【板书】(3)硬水软化的方法：

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↑+H2O

MgCO3+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。对于工业锅炉用水，还有一种用磷酸盐作药剂的处理方法，使沉淀物悬浮在水中而不结垢。

【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。

【学生分组讨论】每组派代表发言，相互交流评价，得出实验方案：

实验步骤

现象

化学方程式

1.向硬水中加入Ca(OH)2溶液

直到不再产生沉淀

白色沉淀

MgCl2+Ca(0H)2 = Mg(0H)2+CaCl2

2.继续向溶液中加人Na2CO3，直到产生沉淀

白色沉淀

CaCl2+Na2CO3 = CaCO3+2NaCl

3.将上述溶液过滤

4.取上述滤液少许，加入少量肥皂水，振荡

有大量泡沫

【学生分组实验】填写实验现象和结论。

【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?

【信息提示】引导学生从生活中饮水机使用分析。每小组提供饮水机使用说明书。

【学生分组讨论】每组派代表发言，相互交流评价，得出实验方案。

【学生回答】离子交换法

【分析讲述】

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Ca2+、Mg2+发生离子交换作用，使水得到软化。现在常用作离子交换剂的离子交换树脂，是一类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NaR、HR等表示。可以用以下反应来表示离子交换法软化水的过程：

2NaR+Ca2+　═CaR2　+2Na+

2NaR+ Mg2+　═Mg R2　+2Na+

离子交换树脂使用一段时间后，由NaR型变成了CaR2型(或MgR2型)，而失去了交换能力。可把CaR2型(或MgR2型)树脂置于5%-8%的食盐水中，便可发生逆向的交换反应，重新生成NaR，恢复交换能力：

CaR2　+2Na+　═2NaR+Ca2+

这个过程叫做再生。

【课外作业】实践活动：以学习小组为单位，自制离子交换柱，用离子交换法净化一杯井水。

【案例评析】

本案例利用了学生已有的生活经验和知识经验，创设了很好的教学情景，在此情景中提出问题，通过实验探究、思考讨论和交流等活动来学习天然水净化的原理和方法。

重视了新旧知识的衔接，在初中和高中必修、选修模块课程中已学过的一些相关知识，如胶体的性质、离子的水解、水解平衡的移动等，在本节课上得到了很好的应用和巩固，对本节课新知识的学习起到了很好的铺垫作用，产生了较好的教学效果。

重视了学生的合作能力的培养，每一个问题的解决、每一个实验的完成，都是在每个组员发表意见和集体讨论的基础上进行的，既发挥了学生学习的主动性，又培养了学生的合作能力，充分体现了新课程的理念。

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