Разработка урока по химии 10 класс "Жесткость воды"

ОГКОУ КШИ «Колпашевский кадетский корпус»

Учитель химии Залетило Светлана Сергеевна.

10 класс

химия.

ТЕМА УРОКА: Жесткость воды и способы её устранения.

Цель занятия: Расширить представление обучающихся о свойствах воды. Ввести понятие «жесткость воды» и изучить способы умягчения её.

Задачи:

1. Повторить материал по теме «Вода», изученный ранее.

2. Дать представление о количественном запасе воды в Томской области.

3. Дать характеристику свойствам воды.

4. Ввести понятие «жесткость воды»

5. Изучить способы умягчения воды.

Реактивы и оборудование: образцы воды (N1,N2.N3), раствор мыла, пустые пробирки, салфетка, пипетки, иониты (+), прибор для фильтрования, растворы сульфата железа (II), гидроксида натрия.

Ход урока.

Приветствие.

Ученик: С горы сбегая без труда,

Она гремит как гром.

В морозный день она тверда-

Руби хоть топором.

Нагрей её и к небесам

Она взметнет тогда,

Теперь ты мне ответишь сам-

Зовут её … (вода)

Тема сегодняшнего занятия: Вода. Жесткость воды.

Каковы же запасы воды нашей области?

-сообщение ученика (материал ищется им самостоятельно).

Вот таковы её запасы только у нас. Вода- вещество и привычное, и необычное. Кажется, о воде вы уже знаете всё. Но даже ученые считают, что они делают только первые шаги на пути исследования свойств воды. Вот одно из них – жесткость. Какова причина жесткости воды? Что это за свойство? Как это свойство влияет на качество воды? И если отрицательно, то каковы способы умягчения, имеющиеся в настоящее время?

Ответьте на вопрос: Какая вода есть в природе? Дождевая, снеговая, озерная, речная, морская, океаническая, подземная. А формула воды одна и та же: аш-2-о (H2O).

В природе нет идеально чистой воды. Всякая вода содержит примеси каких-либо растворенных веществ. В частности, растворяя определенные соли земной коры и взаимодействуя с нами, вода приобретает определенный вкус, цвет и свойства.

Жесткость воды – это совокупность свойств, обусловленных содержанием в воде катионов кальция и магния. Повышенное содержание их придает воде отрицательные свойства. Откуда же в воде ионы? Земная кора содержит много нерастворимых карбонов кальция и магния.

Подумайте и напишите уравнения реакций, приводящие к образованию солей.

Ученик (пишет на доске)

CO2+H2O - H2CO3

CaCO3+H2O+CO2 - Ca(HCO3)2

MgCO3+H2O+CO2 - Mg(HCO3)2

Вывод учащихся: этот процесс успешно происходит многие столетия и выносит размываемые известняки в поверхностные воды. Кроме того, растворимые хлориды кальция и магния тоже уносятся в реки.

Учитель: суммарное содержание этих солей в воде называется общей жесткостью.

Таблица на парте учащегося:

Общая жесткость воды.

↓ ↓

Временная Постоянная

(карбонатная) (некарбонатная)

Ca(HCO3)2 CaSO4 CaCl2

Mg(HCO3)2 MgSO4 MgCl2

Определяется жесткость (Ж) воды по формуле:

Ж(общ)=[Ca]²⁺ + [Mg]²⁺

20,04 12,16

И рассчитывается как сумма милимоль эквивалентов ионов Ca и Mg , содержащихся в 1 л воды. 1 милимоль эквивалент соответствует 20,04 мг/ионов Са и 12,16 мг/ионов Mg в 1 л воды. Жесткость измеряется в широких пределах.

По значению жесткости, воду условно делят на:

• *мягкую – до 4 милимоль экв/л

• *средне – жесткую – 8 милимоль экв/л

• *жесткую – 12 милимоль экв/л

• *очень жесткую – 12 и выше милимоль экв/л

Какова же вода нашего города? Исследования СЭС покали, что наша питьевая вода мягкая (по данным СЭС).

Как же влияет наличие солей кальция и магния на свойства воды, применяемые в быту и на производстве. (сообщение обучающегося)

Итак, жесткая вода не дает пены с мылом, т.к. содержащиеся натриевые соли жирных кислот, реагируют с ионами кальция и магния и часть мыла превращается в нерастворимые соли.

Проделаем опыт:

Образец воды №1 и №2 + капли мыла.

№1- жесткая (искусственно сделанная)

№2 - обычная (из-под крана)

Для получения устойчивой пены в образец №1 пришлось добавить на 5-8 капель мыла больше. Мыло в жесткой воде расходуется не рационально (вывод учащихся).

Существует комплекс работ по водоумягчению – это удаление солей кальция и магния.

1. Кипячение. Что происходит при этом с солями (ученик пишет уравнение на доске).

2. Химический метод: осаждение гашеной известью:

Обучающийся пишет: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = 2CaCO3↓ + 2H2O

3.Катионирование: катиониты – твердые полимерные частицы, содержащие растворимые ионы калия или натрия, которые могут обменяться на ионы, находящиеся в воде. Получается обессоленная вода, непригодная для питья.

Опыт: проводит учитель.

Через установку с ионитами дважды пропускает воду из-под крана и действует реактивом, выясняя, забрали ли иониты ионы железа.

4. Умягчение воды физическими методами.

(рассказ обучающегося по дополнительной современной литературе)

Общий вывод: т.о. существует несколько способов умягчения воды, чтобы сделать ее более пригодной для питья.

По своим параметрам: чистота, жесткость и т.д., химическим и бактериальным составом вода должна отвечать нормам СанПина. За этим строго следят работники нашей СЭС. 1 раз в квартал проводят химический анализ воды разных питьевых источников района и результаты анализов заносят в особый журнал с записью установленного образца. По их последнему анализу наша городская вода имеет жесткость равную 3,7 (норма 7) содержание всех ионов они считают по данным анализов – в норме.

Итак, мы пользуемся природной водой пока в неограниченном количестве. Хотя качество воды в сельской местности иное, нежели в черте города. Особой жесткости, усиленной у нас нет. Есть увеличение содержания ионов железа, т.к. имеются в районе железорудные месторождения. Но количество ионов железа не придает жесткость, хотя и мешает использованию воды (осадок, цвет).

Общий вывод по занятию делают обучающиеся:

1. Расширили представления о свойствах воды.

2. Узнали что такое жесткость.

3. Какие есть способы умягчения воды.

4. Водные ресурсы надо беречь.

Дом. задание: найти в дополнительной литературе современные способы умягчения воды.