化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2

高中《化學(xué)》新人教版選修2系列課件化學(xué)與技術(shù)

化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修22.1《獲取潔凈的水》化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力1.知道化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。2.了解化學(xué)在水污染處理中的具體應(yīng)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系；教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：化學(xué)在水處理中的應(yīng)用。探究建議：參觀當(dāng)?shù)卮笮推髽I(yè)水處理廠；查閱有關(guān)水處理的最新科技文章。課時(shí)劃分：兩課時(shí)化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修22、你認(rèn)為水污染還有其它原因嗎？討論化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2一、天然水的凈化

實(shí)驗(yàn)：在一杯渾濁的黃河水中撒入一藥匙明礬粉末，觀察現(xiàn)象。寫出有關(guān)的離子方程式。KAl（SO4）2=Al3++K++2SO42-Al3++3H2OAl(OH)3+3H+

化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2分組實(shí)驗(yàn)2-1結(jié)論：綠礬凈水效果不如明礬

綠礬溶于水呈酸性，但堿性條件下更易氧化，使用時(shí)將PH調(diào)至9，變成效果更好的三價(jià)鐵離子水中呈膠體狀態(tài)的污染物質(zhì)，通常都帶有負(fù)電荷，若向水中投加帶相反電荷的電解質(zhì)（混凝劑），可是污水中的膠體顆粒失去穩(wěn)定性，并在分子引力作用下凝聚成大顆粒而下沉。通過混凝法可除去污水中細(xì)分散固體顆粒、乳狀油及膠狀物質(zhì)。目前常用的混凝劑有：明礬、堿式氯化鋁、鐵鹽等。注意：含鋁混凝劑處理飲用水的安全性?；瘜W(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2硬水和軟水硬水溶有較多量的鈣離子，鎂離子的水。

如礦泉水，自來水，以及自然界中的地面水和地下水等。軟水只溶有少量或者不含鈣離子，鎂離子的水。如雨水，雪水，純凈水等。返回礦泉水和蒸餾水有什么區(qū)別？1實(shí)驗(yàn)2、化學(xué)軟化化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2硬度硬度最初硬度是指水能溶解肥皂的程度現(xiàn)在主要指水中含鈣離子鎂離子的濃度☆硬度定義

1升水中含有10mmgCaO

或者相當(dāng)于10mmgCaO)稱為1度（1。)化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2硬度的種類暫時(shí)硬度CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2

定義：由Ca（HCO3)2和Mg（HCO3)2引起的硬度思考：暫時(shí)硬度可以用什么方法消除？

桂林地區(qū)有很多的溶洞，是怎么形成的？溶洞中和附近的水有什么特點(diǎn)？化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2煮沸暫時(shí)硬水時(shí)的反應(yīng)：

Ca(HCO3)2＝CaCO3+H2O＋CO2Mg(HCO3)2＝MgCO3+H2O＋CO2請(qǐng)翻看書后的溶解度附表，說出CaCO3和MgCO3

溶解度的差別。CaCO3不溶，MgCO3微溶

所以碳酸鎂在進(jìn)一步加熱的條件下還可以與水反應(yīng)生成更難溶的氫氧化鎂。MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2實(shí)驗(yàn)二

所以水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2

，可以用稀鹽酸洗，但是為了防止腐蝕設(shè)備，需要加入合適的緩蝕劑。化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2永久硬度？思考：鈣和鎂形成的可溶性鹽還有哪些？還有：硫酸鈣硫酸鎂氯化鈣硝酸鈣硝酸鎂？思考：可以也象暫時(shí)硬水那樣煮沸消除嗎？

提示：用反證法思考比如說：假如氯化鎂加熱煮沸能反應(yīng)的話，生成什么物質(zhì)？可能嗎？

定義：由鈣鎂硫酸鹽和氯化物引起的，不能用煮沸法消除的硬度叫做永久硬度?；瘜W(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2水的硬度

看課本：水中有哪些陰離子？哪些陽離子？

水的硬度往往是暫時(shí)硬度和永久硬度的總和。？如何區(qū)分蒸餾水，暫時(shí)硬水和永久硬水（不止一種方法）

陰離子有：HCO3-，CO32-，Cl-，SO42-，NO3-

等陽離子有：Ca2+,Mg2+

等

硬水和軟水硬水：硬度大于8度的水軟水：硬度小于8度的水自然界中只有雨水、雪水這樣的結(jié)晶水才是純軟水?；瘜W(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2蒸餾水暫時(shí)硬水永久硬水煮沸蒸餾水和永久硬水暫時(shí)硬水永久硬水肥皂水蒸餾水你還能想出其他方法來嗎？返回化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2題33.有一最硬水，硬度是由碳酸氫鎂引起的，測(cè)定硬度為30度。取一升這種水，常壓下加熱蒸發(fā)，最后得到殘?jiān)嗌倏?？【分析?/p>

硬度的計(jì)算是把鎂離子折算成氧化鈣，只含有碳酸氫鎂的暫時(shí)硬水加熱煮沸，最后得到的殘?jiān)菤溲趸V。

所以：水中相當(dāng)于含有鈣離子的質(zhì)量：

m=30度*10毫克/度=300毫克鈣離子看成是以氧化鈣的形式，所以鈣離子的物質(zhì)的量為

n=300/56毫摩爾一個(gè)鈣離子由一個(gè)鎂離子折算得到，所以n鎂離子=n鈣離子=300/56毫摩爾=0.3/56摩爾最后鎂離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂，質(zhì)量為：

0.32/56*58=0.31克

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硬水的危害硬水與人體健康長期飲用硬度過高的水對(duì)人體健康不利高硬度水中與結(jié)合SO４２－有苦澀味，還會(huì)使人的腸胃功能紊亂，出現(xiàn)站是性的腹脹，排氣多，腹瀉等現(xiàn)象。久居南方的人初到北方，開始一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)“水土不服”的現(xiàn)象，是因?yàn)楸狈讲簧俚胤斤嬘糜捕缺容^高的地下水，而時(shí)間長了，胃腸逐漸適應(yīng)后，這種現(xiàn)象就會(huì)隨之消失。那么硬水毫無是處了嗎？不對(duì)，否則怎么會(huì)有那么多的人要買礦泉水喝呢？原來鈣和鎂都是生命必需元素中的宏量金屬元素科學(xué)和醫(yī)學(xué)家們還調(diào)查發(fā)現(xiàn)，人的某些心血管疾病，如高血壓和動(dòng)脈硬化性心臟病的死亡率，與飲水的硬度成反比，水質(zhì)硬度低，死亡率反而高。長期飲用過硬或者過軟的水都不利與人體健康。我國規(guī)定：飲用水的硬度不得超過25度

硬水對(duì)我們的生產(chǎn)和生活也有很大的危害洗滌———浪費(fèi)肥皂鍋爐———結(jié)成水垢，危害生產(chǎn)所以，我們必須將硬水進(jìn)行軟化。那么，就讓我們接著學(xué)習(xí)硬水軟化的方法吧！

返回化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2硬水軟化的方法煮沸法離子交換法石灰-純堿法其他方法返回化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2煮沸法(復(fù)習(xí))煮沸暫時(shí)硬水時(shí)的反應(yīng)：MgCO3＋H2O=Mg(OH)2+CO2

Ca(HCO3)2＝CaCO3+H2O＋CO2Mg(HCO3)2＝MgCO3+H2O＋CO2僅僅適用于軟化

硬水暫時(shí)性返回化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2離子交換法

無機(jī)離子交換劑（例如沸石）

離子交換劑

有機(jī)離子交換劑

碳質(zhì)離子交換劑

離子交換樹脂

——磺化煤（黑色顆粒，不溶于酸堿）

碳質(zhì)離子交換劑：磺化煤NaR煙煤和褐煤用發(fā)煙硫或濃硫酸處理后的產(chǎn)物鈉離子可以交換水中的鈣鎂離子化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2交換交換：

2NaR+Ca2+=CaR2+2Na＋

2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+

交換過程化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2離子交換柱硬水離子交換劑離子交換柱軟水

返回化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2交換過程鈉離子鎂離子或鈣離子磺化煤顆粒

返回LookHere！LookHere！LookHere！LookHere！化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2再生

交換并非是無止境的。當(dāng)交換后的水不再符合軟水的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，磺化煤就失效了，需要

再生：用8％～10％的食鹽水浸泡磺化煤交換劑。

CaR2+2Na＋=2NaR+Ca2+

MgR2+2Na+＝2NaR+Mg2+再生過程是交換過程的逆過程?；瘜W(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2水質(zhì)變化思考回憶：經(jīng)過離子交換的水，水質(zhì)有什么變化？交換：

2NaR+Ca2+=CaR2+2Na＋

2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+思考回憶：經(jīng)過離子交換的水，水質(zhì)有什么變化？交換：

2NaR+Ca2+=CaR2+2Na＋

2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+水質(zhì)變化：原水硬度降低陰離子基本不變鈉離子數(shù)目大大增加化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2

磺化煤缺點(diǎn)：不耐熱，交換容量小，再生劑消耗大。

交換容量和原水硬度以及再生水平有關(guān)，影響因素較多。

優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量高，占地小，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。按類型分：陽離子交換樹脂（Na型，H型）離子交換樹脂陰離子交換樹脂（OH型）按結(jié)構(gòu)分：交換劑本體

離子交換樹脂交換基團(tuán)性狀：透明或半透明，顏色有黃色，白色等，形狀

有交換膜，球狀，柱狀等用途：純水制?。℉型＋OH型）硬水軟化，原料提純，有機(jī)合成等。缺點(diǎn)：原水硬度和堿度高時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益不好。

返回離子交換樹脂化學(xué)：2.1《獲取純凈的水》-人教版選修2石灰—純堿法工業(yè)上也用化學(xué)藥劑來軟化硬水。

CaO白色粉末CaO+H2O