Презентация по химии на тему: Жесткость воды и способы её устранения (10 класс)

Тема урока: «Жесткость воды и способы ее устранения» Цели и задачи:а) образовательные: систематизировать и углубить знания учащихся о соединениях кальция и магния, дать понятие о видах жесткости воды, об ионном механизме ее образования и устранения, проконтролировать усвоение знаний об s – элементах и их соединениях;б) развивающие: развивать логическое мышление, познавательный интерес учащихся;в) воспитательные: вовлечь в активную практическую деятельность; План урокаОрганизационный момент.Проверка домашнего заданияОбъяснение нового материалаЗакрепление нового материала Подведение итоговЗадание на дом Проверка знаний и умений по пройденному материалу1. Дать общую характеристику металлам I группы главной подгруппы 2. Охарактеризуйте натрий и калий(положение в ПС, строение атомов, ФС, ХС, нахождение в природе, получение, применение, способы распознавания) 3. Рассказать об основных соединениях натрия и калия 4. Дать общую характеристику металлам II группы главной подгруппы 5. Дать сравнительную характеристику магния и кальция (положение в ПС, строение атомов, ФС, ХС, нахождение в природе, получение, применение, способы распознавания) 6. Охарактеризуйте соединения кальция и магния.Их роль в природе. Осуществите следующие превращения:Na→NaOH→Na2CO3→NaCl→NaMg→MgO→MgSO4→Mg(OH)2→Mg(NO3)2 Тема урока: «Жесткость воды и способы ее устранения» Насколько «жестка» жесткая вода? Вода, содержащая ионы кальция и магния, называется жёсткой. Накипь на стенках нагревательных котлов, отложения солей на бытовой технике, и т.д. - все это показатели жесткой воды. Жесткая вода мало пригодна для стирки. Накипь на нагревателях стиральных машин выводит их из строя, катионы Ca2+ и Mg2+ реагируют с жирными кислотами мыла, образуя малорастворимые соли, которые создают пленки и осадки, в итоге снижая качество стирки. В настоящее время известна взаимосвязь жесткости воды и образования камней в почках. При большом содержании ионов магния, вода горьковата на вкус и оказывает послабляющее действие на кишечник. Различают карбонатную и некарбонатную жесткость. Карбонатная жесткость вызвана присутствием растворенных гидрокарбонатов кальция Ca(HCO3)2 и магния Mg(HCO3)2. При кипячении гидрокарбонаты разрушаются с образованием осадков малорастворимых карбонатов CaCO3, жесткость уменьшается, поэтому карбонатную жесткость называют временной. При кипячении ионы Mg2+ и Ca2+ осаждаются в виде карбонатов. Жесткость, сохраняющаяся после кипячения воды, называется постоянной или некарбонатной. Она обусловлена растворенными в воде кальциевыми и магниевыми солями сильных кислот (сульфатами и хлоридами). Жесткость водыВременная (карбонатная)Постоянная (некарбонатная)ОбщаяСа2+, Mg2+HCO3-Са2+, Mg2+Cl-, NO3-, SO42-Са2+, Mg2+Cl-, NO3-, SO42-HCO3- Умягчение воды – процесс снижения жесткости воды, т.е. уменьшение концентрации ионов кальция и магния. Жесткая вода негативно сказывается на здоровье человека, на работе сантехнического и котельного оборудования. Поэтому, чтобы не испортить оборудование, требуется умягчение воды. Способы устранения жесткости водыВременная (карбонатная) устраняется:кипячением: Ca(HCO3)2 =t=˃ CaCO3↓+CO2↑+H2Oдобавлением известкового молока: Ca(HCO3)2 +Ca(OH)2=2 CaCO3↓+2H2Oдобавлением соды: Mg(HCO3)2 +Na2CO3=MgCO3↓+2NaHCO3 Постоянная (некарбонатная) устраняется:добавлением соды: CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaClс помощью ионообменных фильтров ионы кальция и магния заменяют на ионы натрия и калия3) с помощью бытовых фильтров (отфильтрованная вода дает меньше накипи, что важно при использовании электрочайников) Общая жесткость устраняется: добавлением ортофосфата натрия: 3MgSO4 + 2Na3PO4 = Mg3(PO4)2↓ + 3Na2SO4 Полностью очистить воду от солей можно методом перегонки (дистилляцией) Влияние жесткости воды на здоровье человека Повышенная жесткость воды негативно сказывается на здоровье человека при умывании. Соли жесткости взаимодействуют с моющими веществами и образуют нерастворимые шлаки. Эти шлаки высыхают и остаются в виде микроскопической корки на кожном и волосяном покрове человека. Разрушается естественная жировая пленка кожного и волосяного покрова человека, забиваются поры, появляется сухость, шелушение, перхоть. Признак повышенной жесткости воды – скрип чисто вымытой кожи и волос. Чувство повышенной мылкости, признак того, что защитная пленка на коже невредима, и жесткость воды небольшая. Поэтому косметологи советуют умываться дождевой или талой водой. С точки зрения применения воды для питьевых нужд, ее приемлемость по степени жесткости может существенно варьироваться в зависимости от местных условий. Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая отрицательное действие на органы пищеварения. Кроме того, при взаимодействии солей жесткости с моющими веществами происходит образование "мыльных шлаков" в виде пены, она после высыхания остается в виде налета на сантехнике, белье, человеческой коже, на волосах. Отрицательное влияние жесткой воды на организм человекаСнижение моторики желудка ;Заболевание суставов (артриты и полиартриты);Заболевание сердечно-сосудистой системы;Образование камней в почках, желчном и мочевом пузырях. Отрицательное влияние мягкой воды на организм человекаВымывает кальций из костей;Ломкость костей у взрослого человека;Риск развития рахита у детей;Вымывает минеральные вещества и полезные бактерии. Вред, наносимый жесткой водой технике и предметам бытаКроме плохого вспенивания мыльных средств, из-за контакта жесткой воды с ними образуются разводы и твердый налет на сантехнике и поверхности посуды, так как выпадает солевой осадок. Такой налет тяжело отмывается с посуды, а так же негативно влияет на сантехнику, постепенно разрушая ее поверхности.В процессе нагревания воды в электроприборах соли кристаллизуются и выпадают в виде накипи. Именно накипь является основной причиной быстрой поломки водонагревательных приборов.Жесткая вода оставляет пятна, разводы и грязные налеты на свежевыстиранных вещах, цвет тускнеет, рисунки становятся серыми. От них избавиться очень сложно и это, требует повышенных затрат моющих средств. Ткань, постиранная в жесткой воде, становится грубой и неэластичной, потому что соли забивают в ней все свободное пространство. Уменьшается прочность одежды и белья. В последнее время появилось множество смягчителей воды, защищающих стиральные машины от накипи. Одновременно производители стиральных порошков ввели компоненты предотвращающие образование накипи.Calgon - снижает жесткость воды на 100%. Задача:Жесткость воды часто выражается в градусах. Один градус соответствует 7,1 мг ионов Ca2+ в 1 литре воды.Образец воды содержит 50 мг ионов Ca2+ в 1 литре. Определите жесткость воды в градусах. Лабораторный опыт Определение жесткой воды. Задание: определите в каком стакане находится жесткая вода. Оборудование и реактивы: стаканы, стеклянная палочка, вода с разных источников, раствор хозяйственного мыла. Выполнения опыта:Налейте в два стакана по 10 мл раствора мыла.Интенсивно перемешайте содержимое первого стакана, а затем второго. В каком стакане образуется больше мыльной пены? Почему? Вывод: в жесткой воде хозяйственное мыло не пенится, так как:2C17H35COONa + CaSO4 = (C17H35COO)2Ca↓+ Na2SO4 стеарат натрия стеарат кальция (мыло) Если мы хотим заботиться о своем здоровье, мы должны больше знать о таком качестве воды, как жесткость, о способах изменения жесткости воды. В настоящее время ведутся научные разработки и идет поиск удешевления процесса «смягчения» или увеличения жесткости воды. Но в домашних условиях мы можем и сами немного помочь себе и своему организму. Закрепление нового материала:Какая вода называется жесткой?Перечислите виды жесткой воды?Назовите способы устранения?Какие из следующих веществ можно использовать для смягчения жесткой воды: NaOH, H2SO4, CaCl2, Na3PO4, CaSO4, известковая вода, Na2CO3? ЗадачаЕсли жесткость воды обусловлена присутствием кальциевой селитры Са(NO3)2, то как ее устранить?Запишите уравнения соответствующей реакции в ионном виде (полное и сокращенное). Задание на дом: § 6.8 № 1-7 стр. 175-176 Спасибо за внимание