化學(xué)與技術(shù)獲取潔凈的水第1課時(shí)

1、第二章第二章 化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用化學(xué)與資源開(kāi)發(fā)利用第一節(jié)第一節(jié) 獲取潔凈的水獲取潔凈的水第第1 1課時(shí)課時(shí)選修選修2 2 化學(xué)與技術(shù)化學(xué)與技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解污水處理的方法及獲取潔凈水的方法。了解污水處理的方法及獲取潔凈水的方法。2.了解硬水的概念，知道硬水軟化的常用方法。了解硬水的概念，知道硬水軟化的常用方法。3.理解加熱煮沸法和離子交換法軟化硬水的基理解加熱煮沸法和離子交換法軟化硬水的基本原理，了解藥劑法軟化硬水的原理。本原理，了解藥劑法軟化硬水的原理。天然水的凈化天然水的凈化天然水的凈化天然水的凈化水為什么要凈化？水為什么要凈化？ 天然水在自然循環(huán)過(guò)程中與大氣和土壤不斷地接觸，天

2、然水在自然循環(huán)過(guò)程中與大氣和土壤不斷地接觸，必然會(huì)混入很多種雜質(zhì)。這些必然會(huì)混入很多種雜質(zhì)。這些雜質(zhì)雜質(zhì)有的有的懸浮在水中懸浮在水中，有，有的的溶解在水中溶解在水中，還有的以，還有的以膠狀粒子分散在水中膠狀粒子分散在水中。為了獲為了獲得符合不同標(biāo)準(zhǔn)得符合不同標(biāo)準(zhǔn)(指工業(yè)生產(chǎn)或生活方面指工業(yè)生產(chǎn)或生活方面)的水，必須對(duì)的水，必須對(duì)水進(jìn)行處理，以除掉水中的一些雜質(zhì)。水進(jìn)行處理，以除掉水中的一些雜質(zhì)。天然水的凈化天然水的凈化實(shí)驗(yàn)探究一：混凝除雜實(shí)驗(yàn)探究一：混凝除雜取大約取大約150ml河水于燒杯中，加河水于燒杯中，加1/5藥匙的藥匙的明礬明礬 kai(so4)2 ，用玻璃棒攪拌，然后，用玻璃棒攪拌，

3、然后靜置靜置，觀察現(xiàn)象。，觀察現(xiàn)象。天然水的凈化天然水的凈化明礬混凝除雜原理明礬混凝除雜原理al3+ + 3h2o al(oh)3 + 3h+kai(so4)2 k+ + ai3+ + 2so42-一、天然水的凈化一、天然水的凈化1.混凝法：混凝法： 原理：加入一種混凝劑（如：明礬、鐵鹽、亞鐵鹽），使水中細(xì)原理：加入一種混凝劑（如：明礬、鐵鹽、亞鐵鹽），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(guò)濾除去小的懸浮物質(zhì)和膠體聚集成較大顆的顆粒而沉淀，然后過(guò)濾除去天然水的凈化天然水的凈化10/22/2021江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮7科目一考試科目一考試 http:/ 2016年科

4、目一模擬考年科目一模擬考試題試題科目二考試科目二考試 http:/ 2016年科目二考試技巧、考年科目二考試技巧、考試內(nèi)容、考試視頻試內(nèi)容、考試視頻1、明礬、鐵鹽或亞鐵鹽為什么能凈化水？、明礬、鐵鹽或亞鐵鹽為什么能凈化水？ 分別寫(xiě)分別寫(xiě)出明礬、鐵鹽凈化水的離子反應(yīng)方程式出明礬、鐵鹽凈化水的離子反應(yīng)方程式 。 2、為什么亞鐵鹽的凈化效果沒(méi)有鐵鹽的效果好？、為什么亞鐵鹽的凈化效果沒(méi)有鐵鹽的效果好？討論學(xué)習(xí)課本討論學(xué)習(xí)課本p25: 思考與交流思考與交流(演示演示p25 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)21)天然水的凈化天然水的凈化天然水的凈化天然水的凈化家庭中殺滅水中細(xì)菌的方法有：家庭中殺滅水中細(xì)菌的方法有：加熱、消毒劑、

5、紫外線等加熱、消毒劑、紫外線等水的殺菌消毒水的殺菌消毒城市飲用水殺菌：城市飲用水殺菌：廣泛采用液氯廣泛采用液氯天然水的凈化天然水的凈化自來(lái)水廠凈化水過(guò)程示意圖自來(lái)水廠凈化水過(guò)程示意圖（明礬或綠礬）（明礬或綠礬）（凝膠狀的（凝膠狀的氫氧化鋁或氫氧化鋁或氫氧化鐵有氫氧化鐵有很強(qiáng)的吸附很強(qiáng)的吸附能力，能使能力，能使水中細(xì)小的水中細(xì)小的懸浮雜質(zhì)集懸浮雜質(zhì)集結(jié)而下沉）結(jié)而下沉）（干凈的細(xì)沙（干凈的細(xì)沙 和鵝卵石）和鵝卵石）（通氯氣或（通氯氣或 二氧化氯）二氧化氯）天然水的凈化天然水的凈化天然水的凈化天然水的凈化（1）、硬水和軟水的定義：）、硬水和軟水的定義：硬水：含有較多可溶性鈣、鎂離子化合物的水。硬水

6、：含有較多可溶性鈣、鎂離子化合物的水。軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂離子化合物的水。軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂離子化合物的水。肥皂水法：肥皂水法：種類種類硬水硬水軟水軟水現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論泡沫少，有大量浮渣泡沫少，有大量浮渣有大量泡沫，無(wú)浮渣有大量泡沫，無(wú)浮渣可用肥皂水來(lái)區(qū)別硬水和軟水；硬水浪費(fèi)肥皂可用肥皂水來(lái)區(qū)別硬水和軟水；硬水浪費(fèi)肥皂（2 2）、）、硬水和軟水的鑒別方法硬水和軟水的鑒別方法:暫時(shí)硬度暫時(shí)硬度:水的硬度是由鈣、鎂離子的碳酸氫鹽所引起的硬度。水的硬度是由鈣、鎂離子的碳酸氫鹽所引起的硬度。 永久硬度永久硬度:水的硬度由鈣、鎂的硫酸鹽、氯化物等所引起的硬度水的硬度由鈣、鎂的硫酸鹽

7、、氯化物等所引起的硬度2、化學(xué)軟化法天然水的凈化天然水的凈化硬水與軟水的區(qū)別天然水的凈化天然水的凈化加熱法：加熱法：種類種類硬水硬水軟水軟水現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論蒸發(fā)皿底部有白色固體蒸發(fā)皿底部有白色固體蒸發(fā)皿底部無(wú)或很少固體蒸發(fā)皿底部無(wú)或很少固體可用蒸發(fā)法區(qū)別硬水和軟水；硬水加熱可形成水垢可用蒸發(fā)法區(qū)別硬水和軟水；硬水加熱可形成水垢天然水的凈化天然水的凈化 所以水垢的主要成分是所以水垢的主要成分是cacocaco3 3和和mg(oh)mg(oh)2 2，可以用可以用稀鹽酸洗，但是為了防止腐蝕設(shè)備，需要加入合稀鹽酸洗，但是為了防止腐蝕設(shè)備，需要加入合適的緩蝕劑。適的緩蝕劑。如何區(qū)分蒸餾水，暫時(shí)硬水和永

8、久硬水？如何區(qū)分蒸餾水，暫時(shí)硬水和永久硬水？天然水的凈化天然水的凈化蒸餾水蒸餾水 暫時(shí)硬水暫時(shí)硬水 永久硬水永久硬水煮沸煮沸蒸餾水和永久硬水蒸餾水和永久硬水暫時(shí)硬水暫時(shí)硬水永久硬水永久硬水肥皂水肥皂水蒸餾水蒸餾水天然水的凈化天然水的凈化（3）、硬水的危害：見(jiàn)）、硬水的危害：見(jiàn)p26（4）、硬水軟化的方法：）、硬水軟化的方法： 生活中常用生活中常用加熱煮沸加熱煮沸的方法降低水的硬度，實(shí)驗(yàn)室常的方法降低水的硬度，實(shí)驗(yàn)室常用用蒸餾蒸餾的方法得到蒸餾水以降低水的硬度，在工業(yè)上常的方法得到蒸餾水以降低水的硬度，在工業(yè)上常用用藥劑法藥劑法和和離子交換法離子交換法來(lái)得到軟水。來(lái)得到軟水。、既浪費(fèi)肥皂又洗不干

9、凈衣服。、既浪費(fèi)肥皂又洗不干凈衣服。、鍋爐里結(jié)水垢有爆炸危險(xiǎn)。、鍋爐里結(jié)水垢有爆炸危險(xiǎn)。天然水的凈化天然水的凈化蒸餾法把水加熱蒸餾，除去水中的鈣鎂離子，同時(shí)除去其他雜質(zhì)蒸餾裝置圖天然水的凈化天然水的凈化實(shí)驗(yàn)探究二：硬水軟化實(shí)驗(yàn)探究二：硬水軟化藥品：藥品：ca(oh)2溶液、溶液、 naoh 溶液、溶液、飽和飽和na2co3 溶液、肥皂水。溶液、肥皂水。天然水的凈化天然水的凈化硬水硬水 naoh溶液溶液na2co3溶液溶液過(guò)濾過(guò)濾軟水軟水硬水硬水 ca(oh)2溶液溶液 na2co3溶液溶液過(guò)濾過(guò)濾軟水軟水硬水硬水 na2co3溶液溶液 naoh溶液溶液過(guò)濾過(guò)濾軟水軟水硬水硬水 na2co3溶液

10、溶液 ca(oh)2溶液溶液過(guò)濾過(guò)濾軟水軟水天然水的凈化天然水的凈化離子交換法離子交換法 無(wú)機(jī)離子交換劑（例如沸石）無(wú)機(jī)離子交換劑（例如沸石） 離子交換劑離子交換劑 有機(jī)離子交換劑有機(jī)離子交換劑 碳質(zhì)離子交換劑碳質(zhì)離子交換劑離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂 磺化煤磺化煤（黑色顆粒，不溶于酸堿）（黑色顆粒，不溶于酸堿） 碳質(zhì)離子交換劑：磺化煤碳質(zhì)離子交換劑：磺化煤 nar 煙煤和褐煤用發(fā)煙硫或煙煤和褐煤用發(fā)煙硫或 濃硫酸處理后的產(chǎn)物濃硫酸處理后的產(chǎn)物 鈉離子可以交換水中的鈣鎂離子鈉離子可以交換水中的鈣鎂離子天然水的凈化天然水的凈化交換交換 2nar+ca2+=car2+2na 2nar+mg2+=mgr

11、2+2na+天然水的凈化天然水的凈化離子交換柱離子交換柱硬水離子交換劑離子交換柱軟水天然水的凈化天然水的凈化交換過(guò)程交換過(guò)程鈉離子鎂離子或鈣離子磺化煤顆粒天然水的凈化天然水的凈化再生再生 交換并非是無(wú)止境的。交換并非是無(wú)止境的。當(dāng)交換后的水不再符合軟水的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，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，需要磺化煤就失效了，需要& 再生：再生： 用用8 81010的食鹽水浸泡的食鹽水浸泡 磺化煤交換劑?；腔航粨Q劑。 carcar2 2+2na+2na=2nar+ca=2nar+ca2+2+ mgrmgr2 2+2na+2na+ +2nar+mg2nar+mg2+2+再生過(guò)程是

12、交換過(guò)程的逆過(guò)程。天然水的凈化天然水的凈化水質(zhì)變化水質(zhì)變化水質(zhì)變化：水質(zhì)變化： 原水硬度降低原水硬度降低 陰離子基本不變陰離子基本不變 鈉離子數(shù)目大大增加鈉離子數(shù)目大大增加天然水的凈化天然水的凈化 磺化煤缺點(diǎn)：不耐熱，交換容量小，磺化煤缺點(diǎn)：不耐熱，交換容量小，再生劑消耗大。再生劑消耗大。 交換容量和原水硬度以及再生水平有交換容量和原水硬度以及再生水平有關(guān)，影響因素較多。關(guān)，影響因素較多。離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂& 優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量高，占地小，設(shè)備簡(jiǎn)單，操 作方便。天然水的凈化天然水的凈化離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂按結(jié)構(gòu)分： 交換劑本體 離子交換樹(shù)脂 交換基團(tuán)按類型分：按類型分： 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 （nana型，型，h h型）型）離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂 陰離子交換樹(shù)脂陰離子交換樹(shù)脂 （ohoh型）型）天然水的凈化天然水的凈化具有永久硬度的水：水的硬度是由鈣、鎂的硫酸鹽具有永久硬度的水：水的硬度是由鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物所引起的，常用軟化方法為藥劑法和離子或氯化物所引起的，常用軟化方法為藥劑法和離子交換法。交換法。a藥劑法：把純堿、生石灰等試劑加入到硬水中，藥劑法：把純堿、生石灰等試劑加入到硬水中，與與ca2、mg2