人教版高中化學(xué)選修2：化學(xué)與技術(shù) 課題1　獲取潔凈的水 全國(guó)優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng)

課題1獲取潔凈的水第一頁(yè)，共二十六頁(yè)。干旱災(zāi)區(qū)的朋友們好不容易找到的水源能直接飲用嗎？第二頁(yè)，共二十六頁(yè)。獲取潔凈的水一、天然水的凈化二、污水處理三、海水淡化第三頁(yè)，共二十六頁(yè)。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)2.了解硬水軟化的常用方法——加熱法、藥劑法和離子交換法。1.了解凈水的常用方法——混凝法和化學(xué)軟化法。3.學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單檢驗(yàn)硬水與軟水的方法。硬水軟化的常用方法——加熱法、藥劑法和離子交換法第四頁(yè)，共二十六頁(yè)。一、天然水的凈化1、混凝法實(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=K++Al3++2SO42-Al3+水解：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+注意含鋁混凝劑處理飲用水的安全性。第五頁(yè)，共二十六頁(yè)。

工業(yè)生產(chǎn)中常用的鐵混凝劑有：硫酸亞鐵、硫酸鐵等。綠礬適量NaOH使PH=9,再加綠礬123Fe2(SO4)3實(shí)驗(yàn)2-1：第六頁(yè)，共二十六頁(yè)。編號(hào)現(xiàn)象原因1無(wú)明顯現(xiàn)象Fe2+反應(yīng)生成Fe（OH）2在水中的溶解度較大。2有沉淀生成Fe（OH）2在堿性條件下易被氧化成Fe（OH）3沉淀。3有沉淀生成Fe2（SO4）3溶于水后顯酸性。

鐵鹽的水解離子方程式：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+第七頁(yè)，共二十六頁(yè)。1.天然水中含有細(xì)菌，其主要成分是蛋白質(zhì)，如何在家中殺菌？加熱、用消毒劑或用紫外線消毒均可。2.簡(jiǎn)要說(shuō)明城市自來(lái)水（天然水）的獲得過(guò)程。天然水→沉降過(guò)濾→加入混凝劑→沉降過(guò)濾→殺菌3、天然水中溶解的離子有哪些？陽(yáng)離子：Ca2+、Mg2+等陰離子：HCO3-、CO32-、SO42-、CI-、NO3-等第八頁(yè)，共二十六頁(yè)。溶有較多量的鈣離子，鎂離子的水。

如礦泉水，自來(lái)水，以及自然界中的地面水和地下水等。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。2、化學(xué)軟化法（1）天然水的分類

硬水:

軟水:第九頁(yè)，共二十六頁(yè)。

（2）硬度的定義及分類定義：1升水中含有10mmgCaO或者相當(dāng)于10mmgCaO稱為1度（1。)

分類暫時(shí)硬度：如果水的硬度是由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2所引起的永久硬度：如果水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物等引起的，第十頁(yè)，共二十六頁(yè)。CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2第十一頁(yè)，共二十六頁(yè)。硬水給生活和生產(chǎn)帶來(lái)的危害不適宜飲用

不利于洗滌不能作鍋爐用水（3）硬水的危害第十二頁(yè)，共二十六頁(yè)。硬水軟化方法加熱法藥劑法離子交換法（4）硬水的軟化方法第十三頁(yè)，共二十六頁(yè)。Ca（HCO3）2=CaCO3↓+CO2↑+H2O△Mg（HCO3）2=MgCO3+CO2↑+H2O△MgCO3+H2O=Mg（OH）2↓+CO2↑△加熱法

水垢的主要成分是什么？主要成分是CaCO3和Mg(OH)2

暫時(shí)硬度的水暫時(shí)硬度的水第十四頁(yè)，共二十六頁(yè)。藥劑法

：通過(guò)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(lái)，達(dá)到軟化水的目的。原理：常用的化學(xué)藥劑有純堿、生石灰等

第十五頁(yè)，共二十六頁(yè)。

如果對(duì)水的軟化程度要求不高，或者僅為其它軟化法做預(yù)處理，可以使用石灰，它能消除水的暫時(shí)硬度：Mg(HCO3)2＋2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓＋2H2O:學(xué)§科§網(wǎng)Z§X§X§K]CaO＋H2O=Ca(OH)2

Ca(HCO3)2＋Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O第十六頁(yè)，共二十六頁(yè)。

如果對(duì)水的軟化程度要求高一些，可以使用石灰和純堿的混合物，它既能消除水的暫時(shí)硬度，也可以消除水的永久硬度：:學(xué)§科§網(wǎng)Z§X§X§K]CaSO4＋Na2CO3＝CaCO3↓＋Na2SO4CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaClMgSO4＋Na2CO3=MgCO3↓＋Na2SO4MgSO4+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaSO4第十七頁(yè)，共二十六頁(yè)。離子交換法原理：

離子交換劑中的陽(yáng)離子與水中的Ca2＋、Mg2＋發(fā)生離子交換作用，使水得到軟化。

無(wú)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(shù)脂碳質(zhì)離子交換劑：磺化煤NaR，鈉離子可以交換水中的鈣鎂離子第十八頁(yè)，共二十六頁(yè)。

離子交換法軟化水的過(guò)程：2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+硬水離子交換劑離子交換柱軟水這種離子交換是否可以無(wú)限進(jìn)行？第十九頁(yè)，共二十六頁(yè)。用8％～10％的食鹽水浸泡磺化煤交換劑。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(gè)過(guò)程叫再生。再生原理：CaR2+2Na＋=2NaR+Ca2+

MgR2+2Na+＝2NaR+Mg2+再生第二十頁(yè)，共二十六頁(yè)。（5）硬水與軟水的鑒別①肥皂水法：種類硬水軟水現(xiàn)象泡沫少，有大量浮渣有大量泡沫，無(wú)浮渣結(jié)論可用肥皂水來(lái)區(qū)別硬水和軟水；硬水浪費(fèi)肥皂②加熱法：種類硬水軟水現(xiàn)象蒸發(fā)皿底部有白色固體蒸發(fā)皿底部無(wú)或很少固體結(jié)論可用蒸發(fā)法區(qū)別硬水和軟水；硬水加熱可形成水垢第二十一頁(yè)，共二十六頁(yè)。課堂小結(jié)1.了解天然水的凈化的幾種方法。2、了解硬水軟化的常用方法——加熱法、藥劑法和離子交換法第二十二頁(yè)，共二十六頁(yè)。課堂練習(xí)1．下列敘述中不正確的是(

)A．鐘乳石(主要成分為CaCO3)能和稀鹽酸反應(yīng)B．磺化煤可軟化硬水C．加熱暫時(shí)硬水可放出CO2D．加熱永久硬水可放出CO2D第二十三頁(yè)，共二十六頁(yè)。課堂練習(xí)2．下列方法適宜軟化永久硬水的是(

)

A．離子交換法 B．長(zhǎng)時(shí)間加熱C．加入硫酸鈉 D．加入硝酸銀A第二