Жесткость воды и способы её устранения
план-конспект урока по химии (11 класс) на тему
В данном материале представлен конспект лекции по химии для обучающихся 11 класса (2 курс)
Скачать:
Вложение | Размер |
---|---|
1.7_zhestkost.docx | 33.26 КБ |
Предварительный просмотр:
СПб ГБПОУ «Ижорский политехнический лицей»
Коротеева Ольга Валерьевна
ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ И СПОСОБЫ ЕЕ УСТРАНЕНИЯ
Цели урока:
Образовательные - рассмотреть понятие и причину жесткости воды как основополагающей характеристики качества воды, пригодной для использования человеком; изучить способы устранения жесткости воды;
Развивающие - развивать информационную, учебно - познавательную, коммуникативную компетентность учащихся;
Воспитательные - воспитывать бережное отношение к своему здоровью.
Ход урока
I. Актуализация знаний, умений учащихся.
Фронтальный опрос по ранее изученной теме “Магний и кальций, их соединения”:
1. Записать на доске электронную формулу атома кальция и магния
2. Назовите общую формулу высших оксидов элементов главной подгруппы II группы.
3. Какая химическая формула соответствует названиям: гашёная известь, известковое молоко, известковая вода?
4. К каким реакциям относится взаимодействие негашёной извести с водой?
5. Чему равно число электронов на внешнем энергетическом уровне элементов главной подгруппы II группы?
6. Какие соединения кальция вы знаете?
У доски двое учащихся выполняют работу по карточкам.
Карточка №1.
Закончить уравнения реакций. Указать условия их протекания.
Са + О2 →
Mg + CO2 →
Mg + HCl →
Mg(OH)2 + H2SO4 →
MgCO3 →
Карточка №2.
Осуществить следующие превращения:
Са(ОН)2 → CaCO3→ Ca(HCO3)2 → CaCO3
II. Изложение нового материала.
Какие соединения кальция и магния и в каком виде встречаются в природе?
Какие соединения кальция используются в технике и в быту?
Кальций и магний не только входят в состав различных соединений. Ионы кальция и магния также содержатся в обыкновенной воде. Повышенное содержание Са2+ и Mg2+ придаёт воде отрицательное качество, называемое жёсткостью.
Постановка цели: изучить природу жёсткости воды и способы её устранения.
Все воды делятся на поверхностные, грунтовые и подземные. Наименьшую степень минерализации имеют поверхностные воды рек, озер, т.к. они образуются при выпадении осадков и сильно разбавляются ими.
Грунтовые воды (колодцы) протекают по различным поверхностям, образованным осадочными горными породами: песком, глиной, и имеют среднюю степень минерализации.
Наибольшее количество солей содержится в подземных водах (артезианские скважины).
Содержащиеся в природе нерастворимые в воде карбонаты магния и кальция под воздействием воды и присутствующего в воздухе углекислого газа способны превращаться в гидрокарбонаты, которые хорошо растворяются в воде.
СаСО3 + СО2 + Н2О Са(НСО3)2
MgСО3 + СО2 + Н2О Mg(НСО3)2
Этот процесс широко осуществляется в природных условиях, приводя к выносу размываемых известняков поверхностные воды, а затем – в моря и океаны.
В природные воды переходят и содержащиеся в земной коре растворимые соли СаCl2, CaSO4, MgCl2, MgSO4.
Одно из основных свойств природной воды – ее жесткость. Жесткость воды обусловлена нахождением в ней ионов кальция, магния, в меньшей степени алюминия, железа, бария и др.
Кроме этого на жесткость воды оказывают влияние и антропогенные факторы.
По значению воду различают как очень мягкую – с жесткостью до 1,5; мягкую – от 1,5 до 4; средней жесткости - от 4 до 8; жесткую - от 8 до12 и очень жесткую - свыше 12 мэкв\л. Жесткость воды хозяйственно-питьевых водопроводов не должна превышать 7 мэкв/л..
Если в воде присутствуют гидрокарбонаты кальция и магния, жесткость называется временной. Сульфаты, хлориды и другие соли обусловливают постоянную некарбонатную жесткость. Эти соли диссоциируют в воде.
Ионы кальция и магния делают воду жесткой. Для того чтобы умягчить воду, их надо удалить из раствора и перевести в осадок.
Временная жесткость устраняется кипячением воды, во время которого выпадает накипь — осадок мела. В условиях производства кипячение большого количества воды обходится дорого, поэтому для умягчения воды используют известковое молоко.
Постоянную жесткость устраняют химическими методами:
- С помощью соды.
- С помощью ионообменных фильтров ионы кальция и магния заменяют на ионы натрия и калия.
- Некоторое умягчение воды происходит в бытовых фильтрах для питьевой воды. Отфильтрованная вода дает меньше накипи, что важно при использовании электрочайников.
- Полностью очистить воду от солей можно методом перегонки (дистилляции).
Учитель: А как вы думаете, жесткость воды имеет отрицательное влияние?
Ответы учащихся заслушать и дополнить следующей информацией:
- Отложение накипи на поверхности нагревательных элементов холодильников, стиральных машин и т.д. снижает экономичность их работы.
- Известковые отложения в водопроводных трубах затрудняют прохождение воды через них и создание нормального температурного режима в домах становится невозможным.
- Тонкий слой на греющей поверхности вовсе не безобиден, так как продолжительность нагревания через слой накипи, обладающей малой теплопроводностью, постепенно возрастает, дно прогорает все быстрее и быстрее – ведь металл охлаждается с каждым разом все медленнее и медленнее, долго находится в прогретом состоянии. В конце концов, может случиться так, что дно сосуда не выдержит и даст течь. Этот факт очень опасен в промышленности, где существуют паровые котлы.
- Избыточная жесткость воды способствует образованию камней в почках, печени, мочевом пузыре человека.
- Нерастворимые соли кальция и магния закупоривают поры на коже человека, ухудшая состояние кожи и волос.
- Жесткость воды обуславливает быстрый износ тканей, т.к. при стирке нерастворимые соли кальция и магния оседают на волокнах, играя роль абразива.
- В жесткой воде при стирке увеличивается расход мыла, т.к. мыло образует с солями кальция и магния нерастворимые соединения. которые создают пленки и осадки, в итоге снижая качество стирки и повышая расход моющего средства, т.е. жесткая вода плохо мылится.
III. Систематизация полученных знаний.
Полученные знания систематизируют, оформляя таблицу.
Жесткость воды и способы ее устранения | ||||
Состав жесткой воды | Вид жидкости | Способы устранения | ||
катионы | анионы | по составу | по способу её устранения | |
Са 2 + | НСО-3 | карбонатная | временная | 1) нагревание Са(НСО3)2→СаО + Н2О + СО2 Mg(НСО3)2→Mg(OH)2 + 2СО2 Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 → 2CaCO3 + 2H2O Mg(НСО3)2 + 2Са(ОН)2 → Mg(OH)2 + 2CaCO3 + 2H2O |
Сl - | некарбонатная | постоянная | 1) добавление соды, с помощью ионообменных фильтров, бытовых фильтров, дистилляции CaCl2 + Na2CO3→CaCO3 + 2NaCl MgSO4 + Na2CO3 → MgCO3 + Na2SO4 | |
НСО-3 Сl - | общая | 1) добавление соды 2) добавление извести |
IV. Подведение итогов урока.
Учащиеся отвечают на вопросы учителя.
- Чем обусловлена жёсткость воды?
- Какие виды жёсткости воды различают?
- Присутствием каких соединений обусловлена временная жёсткость?
- Присутствием каких соединений обусловлена постоянная жёсткость воды?
- Какими способами устраняют временную жёсткость?
- Какими способами устраняют постоянную жёсткость?
V. Задание на дом.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок по теме "Жесткость воды и способы ее устранения"
Цели и задачи урока: - рассмотреть понятие и причину жесткости воды как основополагающей характеристики качества воды, пригодной для использования человеком;- изучить способы устранения жесткости воды...
Жесткость воды и способы ее устранения.
Урок изучения нового материала с элементами критического обучения, с демонстрацией химических реакций, чтением с пометками, составлением кластера и синквейна. Урок способствует развитию внимания и воо...
Жесткость воды и способы ее устранения
Цель: знать виды жесткости воды, необходимость процесса устранения жесткости, способы умягчения воды, химизм процесса устранения жесткости;продолжить формирование экспериментальных навыков...
Презентация к уроку "Жесткость воды и способы ее устранения"
Презентация к уроку "Жесткость воды и способы ее устранения" для 9 класса, с фрагментом практической работы....
Конспект к уроку "Жесткость воды и способы ее устранения"
Конспект к уроку "Жесткость воды и способы ее устранения" для 9 класса...
урок химии в 9 классе Жесткость воды и способы ее устранения. (Функциональная грамотность)
Урок химии на формирование естесвенно-научной грамотности....