,最后得到的残渣是,氢氧化镁,。,所以：,水中相当于含有钙离子的质量：,m=30,度*10毫克/度=300毫克,钙离子看成是以氧化钙的形式，所以钙离子的物质的量为,n=300/56,毫摩尔,一个钙离子由一个镁离子折算得到，所以,n,镁离子,=,n,钙离子,=300/56毫摩尔=0.3/56摩尔,最后镁离子转化为氢氧化镁，质量为：,0.32/56*58=0.31克,返回,硬水的危害,硬水与人体健康,长期饮用硬度过高的水对人体健康不利,高硬度水中与结合,SO,有苦涩味，还会使人的肠胃功能紊乱，出现站是性的腹胀，排气多，腹泻等现象。久居南方的人初到北方，开始一段时间会出现,“,水土不服,”,的现象，是因为北方不少地方饮用硬度比较高的地下水，而时间长了，胃肠逐渐适应后，这种现象就会随之消失。,那么硬水毫无是处了吗？,不对，否则怎么会有那么多的人要买矿泉水喝呢？,原来钙和镁都是生命必需元素中的宏量金属元素,科学和医学家们还调查发现，人的某些心血管疾病，如高血压和动脉硬化性心脏病的死亡率，与饮水的硬度成反比，水质硬度低，死亡率反而高。,长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。,我国规定：饮用水的硬度不得超过,25,度,硬水对我们的生产和生活也有很大的危害,洗涤浪费肥皂,锅炉结成水垢，危害生产,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！,返回,硬水软化的方法,煮沸法,离子交换法,石灰-纯碱法,其他方法,返回,煮沸法,(,复习,),煮沸暂时硬水时的反应：,MgCO,3,H,2,O,=,Mg(OH),2,+CO,2,Ca(HCO,3,),2,CaCO,3,+H,2,OCO,2,Mg(HCO,3,),2,Mg,CO,3,+H,2,OCO,2,仅仅适用于软化,硬水,暂时性,返回,离子交换法,无机离子交换剂,（例如沸石）,离子交换剂,有机离子交换剂,碳质离子交换剂,离子交换树脂,磺化煤,（黑色颗粒，不溶于酸碱）,碳质离子交换剂：磺化煤,NaR,烟煤和褐煤用发烟硫或,浓硫酸处理后的产物,钠离子可以交换水中的钙镁离子,交换,交换：,2,NaR,+Ca,2+,=CaR,2,+2Na,2NaR+Mg,2+,=MgR,2,+2Na,+,交换过程,离子交换柱,硬水,离子交换剂,离子交换柱,软水,返回,交换过程,钠离子,镁离子或钙离子,磺化煤颗粒,返回,Look,Here！,Look,Here！,Look,Here！,Look,Here！,再生,交换并非是无止境的。,当交换后的水不再符合软水的标准时，,磺化煤就失效了，需要,再生：用810的食盐水浸泡,磺化煤交换剂。,CaR,2,+2Na,=2NaR+Ca,2+,MgR,2,+2Na,+,2NaR+Mg,2+,再生过程是交换过程的逆过程。,水质变化,思考回忆：经过离子交换的水，水质有什么变化？,交换：,2,NaR,+Ca,2+,=CaR,2,+2Na,2NaR+Mg,2+,=MgR,2,+2Na,+,思考回忆：经过离子交换的水，水质有什么变化？,交换：,2,NaR,+Ca,2+,=CaR,2,+2Na,2NaR+Mg,2+,=MgR,2,+2Na,+,水质变化：,原水硬度降低,阴离子基本不变,钠离子数目大大增加,磺化煤缺点：不耐热，交换容量小，再生剂消耗大。,交换容量和原水硬度以及再生水平有关，影响因素较多。,优点：质量高，占地小，设备简单，操,作方便。,按类型分：,阳离子交换树脂（,Na,型，,H,型）,离子交换树脂,阴离子交换树脂（,OH,型）,按结构分：,交换剂本体,离子交换树脂,交换基团,性状：透明或半透明，颜色有黄色，白色,等，形状,有交换膜，球状，柱状等,用途：纯水制取（,H,型,OH,型）硬水软化，,原料提纯，有机合成等。,缺点：原水硬度和碱度高时，经济效益不,好。,返回,离子交换树脂,石灰纯碱法,工业上也用化学药剂来软化硬水。,CaO,白色粉末,CaO,+H,2,O=Ca(OH),2,(,避免灰尘污染),返回,想想还有哪些可能发生的反应？,家用简易净水器,课外探索,1、了解家用简易净水器的工作原理。,2、利用滤纸、木炭粉、细沙、沙砾、碎石、棉花等物品制作简易过滤器。,。,每一层分别放上：滤纸、木炭粉、细沙、沙砾、碎石、棉花等,谢谢！,作业：,P44-45 1、2、6,