（苏教版化学选修2）1.2《硬水软化》ppt课件（28页）

（苏教版化学选修2）1.2《硬水软化》ppt课件（28页）内容摘要：

1、自主探究 精要解读第二单元 硬水软化1 水垢的主要成分是什么。 怎样除去。 提示 H)2， 加醋酸可以除去反应为：2= H)2 2=2自主探究 精要解读2 和 受热易分解 ， 书写反应方程式。 提示 M g( ) 2 = = M 3 H 2 O C a( ) 2 = = C 3 H 2 O 3你知道“水滴穿石”包含的化学科学道理吗。 提示 通常情况下水中溶有一定量的 使水呈酸性 C 3 H 2 O = = 23 自主探究 精要解读1 知道硬水和软水 ， 了解水的硬度 、 暂时硬度和永久硬度 ， 知道硬度的表示方法和简单的测定方法。 2 了解加热法 、 药剂软化法 、 离子交换法软化硬水的原理 2、。 3 了解硬水对生产生活用水的影响。 能用相关化学知识解释日常生活中一些和水的硬度有关的现象。 自主探究 镁离子的作用天然水中含有钙 、 镁等离子 ， 含有少量 、 的水对人体是有利的。 可以补充 和 所需要的钙 ， 、能减缓铁制输水管道上 的溶出。 但有些地区的天然水中含有较多的钙 、 镁离子 ， 这种水叫做。 这种水不宜洗涤衣物。 工业锅炉若使用硬水 ， 容易。 锅炉壁上形成水垢后 ， 不但浪费燃料 ， 甚至可能引起。 牙齿 骨骼硬水沉积水垢锅炉爆炸铅自主探究 精要解读2 硬水和软水硬水：含有较多 的水。 软水：含有少量 或不含 的水。 3 暂时硬度和永久硬度暂时硬度：水的硬度 3、是由 引起的。 永久硬度：水的硬度是由 等引起的。 天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。 、 、 、 a(或 钙、镁的硫酸盐或氯化物自主探究 精要解读硬水软化的方法通常有 、 和 等。 1 具有暂时硬度的水可用 进行软化。 2 具有永久硬度的水可采用 和 进行软化。 ( 1) 常用化学药剂有 和 等，其原理可表示为： 加热法 药剂法 离子交换法加热法药剂法 离子交换法纯碱 石灰 3 = =C 3 、 C H 2 O = =C a( 2 、 2 = =M g( 2 自主探究 精要解读(2) 离子交换法软化硬水的原理。 硬水先后通过分别装有 和 的离子交换柱。 硬水中的 等阳离子和 等阴离子先后 4、与交换树脂中的 起离子交换作用，从而使。 有关反应如下： 阳离子交换树脂 阴离子交换树脂、 C O 3 、 、 4 H 、 硬水软化2R S O 3 H = =( 3 ) 2 2H、 ) 3 = = ) 3 H = =H 2 O。 自主探究 精要解读(3)离子交换法的特点和应用。 特点：离子交换树脂使用一段时间后就失去了 的能力。 可用 的稀溶液处理使之再生 ， 即发生上述离子交换反应的逆反应。 这种软化硬水的方法具有比药剂软化法 、 、 、 等优点。 应用：离子交换法是目前常用的 方法 ， 使用比较普遍。 例如 和实验室去 的制备。 软化硬水强酸或者强碱质量高 设备简单 占用面积 5、小 操作方便软化机软化水 离子水硬水软化自主探究 精要解读【慎思 1 】 水为什么存在硬度。 提示 天然水与空气、岩石和土壤长期接触，溶解了许多杂质如某些无机盐类、可溶性有机物或气体等，通常含有 、 、 4 等。 不同地区的天然水这些离子的含量不同，一般地下水中含 、 较多，而河水、湖水则含量较少，把含 、 较多的水叫硬水，反之叫软水。 自主探究 精要解读【慎思 2 】 一条柔软的毛巾用久了为什么会变硬。 提示 水中含有较多的 和 ，洗脸时，用的肥皂中的物质溶于水后与 、 生成难溶于水的物质而积存在纤维中间，使毛巾变得干硬，可用醋浸泡除硬。 自主探究 精要解读【慎思 3 】 用离子交换树脂软化硬 6、水，是先将水通过阳离子交换树脂还是先通过阴离子交换树脂。 为什么。 提示 阳离子交换树脂，目的是让硬水中的 和 先与阳离子交换树脂中的 H交换，然后硬水中的 、 4 等阴离子再与阴离子交换树脂中的 换，若先通过阴离子交换树脂则阳离子 和 与 合生成沉淀影响离子交换的效率。 自主探究 精要解读如果水的硬度是由 或 所引起的 ， 这种硬度叫做暂时硬度；如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的 ， 这种硬度叫做永久硬度。 天然水大多同时具有暂时硬度和永久硬度。 自主探究 精要解读水的硬度过高对生活和生产都有害处。 例如 ， 洗涤用水如果硬度太高 ， 水中的 、 与肥皂反应生成不溶于水的物质 7、，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。 自主探究 精要解读【例 1 】 下列说法正确的是 ( )。 A 软水中一定不含 、 B 硬水经煮沸后就一定变为软水了 C 水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁 D 经过磺化媒处理过的水是不含离子的超净水 自主探究 精要解读解析 硬水与软水的区分是 、 含量的多与少 ， 不是有与没有 8、， 故 沸的过程是 、 的分解以及 g(的过程 ， 故 沸时能使含暂时硬度较高的硬水中的 、 浓度降低 ， 但不一定能降低到软水中 、 的含量标准 ， 更何况有的硬水中的硬度更多是由于永久硬度造成的 ， 故 化媒只能交换阳离子 ， 水中还含有多种阴离子和交换出的大量 ， 故 答案 要解读 、 的 含 量 决 定 水 的 硬 度 大 小 ， 由 、引起的硬水叫暂时硬水 ， 由氯化物和硫酸盐引起的硬水叫永久硬水。 自主探究 精要解读【体验 1 】 下列叙述中正确的是 ( )。 A 不含 、 的水属于软水 B 只要含有 、 的水就是硬水 C 只有 或 一种离子的水是暂时硬水 D 永久硬水用加热的方 9、法能使其软化 解析 此题考查的是硬水的概念 ， 含 、 较多的水为硬水。 由 加热不能除掉永久硬度。 答案 要解读常用的硬水软化方法有加热法、药剂法和离子交换法。 加热法 a 原理： = = M g( = =M 3 M 3 = =M g( 自主探究 精要解读b 适用范围：具有暂时硬度的水可以用加热的方法进行软化。 药剂法a 定义：向水中加入适当的化学试剂 ， 促使溶解在水中的 、 以沉淀的形式从水中分离出来达到软化目的的方法。 b 药剂：常用的药剂有纯碱 、 生石灰 、 氢氧化钠等；工业锅炉用水还常用磷酸盐处理。 自主探究 精要解读c 原理 ： = =2C 3 2M g( 2C a( O 10、H)2= =2C 3 M g( 2 2N = =C 3 2M g( 4N = =M g( 2N 24 = = 适用范围：除去具有暂时硬度和永久硬度的水，最终得到的沉淀为 M g( O H)2等。 自主探究 精要解读a 原理离子交换法是用离子交换剂软化水的方法。 离子交换剂中的阳离子与水中的 、 发生离子交换作用 ，使水软化。 其工艺流程如图所示。 图中的离子交换剂是一种树脂 ， 它是不溶于水但能与溶液中同电性离子进行交换的有机高分子电解质 ， 常用 发生的反应如下：2=2=2主探究 精要解读b 离子交换树脂简介离子交换树脂是由不溶于水的交换剂本体和能在水中离解的活性交换基团两部分组成的 11、。 例如 ， 常用的苯乙烯型离子交换树脂 ， 其交换剂本体是苯乙烯和部分对苯二乙烯共聚而成的不溶性高聚物。 其分子中含有的活性基团 磺酸基或季铵基分别具有交换阳离子或阴离子的性能。 离子交换树脂一般为颗粒状或球状固体 ， 不溶解于水和其他普通溶剂。 离子交换树脂按分子内所含酸性基团和碱性基团 ， 分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。 自主探究 精要解读阳离子交换树脂 ( 用 示，其中 R 代表离子交换树 脂中的碳氢基团，多为烃基， H则是交换基团 ) 和水中的金属离子 ( 如 、 等 ) 交换，发生的反应可表示为： n n H阴离子交换树脂含有的交换基因则是 它会与水中的阴离子 ( 如 4、 等 ) 交换，发生的反应可表示为： m m 主探究 精要解读由以上两式可知 ， 在离子交换反应中 ， 水中的阳离子 、 阴离子被转移到了离子交换树脂上 ， 而离子交换树脂上可交换的 H 或转入水中。 在进行水处理时 ， 如果需要将水中。