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1、2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,1,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,新课标人教版高中化学课件系列,选修2 化学与技术,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,2,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,3,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,4,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
2、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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,5,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,6,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
3、的颗粒而沉淀,然后过滤除去,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,7,1、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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,8,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,9,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,10,自来水厂净化水
4、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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,11,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,12,(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。
5、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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,13,硬水与软水的区别,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,14,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,15,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学
6、桂耀荣,16,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,17,(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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,18,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中
7、学 桂耀荣,19,药品:Ca(OH)2溶液、 NaOH 溶液、饱和Na2CO3 溶液、肥皂水。,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,20,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,21,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,22,交换,2NaR+Ca2+=CaR2+2Na 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰
8、潭市第一中学 桂耀荣,23,离子交换柱,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,24,交换过程,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,25,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,26,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,2019/6/4,江西省
9、鹰潭市第一中学 桂耀荣,27,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,28,离子交换树脂,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,29,离子交换树脂,性状:透明或半透明,颜色有黄色,白色 等,形状 有交换膜,球状,柱状等,用途:纯水制取(H型OH型)硬水软化, 原料提纯,有机合成等。,缺点:原水硬度和碱度高时,经济效益不 好。,天然水的净化,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,30,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,2019/6/4,江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣,31,Thanks 谢谢您的观看!,
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