获取洁净水授课课件(第1课时)

§2–1获取洁净的水2/2/20231【问题讨论】自来水厂生产过程中为什么加入絮凝剂？

自来水厂净化水水过程示意图天然水中常含有悬浮物和胶体。2/2/20232一、天然水的净化天然水中常含有一些悬浮物和胶体，很难用自然沉降法除去。所以常用加入混凝剂的方法，使细小的悬浮物和胶体聚集成较大颗粒而沉淀。然后过滤除去。常用的混凝剂是明矾。原理：加入一种混凝剂（如：明矾、铁盐、亚铁盐等），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。1.混凝法2/2/20233明矾在水中发生电离：方程式为KAl(SO4)2

=K++Al3++2SO42-Al3+与水发生水解反应生成Al(OH)3，水解方程式为

Al3++3H2O

Al(OH)3+3H+

Al(OH)3在水中以絮状的胶体形式存在，由于水中的胶体杂质一般都带负电,而Al(OH)3胶体粒子带正电，通过电性吸引作用，破坏了天然水中胶体杂质的稳定性，使胶体杂质聚沉。同时还能吸附一些悬浮物，这样就起到了净水的作用。工业上还常用硫酸铝，聚合铝，硫酸亚铁，硫酸铁等作混凝剂。思考：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。2/2/20234有少量胶状物出现有沉淀析出有沉淀析出【实验探究】实验2－1亚铁盐的净水思考：为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好？由于FeSO4·7H2O来源充足，作为混凝剂在工业上应用比较多水解后生成的Fe(OH)2溶解度较大，混凝效果不好。所以，实际应用时必须将Fe2＋氧化成Fe3＋，在溶液中生成Fe(OH)3，起到较好的混凝作用。FeSO4·7H2O溶于水后显酸性，而Fe2＋在碱性条件下更容易被氧化成Fe3＋，所以要将pH调到9左右。2/2/20235【思考与交流】1．天然水中含有细菌，主要成分为蛋白质。请你举出几种在家里能杀死水中细菌的简单方法？2．城市自来水以天然水为水源，你能简要地说明获得自来水的过程吗？3．从自来水饮用水消毒剂和混凝剂的使用来看，请你思考：在采取某种化学方法处理生活中的问题时，一般需要考虑哪些问题？加热、用消毒剂或紫外线消毒等。加絮凝剂→沉淀→过滤→吸附→杀菌从两个方面考虑：首先是所采用有效的化学方法，如反应原理适用、添加试剂的性质、顺序和量等。其次，还要考虑应用化学方法所产生的经济和社会等方面的问题。主要指成本核算、对生态环境和人体健康是否有直接影响或是否有潜在、长远的影响。2/2/20236（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。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。（2).硬水的危害2/2/20237（3）.水的硬度：暂时硬度：如果水的硬度是由Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2或所引起的，这种硬度叫做暂时硬度。永久硬度：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。思考：如何除去水中的Ca2＋、Mg2＋？2．化学软化法

（1）硬水软化的方法：加热法药剂法离子交换法2/2/20238加热法具有暂时硬度的水可以用加热的方法进行软化。

Ca(HCO3)2

CaCO3↓＋CO2↑＋H2O

Mg(HCO3)2

MgCO3↓＋CO2↑＋H2OMgCO3＋H2O

Mg(OH)2↓＋CO2

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2/2/20239【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。MgCl2+Ca(0H)2=Mg(0H)2+CaCl2CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl白色沉淀白色沉淀有大量泡沫2/2/202310硬水离子交换剂离子交换柱软水再生：用8％～10％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离子交换：2NaR+Ca2+=CaR2+2Na+2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+【科学探究】如果有一杯同时具有永久硬度和暂时硬度的水，你如何来设计出软化水的实验方案吗？离子交换柱2/2/202311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思考：怎样简单的鉴别出硬水和软水？请大家预习P27污