課題1　獲取潔凈的水

1、,獲取潔凈的水,4,水的凈化,魯濱遜流落在荒島上，,他只能從池塘中取得一些泥水。,這些泥水可飲用嗎？,他能否從中提取潔凈的飲用水？,5,魯濱遜從池塘里獲得的水：,可溶的雜質(zhì),不可溶的雜質(zhì),微生物:病毒，細(xì)菌,1.你們知道天然水中含有哪些類型的雜質(zhì)嗎？ 2.我們又是如何除去這些類型的雜質(zhì)的呢？,油污,沉降池（混凝劑）過濾池 活性炭吸附池消毒,思考與交流,2-1 獲取潔凈的水,水為什么要凈化？,天然水在自然循環(huán)過程中與大氣和土壤不斷地接觸，必然會混入很多種雜質(zhì)。這些雜質(zhì)有的懸浮在水中，有的溶解在水中，還有的以膠狀粒子分散在水中。為了獲得符合不同標(biāo)準(zhǔn)(指工業(yè)生產(chǎn)或生活方面)的水，必須對水進(jìn)行處理，以

2、除掉水中的一些雜質(zhì)。,視頻,7,一、天然水的凈化,1.混凝法： 原理：加入一種混凝劑，使水中細(xì)小的懸浮物質(zhì)和膠體聚集成較大顆的顆粒而沉淀，然后過濾除去。,常見混凝劑 :在生活上：明礬 在工業(yè)上：硫酸鋁 硫酸亞鐵，硫酸鐵等,8,Al(OH)3在水中以絮狀的膠體形式存在，由于水中的膠體雜質(zhì)一般都帶負(fù)電,而Al(OH)3膠體粒子帶正電，通過電性吸引作用，破壞了天然水中膠體雜質(zhì)的穩(wěn)定性，并在分子引力作用下凝聚成大顆粒下沉(聚沉)。同時還能吸附一些懸浮物，這樣就起到了凈水的作用。 注意：膠體本身是不帶電的，帶電的是膠體微粒,明礬的凈水原理：,KAl（SO4）2= Al3+ +K+2 SO42- Al3+

3、 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+,9,從現(xiàn)象可以得出什么結(jié)論呢? 寫出鐵鹽凈水的離子方程式,有少量膠狀物出現(xiàn),有沉淀析出,有沉淀析出,為什么亞鐵鹽的凈化效果沒有鐵鹽的效果好？,10,分析實(shí)驗(yàn)2-1 【結(jié)論】：綠礬凈水效果不如Fe2（SO4）3,亞鐵鹽水解：Fe2+ + 3H2O Fe（OH）2 + 3H+ 生成的Fe(OH)2溶解度較大，混凝效果不好。,【思考】為什么亞鐵鹽的凈化效果沒有鐵鹽的效果好？,1、必須將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ 2、要調(diào)PH值到9左右,使用FeSO47H2O 時應(yīng)注意,11,自來水廠凈化水過程示意圖,（明礬）,（凝膠狀的 氫氧化鋁有 很強(qiáng)的吸附 能力，能使 水

4、中細(xì)小的 懸浮雜質(zhì)集 結(jié)而下沉）,（干凈的細(xì)沙 和鵝卵石）,（通氯氣或 二氧化氯）,12,（1）、硬水和軟水的定義：,（1）、硬水和軟水的定義： 硬水:含有較多鈣離子，鎂離子的水。 軟水:含有少量或不含鈣離子，鎂離子的水。,如礦泉水，自來水，河水、湖水、井水、泉水以及自然界中的地面水和地下水等。 如雨水，雪水，純凈水等。,礦泉水和蒸餾水有什么區(qū)別？,二、天然水的軟化,13,肥皂水法：,泡沫少，有大量浮渣,有大量泡沫，無浮渣,可用肥皂水來區(qū)別硬水和軟水；硬水浪費(fèi)肥皂,（2）、硬水和軟水的鑒別方法:,加熱法：,蒸發(fā)皿底部有白色固體,蒸發(fā)皿底部無或很少固體,可用蒸發(fā)法區(qū)別硬水和軟水；硬水加熱可形成水

5、垢,14,(3)硬水的危害,硬水與人體健康,長期飲用硬度過高的水對人體健康不利 高硬度水中與結(jié)合SO有苦澀味，還會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，開始一段時間會出現(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，而時間長了，胃腸逐漸適應(yīng)后，這種現(xiàn)象就會隨之消失。,那么硬水毫無是處了嗎？,不對，否則怎么會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

6、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！,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10mgCaO 或者相當(dāng)于10mgCaO)稱為1度（1。),(4)硬度,硬水：硬度大于8度的水 軟水：硬度小于8度的水,（5）硬度的種類,暫時硬度,CaCO3+H2O+CO2= Ca(HCO3)2,定義：由Ca（HCO3)2和Mg（ HCO3)2引 起的硬度,桂林地區(qū)有很多的溶洞，是怎么形成的？ 溶洞中和附近

7、的水有什么特點(diǎn)？,17,硬度的種類,暫時硬度：由Ca（HCO3)2和Mg（HCO3)2引起的硬度,永久硬度：如果水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物 等引起的，這種硬度叫做永久硬度。,18,(6)硬水軟化的方法,加熱法 藥劑法 離子交換法 其他方法,19,加熱法:,Ca(HCO3)2 CaCO3 +H2OCO2,Mg(HCO3)2 MgCO3 +H2OCO2,思考：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,所以水垢的主要成分是CaCO3和M

8、g(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。,煮沸暫時硬水時的反應(yīng)：,(6)方法,僅僅適用于軟化 硬水,暫時性,答：,將食醋倒入水壺中浸泡，為了加快反應(yīng)，還可以把 水壺加熱，溫度維持在6070。,21,藥劑法,CaOH2O=Ca(OH)2 Ca(HCO3)2Ca(OH)2=2CaCO3+2H2O Mg(HCO3)22Ca(OH)2=Mg(OH)2+2CaCO32H2O,常用的化學(xué)藥劑： 純堿、生石灰等,藥劑法：通過向硬水中加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑，與Ca2、Mg2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使Ca2、Mg2以沉淀的形式分離出來，達(dá)到軟化水的目的。,22,離子交換法:,離子交換法是

9、用離子交換劑軟化水的方法，離子交換劑中的陽離子與水中的Ca2、Mg2發(fā)生離子交換作用，使水得到軟化。,離子交換劑為高分子離子交換樹脂， 常用NaR、HR表示 【思考】你們可以用離子反應(yīng)來表示離子交換法軟化水的過程？,離子交換原理：,2NaR+Ca2+=CaR2+2Na 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+,23,離子交換柱,24,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？,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,25,交換并非是無止境的。 交換進(jìn)行到離子交換劑中的Na+全部被Ca2、Mg2代替后，離子交換劑即失去軟化硬水的能力，也就是說交換后的水不再符合軟水的標(biāo)準(zhǔn)時，離子交換劑就失效了，此時必須使離子交換劑再生,【思考】這種離子交換是否可以無限進(jìn)行？,26,再生方法,再生：用58的食鹽水浸泡失去交換能力的離子交換劑，CaR2和MgR2跟Na+發(fā)生交換作用重新生成NaR，從而又恢復(fù)了離子交換劑軟化硬水的能力，這個過程叫再生 再生原理： Ca