高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.1 获取洁净的水课件4 新人教版选修2.pptx
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高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 2.1 获取洁净的水课件2 新人教版选修2.pptx
Ca(HCO3)2 CaCO3↓＋CO2↑＋H2O Mg(HCO3)2 2MgCO3↓＋CO2↑＋H2O MgCO3＋H2 O Mg(OH)2↓＋CO2↑
10
药剂法——具有永久硬度的水可采用药剂法。
药剂法通过向硬水中加入适当的化学药剂， 与Ca2＋、Mg2＋发生化学反应，使Ca2＋、 Mg2＋以沉淀的形式分离出来，达到软化水的 目的。
常用的化学药剂有纯碱、生石灰等。对于工业 锅炉用水，还有一种用磷酸盐作药剂的处理方 法，使沉淀物悬浮在水中而不结垢。
11
【科学探究】
有一杯具有永久硬度的水，其中主要含有 MgCl2和CaCl2，你能设计出软化水的实验方 案吗？
现有药剂可供选用：Ca（OH）2溶液、 NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、肥皂水。
工业上还常用硫酸铝，聚合铝， 硫酸亚铁，硫酸铁等作混凝剂。
3
【演示实验】 1．烧杯1中盛有浑浊的井水，加入一些绿矾（FeSO4•7H2O）， 搅拌后静置。 2．烧杯2中盛有浑浊的井水，加入适量NaOH溶液，使溶液的 pH达到9左右，然后加入一些FeSO4•7H2O ，搅拌后静置。 3．烧杯3中盛有浑浊的井水，加入一些Fe2(SO4)3 ，搅拌后静 置
7
1）天然水的分类：
硬水：含有较多Ca2＋、Mg2＋的水叫做硬水； 软水：含有少量Ca2＋、Mg2＋或不含Ca2＋、
Mg2＋的水叫做软水。
洗涤用水如果硬度太高，水中的Ca2＋、Mg2＋与肥皂反应生成不 溶于水的物质，不仅浪费肥皂，也洗不净衣物。在工业上对水 的硬度也有要求，如锅炉用水如果硬度太高，长期烧煮后，水 里的钙盐和镁盐会在锅炉内结成锅垢，使锅炉内金属管道的导 热能力大大降低，不但浪费燃料，而且会导致管道局部过热， 使锅炉管道变形或损坏，严重时会引起爆炸事故。所以硬水的 软化非常重要。
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药剂法——具有永久硬度的水可采用药剂法。
药剂法通过向硬水中加入适当的化学药剂， 与Ca2＋、Mg2＋发生化学反应，使Ca2＋、 Mg2＋以沉淀的形式分离出来，达到软化水的 目的。
常用的化学药剂有纯碱、生石灰等。对于工业 锅炉用水，还有一种用磷酸盐作药剂的处理方 法，使沉淀物悬浮在水中而不结垢。
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【科学探究】
有一杯具有永久硬度的水，其中主要含有 MgCl2和CaCl2，你能设计出软化水的实验方 案吗？
现有药剂可供选用：Ca（OH）2溶液、 NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、肥皂水。
工业上还常用硫酸铝，聚合铝， 硫酸亚铁，硫酸铁等作混凝剂。
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【演示实验】 1．烧杯1中盛有浑浊的井水，加入一些绿矾（FeSO4•7H2O）， 搅拌后静置。 2．烧杯2中盛有浑浊的井水，加入适量NaOH溶液，使溶液的 pH达到9左右，然后加入一些FeSO4•7H2O ，搅拌后静置。 3．烧杯3中盛有浑浊的井水，加入一些Fe2(SO4)3 ，搅拌后静 置
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1）天然水的分类：
硬水：含有较多Ca2＋、Mg2＋的水叫做硬水； 软水：含有少量Ca2＋、Mg2＋或不含Ca2＋、
Mg2＋的水叫做软水。
洗涤用水如果硬度太高，水中的Ca2＋、Mg2＋与肥皂反应生成不 溶于水的物质，不仅浪费肥皂，也洗不净衣物。在工业上对水 的硬度也有要求，如锅炉用水如果硬度太高，长期烧煮后，水 里的钙盐和镁盐会在锅炉内结成锅垢，使锅炉内金属管道的导 热能力大大降低，不但浪费燃料，而且会导致管道局部过热， 使锅炉管道变形或损坏，严重时会引起爆炸事故。所以硬水的 软化非常重要。
高中化学第二单元化学与资源开发利用课题1获取洁净的水课件新人教版选修2
种离子不能通过淡化膜，从而得到淡水，对加
压后右侧海水成分变化分析，正确的是
()
A．溶质质量增加
B．溶液质量不变
C．溶剂质量减少
D．溶质质量分数不变
[名师解析] 右侧海水中水分子能通过淡化膜进入左侧水
池，而各种离子不能通过淡化膜，故溶质质量不变，溶剂质量减
少，溶质质量分数增大。
[答案] C
[名师点睛] 纯水制造工业中应用最广泛的膜分离技术有电渗析法和反渗 透法。若用半透膜把含盐浓度不同的两种溶液分开后，低浓度溶 液中的水会自动通过膜渗透到高浓度溶液中。若在含盐高的一侧 外加一压力，则可迫使水向相反方向渗透，这种方法即为反渗透 法，本题中的方法即为反渗透法。
(3)药剂法和离子交换法不仅可以消除水的永久硬度，也可消除 水的暂时硬度。
(4)水垢的主要成分是 CaCO3 和 Mg(OH)2，不是 CaCO3 和 △
MgCO3，因为加热时 MgCO3＋H2O=====Mg(OH)2↓＋CO2↑。 (5)离子交换树脂软化硬水和再生的过程如下图所示：
[剖析典例·探技法]
硬水和软水的区分方法： (1)加热或长期放置后有水垢产生的水是硬水。 (2)向水中加肥皂水，泡沫很少的水是硬水，有大量泡沫出现的 水是软水。
1．明矾是一种较好的净水剂，这是因为
()
A．本身有较强的吸附性
B．本身与悬浮杂质生成沉淀
C．Al3＋水解呈酸性
D．Al3＋水解生成的 Al(OH)3 胶体有吸附作用 解析：明矾溶于水电离出 Al3＋，Al3＋水解生成 Al(OH)3 胶体：Al3＋ ＋3H2O Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3 胶体有吸附作用。
(2)应将试纸展放在表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液滴在试 纸中部，再与标准比色卡对照得出 pH。
2017_2018学年高中化学第二单元化学与资源开发利用2.1获取洁净的水课件4新人教版选修2
.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
明矾混凝除杂原理 KAI(SO4)2 Al3+ +
＝
K+
+
AI3+ + 2SO42Al(OH)3 + 3H+
3H2O
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 。
如何区分蒸馏水，暂时硬水和永久硬水？
蒸馏水 暂时硬水
煮沸
永久硬水
蒸馏水和永久硬水
肥皂水
暂时硬水
蒸馏水
永久硬水
（3）、硬水的危害： ①、既浪费肥皂又洗不干净衣服。 ②、锅炉里结水垢有爆炸危险。 （4）、硬水软化的方法： 生活中常用①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②药剂法和③离子交换法来得到软水。
（干净的细沙 和鹅卵石）
2、化学软化法
（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。 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
（2）、硬水和软水的鉴别方法:
本节小结： 一、天然水的净化 混凝法原理 二、硬水的软化 1.加热法 2.药剂法 3.离子交换法 作业设计： [活动]用混凝法净化一杯井水
2、为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好？
水的杀菌消毒 ◇家庭中杀灭水中细菌的方法有： 加热、消毒剂、紫外线等 ◇城市饮用水杀菌： 广泛采用液氯
自来水厂净化水过程示意图
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
明矾混凝除杂原理 KAI(SO4)2 Al3+ +
＝
K+
+
AI3+ + 2SO42Al(OH)3 + 3H+
3H2O
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 。
如何区分蒸馏水，暂时硬水和永久硬水？
蒸馏水 暂时硬水
煮沸
永久硬水
蒸馏水和永久硬水
肥皂水
暂时硬水
蒸馏水
永久硬水
（3）、硬水的危害： ①、既浪费肥皂又洗不干净衣服。 ②、锅炉里结水垢有爆炸危险。 （4）、硬水软化的方法： 生活中常用①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②药剂法和③离子交换法来得到软水。
（干净的细沙 和鹅卵石）
2、化学软化法
（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。 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
（2）、硬水和软水的鉴别方法:
本节小结： 一、天然水的净化 混凝法原理 二、硬水的软化 1.加热法 2.药剂法 3.离子交换法 作业设计： [活动]用混凝法净化一杯井水
2、为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好？
水的杀菌消毒 ◇家庭中杀灭水中细菌的方法有： 加热、消毒剂、紫外线等 ◇城市饮用水杀菌： 广泛采用液氯
自来水厂净化水过程示意图
高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 课题1 获取洁净的水 第1课时课件 新人教版选修2.pptx
a.常用化学药剂有纯碱和生石灰等,其原理可表示为:
除 Ca2+:Ca2++CO32除 Mg2+:CaO+H2O
CaCO3↓; Ca(OH)2;
Mg2++2OH- Mg(OH)2↓。
b.离子交换法软化水的过程可表示为:
除 Ca2+:2NaR+Ca2+ CaR2+2Na+;
除 Mg2+:2NaR+Mg2+ MgR2+2Na+。
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典题例解 【例 1】 某综合实践活动小组到自来水厂进行参观,了解到源 水处理成自来水的工艺流程示意图如下:
(1)源水中含 Ca2+、Mg2+、HCO3- 、Cl-等,加入 CaO 后生成 Ca(OH)2,进而发生若干个复分解反应,试写出其中任意一个反应的
离子方程式: 。
(2)加入凝聚剂可以除去其中的悬浮固体颗粒,该过程是
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预习交流 1 (1)铁盐的水解反应与铝盐相似,你能写出 Fe3+水解的离子方程 式吗? 提示:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。 (2)天然水中含有细菌,其主要成分是蛋白质,请你举出几种在家 中能杀灭水中细菌的简单方法。 提示:对少量水通常用加热煮沸法来杀菌消毒,对大量水多采用 强氧化剂氧化法进行杀菌消毒,如漂白粉、“84”消毒液等。
(填写下列各项的序号)。
①只有物理过程,无化学过程
②只有化学过程,无物理过程
③既有化学过程又有物理过程
FeSO4·7H2O 是常用的凝聚剂,加入后最终生成红褐色胶状沉
淀,则这种沉淀是 。
13
(3)通入二氧化碳的目的是
高中化学 第2单元 化学与资源开发利用 课题1 获取洁净的水课件高二选修2化学课件
。
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第九页，共四十二页。
三、海水淡化——电渗析法 1.电渗析法是一种离利子用交换(lí zǐ jiāo huàn)膜 进行海水淡化的方法。 2.离子交换膜是一种功能性膜，应具有良好的选择(xuǎnzé)透过性 和 化_学__(h_uà_x_ué_)稳__定__性__。 3.原理：在外加直流电场的作用下，海水中的阴、阳离子分别 透过阴膜和阳膜，可达到分离和浓缩的目的。
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第三页，共四十二页。
一、天然水的净化
1.天然水可以用明矾净水，明矾净水的离子方程式为 A__l3_＋_＋__3_H__2O_____A__l(_O_H__)_3＋__3_H__＋______。
2.自来水厂用绿矾和氯水一起净水，离子方程式为 2_F_e_2_＋_＋__C_l_2_=_=_=_2_F_e_3_＋_＋__2_C_l_－_，__F_e_3_＋_＋__3_H_2_O_____F_e_(O__H__)3_＋__3_H_＋_。
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第十页，共四十二页。
1.锅炉水垢的主要成分是( ) A．CaCO3，MgCO3 B．CaSO4，MgCO3 C．CaCO3，Mg(OH)2 D．CaSO4，CaCO3
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第十一页，共四十二页。
解析：选 C。锅炉烧水主要是将水的暂时硬度降低， Ca(HCO3)2==△===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O Mg(HCO3)2==△===MgCO3↓＋CO2↑＋H2O 又因为煮沸时分解形成的碳酸镁在继续受热的情况下生成更难
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第十六页，共四十二页。
1.我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求：
pH Ca2＋、Mg2＋总浓度
细菌总数
高中化学：新课标人教版高二选修二_第二单元课题1_获取洁净的水_课件
实验探究一：混凝除杂
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。
高中化学课件
明矾混凝除杂原理
＝ KAI(SO4)2
K+ + AI3+ + 2SO42-
Al3+ + 3H2O
Al（OH）3 + 3H+
高中化学课件
高中化学课件
水的杀菌消毒 ◇家庭中杀灭水中细菌的方法有：
3、注意试剂用量
和及仪器操作。
三层
高中化学课件
实验心得：
除杂实验注意事项：
1、选择合适的试剂 2、除杂试剂要过量 3、过量的试剂要除去 4、除去多种杂质时应考虑加入试剂的顺 序
高中化学课件
△
Ca(HCO3)2 ＝ CaCO3↓+H2O+CO2↑
△
Mg(HCO3)2 ＝ MgCO3↓ +H2O+CO2↑ MgCO3 +H2O ＝△ Mg(OH)2↓+CO2↑
软水
高中化学课件
硬水Ca(OH)2溶液 Na2CO3溶液 过滤
软水
硬水 Na2CO3溶液 NaOH溶液
过滤
软水
硬水 Na2CO3溶液 Ca(OH)2溶液 过滤
软水
高中化学课件
硬水 NaOH溶液 Na2CO3溶液 过滤 软水
硬水 Na2CO3溶液 NaOH溶液
过滤
软水
硬水 Na2CO3溶液 Ca(OH)2溶液 过滤
高中化学课件
水是生命之源
高中化学课件
高中化学课件
软水
高中化学课件
硬水 NaOH溶液 Na2CO3溶液 过滤 软水
高中化学第二单元化学与资源开发利用课题1获取洁净的水课件新人教版选修
(2)常用的混凝剂 在生活中常用 明矾 作混凝剂，在工业生产中还常用 硫酸铝 硫酸亚铁 、 硫酸铁 等作混凝剂。
、 聚合铝 、
(3)明矾的净水原理 明矾在水中发生电离：
KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO24－ ；Al3＋与水发生水解反应
生成 Al(OH)3 的离子方程式： Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋ 。 ①Al(OH)3 在水中以 絮状的胶体形式 存在，Al(OH)3 胶体粒子带正 电，水中的胶体
2．污水处理的方法 污水处理一般可分为一级、二级和三级处理。 (1)一级处理采用物理处理方法，即用格栅、筛网、沉沙池、沉淀池、隔油池等构 筑物，去除污水中的固体悬浮物、浮油，初步调整 pH，减轻废水的腐化程度。 (2)二级处理是采用生物处理方法及某些化学方法来去除污水中的可降解有机物 和部分胶体污染物。经过二级处理后，污水中 BOD 的去除率可达 80%～90%，即 BOD 含量可低于 30 mg·L－1。
[例 2] 某地有甲、乙两工厂排放污水，污水中各含有下列 8 种离子中的四种(两厂不 含相同离子)：Ag＋、Ba2＋、Fe3＋、Na＋、Cl－、SO24－、NO－3 、OH－。两厂单独排放废水 都会造成严重的水污染，如将两厂的污水按一定比例混合，沉淀后污水便变成无色澄 清且只含 NaNO3，污染程度会大大降低。关于污染源的分析，你认为正确的是( ) A．SO24－和 NO－3 可能来自同一工厂 B．Cl－和 NO3－一定在不同工厂 C．Ag＋和 Na＋可能在同一工厂 D．Na＋和 NO－3 来自同一工厂
要点一 硬水的软化
1．天然水硬度的形成 天然水与空气、岩石和土壤等长期接触，其中溶解了许多杂质，如无机盐类、某
些可溶性有机物以及气体等，通常含有 Ca2＋、Mg2＋等阳离子和 HCO－ 3 、CO23－、SO24－、 Cl－、NO－ 3 等阴离子。不同地区的天然水里含有这些离子的种类和数量不同。一般地说， 地下水、泉水中含 Ca2＋、Mg2＋较多，即硬度较高；而雨水、河水、湖水中含 Ca2＋、 Mg2＋少一些，即硬度较低。
最新人教版选修2高中化学化学与技术第二章第一节获取洁净的水第2课时课件ppt
为HgS沉淀而除去，反应的离子方程式为
______________________ Hg2＋＋S2－===HgS↓ ；用 Na2S 除去 Hg2 ＋ 的同
时，也能将水中所含的Pb2＋、Cu2＋等重金属离子
除 去 ， 有 关 反 应 的 离 子 方 程 式 为 Pb2 ＋ ＋ S2 －
===PbS↓，Cu2＋＋S2－===CuS↓。
7
海水的淡化
三、海水的淡化
1、海水淡化的方法之一－－－－蒸馏法 蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，凝 聚成液体，这种方法叫做蒸馏。
通过蒸馏，可以把 沸点不同的物质从混合物中分离出
来（如工业制氧气），也可以把 挥发性液体与溶解在 液体中的 不挥发性 杂质分离开来（如蒸馏水就是用 蒸馏的方法得到的）。
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海水的淡化
明矾能溶于水 明矾具有净水作用 硫酸铝具有净水作用 硫酸钾没有净水作用 氯化铝具有净水作用 铝离子
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海水的淡化
答： ①过滤
②活性炭
③减少污水排放，减轻水源污染；节约水资源； 降低生活用水成本；变废为宝等。
2019/2/18
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海水的淡化
答：将食醋倒入水壶中浸泡，为了加快反应，还可以把 水壶加热，温度维持在60～70℃。
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海水的淡化
2、海水淡化的方法之二－－－－电渗析法
离子交换膜 进行海水 1 ．电渗析法是一种利用 ____________ 淡化的方法。 功能性 膜，应具有良好 2 ．离子交换膜是一种 ________ 选择透过性 化学稳定性 的_______________ 和________________ 。 3．原理 在外加直流电场的作用下，海水中的阴、阳离子 __________ 浓缩 分离 和 ______ 分别透过阴膜和阳膜，可达到 _______ 的目的。
人教版化学选修二2.1《获取洁净的水(第2课时)》ppt课件
新课标人教版高中化学课件系列
选修2 化学与技术 第二章 化学与资源开发利用
第一节 获取洁净的水 第2课时
2021/4/15
1
污水处理
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。1．算法是数学及其应 用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在 科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面， 算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内 容是密切联系在一起的，比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要 通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本 思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。 在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的 三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的算法语句，最后集中介绍了辗转相 除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现 算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色 色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数 量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收 集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍
二、污水处理 算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色
色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数 量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收 集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍 最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中
选修2 化学与技术 第二章 化学与资源开发利用
第一节 获取洁净的水 第2课时
2021/4/15
1
污水处理
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。1．算法是数学及其应 用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在 科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面， 算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内 容是密切联系在一起的，比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要 通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本 思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。 在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具体算法介绍了算法的 三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的算法语句，最后集中介绍了辗转相 除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现 算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色 色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数 量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收 集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍
二、污水处理 算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色
色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数 量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究如何合理收 集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍 最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中
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△
加热法，反应原理为:Ca(HCO3)2=====CaCO3↓＋H2O＋CO2↑，
△
△
Mg(HCO3)2=====MgCO3↓＋H2O＋CO2↑， MgCO3＋H2O=====Mg(OH)2↓＋CO2↑。
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。
• 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。
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离子交换树脂
按结构分：Biblioteka 交换剂本体离子交换树脂
按类型分：
交换基团
阳离子交换树脂 （Na型，H型）
离子交换树脂
阴离子交换树脂 （OH型）
21
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
•
2NaR+Ca2+=CaR2+2Na＋ 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+
15
离子交换柱
硬水
离子交换剂 离子交换柱
软水
16
交换过程
钠离子 镁离子或 钙离子
磺化煤 颗粒
17
再生 再生： 用8％～10％的食盐水浸泡
磺化煤交换剂。 交换并非是无止境的。
CaR2+2Na＋=2NaR+Ca2+ 当交换后的水不再符合软水的标准时， MgR2+2Na+＝2NaR+Mg2+
肥皂水法：
种类
硬水
软水
现象 泡沫少，有大量浮渣 有大量泡沫，无浮渣
结论 可用肥皂水来区别硬水和软水；硬水浪费肥皂
7
加热法：
种类
硬水
软水
现象 蒸发皿底部有白色固体 蒸发皿底部无或很少固体 结论 可用蒸发法区别硬水和软水；硬水加热可形成水垢
具有暂时硬度的水：水的硬度是由 Ca(HCO3)2 或 Mg(HCO3)2 所引起的。常用软化方法为
而离子交换树脂的再生(用离子方程式表示)为： CaR2＋2Na＋===2NaR＋Ca2＋。
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本节小结： 一、天然水的净化 混凝法原理 二、硬水的软化 1.加热法 2.药剂法 3.离子交换法 作业设计： [活动]用混凝法净化一杯井水
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2、为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好？
4
水的杀菌消毒 ◇家庭中杀灭水中细菌的方法有：
加热、消毒剂、紫外线等 ◇城市饮用水杀菌：广泛采用液氯
5
自来水厂净化水过程示意图
（明矾KAI(SO4)2·12H2O 或绿矾 FeSO4·7H2O）
（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）
过滤
硬水 Na2CO3溶液 Ca(OH)2溶液 过滤
软水 软水
13
离子交换法
离子交换剂
无机离子交换剂（例如沸石） 有机离子交换剂
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
14
交换
8
如何区分蒸馏水，暂时硬水和永久硬水？
蒸馏水 暂时硬水 永久硬水
煮沸
蒸馏水和永久硬水
肥皂水
暂时硬水
蒸馏水
永久硬水
9
（3）、硬水的危害： ①、既浪费肥皂又洗不干净衣服。 ②、锅炉里结水垢有爆炸危险。 （4）、硬水软化的方法： 生活中常用①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②药剂法和③离子交换法来得到软水。
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蒸馏装置图
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
11
实验探究二：硬水软化
药品：Ca(OH)2溶液、 NaOH 溶液、 饱和Na2CO3 溶液、肥皂水。
12
硬水 NaOH溶液 Na2CO3溶液 过滤 软水
硬水Ca(OH)2溶液 Na2CO3溶液 过滤
软水
硬水 Na2CO3溶液 NaOH溶液
静置，观察现象。
.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
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明矾混凝除杂原理
＝ KAI(SO4)2
K+
Al3+ + 3H2O
+ AI3+ + 2SO42Al(OH)3 + 3H+
3
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 。
磺化煤就失效了，需要
再生过程是交换过程的逆过程。
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水质变化
水质变化：思考回忆：经 原水过水硬离质度子有降交什低么换变的化水？， 阴离子基本不变 钠离子数目大大增加 交换： 2NaR+Ca2+=CaR2+2Na＋ 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+
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• 磺化煤缺点：不耐热，交换容量小， 再生剂消耗大。
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。
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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： 2NaR＋Ca2＋===CaR2＋2Na＋， 2NaR＋Mg2＋===MgR2＋2Na＋。
天然水的净化
水净化的原因：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。
1
实验探究一：混凝除杂
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
（干净的细沙 和鹅卵石）
（通氯气或 二氧化氯）
6
2、化学软化法
（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。
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）、硬水和软水的鉴别方法:
加热法，反应原理为:Ca(HCO3)2=====CaCO3↓＋H2O＋CO2↑，
△
△
Mg(HCO3)2=====MgCO3↓＋H2O＋CO2↑， MgCO3＋H2O=====Mg(OH)2↓＋CO2↑。
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。
• 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。
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离子交换树脂
按结构分：Biblioteka 交换剂本体离子交换树脂
按类型分：
交换基团
阳离子交换树脂 （Na型，H型）
离子交换树脂
阴离子交换树脂 （OH型）
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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
•
2NaR+Ca2+=CaR2+2Na＋ 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+
15
离子交换柱
硬水
离子交换剂 离子交换柱
软水
16
交换过程
钠离子 镁离子或 钙离子
磺化煤 颗粒
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再生 再生： 用8％～10％的食盐水浸泡
磺化煤交换剂。 交换并非是无止境的。
CaR2+2Na＋=2NaR+Ca2+ 当交换后的水不再符合软水的标准时， MgR2+2Na+＝2NaR+Mg2+
肥皂水法：
种类
硬水
软水
现象 泡沫少，有大量浮渣 有大量泡沫，无浮渣
结论 可用肥皂水来区别硬水和软水；硬水浪费肥皂
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加热法：
种类
硬水
软水
现象 蒸发皿底部有白色固体 蒸发皿底部无或很少固体 结论 可用蒸发法区别硬水和软水；硬水加热可形成水垢
具有暂时硬度的水：水的硬度是由 Ca(HCO3)2 或 Mg(HCO3)2 所引起的。常用软化方法为
而离子交换树脂的再生(用离子方程式表示)为： CaR2＋2Na＋===2NaR＋Ca2＋。
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本节小结： 一、天然水的净化 混凝法原理 二、硬水的软化 1.加热法 2.药剂法 3.离子交换法 作业设计： [活动]用混凝法净化一杯井水
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2、为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好？
4
水的杀菌消毒 ◇家庭中杀灭水中细菌的方法有：
加热、消毒剂、紫外线等 ◇城市饮用水杀菌：广泛采用液氯
5
自来水厂净化水过程示意图
（明矾KAI(SO4)2·12H2O 或绿矾 FeSO4·7H2O）
（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）
过滤
硬水 Na2CO3溶液 Ca(OH)2溶液 过滤
软水 软水
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离子交换法
离子交换剂
无机离子交换剂（例如沸石） 有机离子交换剂
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
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交换
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如何区分蒸馏水，暂时硬水和永久硬水？
蒸馏水 暂时硬水 永久硬水
煮沸
蒸馏水和永久硬水
肥皂水
暂时硬水
蒸馏水
永久硬水
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（3）、硬水的危害： ①、既浪费肥皂又洗不干净衣服。 ②、锅炉里结水垢有爆炸危险。 （4）、硬水软化的方法： 生活中常用①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②药剂法和③离子交换法来得到软水。
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蒸馏装置图
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
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实验探究二：硬水软化
药品：Ca(OH)2溶液、 NaOH 溶液、 饱和Na2CO3 溶液、肥皂水。
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硬水 NaOH溶液 Na2CO3溶液 过滤 软水
硬水Ca(OH)2溶液 Na2CO3溶液 过滤
软水
硬水 Na2CO3溶液 NaOH溶液
静置，观察现象。
.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
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明矾混凝除杂原理
＝ KAI(SO4)2
K+
Al3+ + 3H2O
+ AI3+ + 2SO42Al(OH)3 + 3H+
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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 。
磺化煤就失效了，需要
再生过程是交换过程的逆过程。
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水质变化
水质变化：思考回忆：经 原水过水硬离质度子有降交什低么换变的化水？， 阴离子基本不变 钠离子数目大大增加 交换： 2NaR+Ca2+=CaR2+2Na＋ 2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+
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• 磺化煤缺点：不耐热，交换容量小， 再生剂消耗大。
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。
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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： 2NaR＋Ca2＋===CaR2＋2Na＋， 2NaR＋Mg2＋===MgR2＋2Na＋。
天然水的净化
水净化的原因：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。
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实验探究一：混凝除杂
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
（干净的细沙 和鹅卵石）
（通氯气或 二氧化氯）
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2、化学软化法
（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。
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）、硬水和软水的鉴别方法: