化学与技术获取洁净的水第1课时.ppt
第二章 化学与资源开发利用,第一节 获取洁净的水,第1课时,选修2 化学与技术,学习目标1.了解污水处理的方法及获取洁净水的方法。2.了解硬水的概念，知道硬水软化的常用方法。3.理解加热煮沸法和离子交换法软化硬水的基本原理，了解药剂法软化硬水的原理。,天然水的净化,天然水的净化,水为什么要净化？,天然水在自然循环过程中与大气和土壤不断地接触，必然会混入很多种杂质。这些杂质有的悬浮在水中，有的溶解在水中，还有的以胶状粒子分散在水中。为了获得符合不同标准(指工业生产或生活方面)的水，必须对水进行处理，以除掉水中的一些杂质。,天然水的净化,取大约150ml河水于烧杯中，加1/5药匙的明矾 KAI(SO4)2，用玻璃棒搅拌，然后静置，观察现象。,天然水的净化,明矾混凝除杂原理,KAI(SO4)2 K+AI3+2SO42-,一、天然水的净化,1.混凝法：,原理：加入一种混凝剂（如：明矾、铁盐、亚铁盐），使水中细 小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀，然后过滤除去,天然水的净化,2023/10/20,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,7,科目一考试 2016年科目一模拟考试题,科目二考试 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频,1、明矾、铁盐或亚铁盐为什么能净化水？分别写出明矾、铁盐净化水的离子反应方程式。2、为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好？,讨论学习课本P25:思考与交流,(演示P25 实验21),天然水的净化,天然水的净化,家庭中杀灭水中细菌的方法有：,加热、消毒剂、紫外线等,水的杀菌消毒,城市饮用水杀菌：,广泛采用液氯,天然水的净化,自来水厂净化水过程示意图,（明矾或绿矾）,（凝胶状的氢氧化铝或氢氧化铁有很强的吸附能力，能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉）,（干净的细沙 和鹅卵石）,（通氯气或 二氧化氯）,天然水的净化,天然水的净化,（1）、硬水和软水的定义：,硬水：含有较多可溶性钙、镁离子化合物的水。,软水：不含或含较少可溶性钙、镁离子化合物的水。,肥皂水法：,泡沫少，有大量浮渣,有大量泡沫，无浮渣,可用肥皂水来区别硬水和软水；硬水浪费肥皂,（2）、硬水和软水的鉴别方法:,暂时硬度:水的硬度是由钙、镁离子的碳酸氢盐所引起的硬度。永久硬度:水的硬度由钙、镁的硫酸盐、氯化物等所引起的硬度,2、化学软化法,天然水的净化,硬水与软水的区别,天然水的净化,加热法：,蒸发皿底部有白色固体,蒸发皿底部无或很少固体,可用蒸发法区别硬水和软水；硬水加热可形成水垢,天然水的净化,所以水垢的主要成分是CaCO3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。,如何区分蒸馏水，暂时硬水和永久硬水？,天然水的净化,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,天然水的净化,（3）、硬水的危害：见P26,（4）、硬水软化的方法：,生活中常用加热煮沸的方法降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度，在工业上常用药剂法和离子交换法来得到软水。,、既浪费肥皂又洗不干净衣服。、锅炉里结水垢有爆炸危险。,天然水的净化,蒸馏法,把水加热蒸馏，除去水中的钙镁离子，同时除去其他杂质,蒸馏装置图,天然水的净化,药品：Ca(OH)2溶液、NaOH 溶液、饱和Na2CO3 溶液、肥皂水。,天然水的净化,天然水的净化,离子交换法,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,天然水的净化,交换,2NaR+Ca2+=CaR2+2Na 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+,天然水的净化,离子交换柱,天然水的净化,交换过程,天然水的净化,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。CaR2+2Na=2NaR+Ca2+MgR2+2Na+2NaR+Mg2+,再生过程是交换过程的逆过程。,天然水的净化,水质变化,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,天然水的净化,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。,离子交换树脂,优点：质量高，占地小，设备简单，操 作方便。,天然水的净化,离子交换树脂,天然水的净化,具有永久硬度的水：水的硬度是由钙、镁的硫酸盐或氯化物所引起的，常用软化方法为药剂法和离子交换法。a药剂法：把纯碱、生石灰等试剂加入到硬水中，与Ca2、Mg2反应形成沉淀，分离。b离子交换法：用离子交换剂除去硬水中的Ca2、Mg2。如用离子交换树脂软化水的过程为：2NaRCa2=CaR22Na，2NaRMg2=MgR22Na。,而离子交换树脂的再生(用离子方程式表示)为：CaR22Na=2NaRCa2。,天然水的净化,
