Bài 5: NƯỚC CỨNG ---------oOo-------- I. Mục tiêu bài 1. Kiến thức - Nắm được định nghĩa nước cứng - Phân loại nước cứng - Tác hại của nước cứng, cách làm mềm nước cứng 2. Kỹ năng - Biết cách làm mềm và viết ptpư làm mềm từng loại nước cứng 3. Thái độ - Vận dụng thử độ cứng của nước ở địa phương, làm mềm nếu có II. Phương pháp Đàm thoại, thí nghiệm nghiên cứu III. Đồ dùng dạy học 1. Hoá chất: nước lấy từ giếng tại địa phương, Na 2 CO 3 2. Dụng cụ: ống nghiệm, ống hút, đèn cồn, diêm quẹt. IV. Các bước lên lớp 1. Ổn định tổ chức lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Hoàn thành chuỗi a. Mg → MgCl 2 → Mg(OH) 2 → MgSO 4 → Mg(NO 3 ) 2 b. Ca(OH) 2 (1) → Ca(HCO 3 ) 2 (2) (3) → ¬ CaCO 3 (4) → CaO 3. Giảng bài mới: Hoạt động của GV và HS Nội dung - GV hỏi: Phân biệt nước tự nhiên, nước cất, nước mưa? - GV: Nước thường dùng trong tự nhiên lấy từ sông, suối, ao hồ, nước ngầm . có hòa tan 1 số muối của canxi, magie như: Ca(HCO 3 ) 2 , Mg(HCO 3 ) 2 , CaSO 4 , MgSO 4 , CaCl 2 … => Ta thấy các loại nước này có chứa ion Ca 2+ , Mg 2+ => Định nghĩa nước cứng: Nước có chứa nhiều ion Ca 2+ , Mg 2+ gọi là nước cứng… - GV: diễn giải phân loại nước cứng: dựa vào thành phần anion gốc axit người ta chia nước cúng ra làm 2 loại: + Nếu anion gốc axit là HCO 3 - là …. + Nếu anion gốc axit là Cl - hoặc SO 4 2- hoặc cả hai là nước củng vĩnh cửu. - GV hỏi: Bây giờ ta tìm hiểu tác hại của nước cứng để biết nước cứng có nguy hại như thế nào trong đời sống và trong công nghiệp. + Tạo với xà phòng những kết tủa,… + Các ống nước lâu ngày bị đóng cặn làm giảm lưu lượng của nước, có thể gây tắc ống. + VD: Xe tải chạy đường dài (Bắc-Nam) có két nước là hệ thống làm mát… => Việc làm mềm nước - GV: Xà phòng có công thức C 17 H 35 COONa, khi giặt quần áo bằng xà phòng với nước cứng → (C 17 H 35 COO) 2 Ca → làm tốn xà phòng, hư hỏng quần áo. I. Nước cứng - Nước có chứa nhiều ion Ca 2+ , Mg 2+ gọi là nước cứng - Nước không chứa hoặc chứa ít những ion trên gọi là nước mềm II. Phân loại nước cứng 1. Nước cứng tạm thời: Là nước cứng có chứa ion hiđrocacbonat HCO 3 - (chứa các muối Ca(HCO 3 ) 2 , Mg(HCO 3 ) 2 ) 2. Nước cứng vĩnh cửu: Là nước cứng có chứa ion Cl - hoặc SO 4 2- hoặc cả hai (chứa các muối CaCl 2 , MgCl 2 , CaSO 4 , MgSO 4 ) III. Tác hại của nước cứng - Tạo với xà phòng những kết tủa, làm bẩn quần áo, vải mau mục, ít ra bọt và tốn xà phòng. - Thực phẩm lâu chín, giảm mùi vị. - Tạo lớp cặn trong nồi hơi gây hao tốn nhiên liệu, nồi hơi dễ bị rỉ, trở nên kém bền, thậm chí có thể gây nổ. - Làm hỏng nhiều dung dịch cần pha chế. => Việc làm mềm nước trước khi dùng có 1 ý nghĩa rất quan trọng. - GV hỏi: Nước cứng có chứa nhiều ion Ca 2+ , Mg 2+ , vậy nguyên tắc để làm mềm nước cứng là gì? - GV nêu phương pháp + Đun nóng + Dùng Ca(OH) 2 hoặc NaOH + Dùng ion CO 3 2- hoặc PO 4 3- - HS: viết ptpư. - GV mô tả phương pháp trao đổi ion. VD: Người ta dùng zeolit là 1 loại natri silicat. Khi dội nước cứng qua các hạt zeolit, 1 số ion Na + rời khỏi mạng tinh thể silicat đi vào trong nước nhường cho các ion Ca 2+ và Mg 2+ có trong nước cứng thế chỗ vào. Kết quả là các ion Ca 2+ và Mg 2+ bị giữ lại trong mạng tinh thể silicat. Ngày nay phương pháp trao đổi ion được dùng rộng rãi để làm mềm nước. (Qui ước 1 đơn vị độ cứng là 20mg/l Ca 2+ hoặc 12mg/l Mg 2+ (tức 0,5 milimol của mỗi ion kim loại trong 1 lít nước)) Đặt độ cứng toàn phần = a + Nước rất mềm: a < 1,5 đơn vị + Nước mềm : 1,5 < a < 4 đơn vị + Nước trung bình: 4 → 8 đơn vị + Nước cứng: 8 → 12 đơn vị + Nước rất cứng: a > 12 đơn vị Nước mưa và tuyết hầu như không chứa các muối tan và là nước thiên nhiên mềm chất. IV. Cách làm mềm nước cứng * Nguyên tắc Làm giảm nồng độ các ion Ca 2+ , Mg 2+ trong nước cứng bằng cách: + Chuyển thành muối không tan rồi lọc bỏ. + Thay thế chúng bằng các ion khác. 1. Phương pháp hoá học a) Đối với nước cứng tạm thời - Đun nóng nước Ca(HCO 3 ) 2 0 t = CaCO 3 ↓ + CO 2 + H 2 O - Dùng vừa đủ dung dịch Ca(OH) 2 Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 = 2 CaCO 3 ↓ + 2 H 2 O - Dùng dung dịch Na 2 CO 3 : Ca(HCO 3 ) 2 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 ↓ + 2 NaHCO 3 Hay Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓ b) Đối với nước cứng vĩnh cửu: Dùng dung dịch Na 2 CO 3 CaSO 4 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 ↓ + Na 2 SO 4 Hay Ca 2+ + CO 3 2- = CaCO 3 ↓ 2. Phương pháp trao đổi ion Cho nước cứng đi qua chất trao đổi ion (ionit). Chất này hấp thụ các ion Ca 2+ , Mg 2+ và thế vào các ion Na + , H + … ta được nước mềm. 4. Củng cố: - Nước cứng là nước chứa nhiều ion Ca 2+ và Mg 2+ - Nguyên tắc làm mềm nước cứng là làm giảm nồng độ các ion Ca 2+ và Mg 2+ - Các phương pháp làm mềm nước cứng: + phương pháp hóa học: dùng nhiệt và dùng hóa chất. + phương pháp trao đổi ion. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Chỉ ra mẫu nước cứng tạm thời trong các mẫu nước cứng sau? A. Nước có chứa CaCl 2 . B. Nước có chứa MgSO 4 C. Nước có chứa Ca(HCO 3 ) 2 D. Nước có chứa MgCl 2 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Một loại nước cứng có chứa CaSO 4 và MgCl 2 . Chọn hóa chất thích hợp để làm mềm nước cứng? A. Dung dịch Na 2 CO 3 B. Dung dịch Ca(OH) 2 C. Dung dịch BaCl 2 D. Tất cả đều đúng. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Nước có chứa nhiều ion sau đây có là nước cứng hay không? Cách làm mất tính cứng của nước? a/ Na + , Cl - , HCO 3 - b/ K + , SO 4 2- , Mg 2+ 5. Dặn dò: - Học bài, chuẩn bị bài luyện tập. - Làm các bài tập 1,2,3,4,5/ 121 SGK . mẫu nước cứng sau? A. Nước có chứa CaCl 2 . B. Nước có chứa MgSO 4 C. Nước có chứa Ca(HCO 3 ) 2 D. Nước có chứa MgCl 2 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Một loại nước. loại nước này có chứa ion Ca 2+ , Mg 2+ => Định nghĩa nước cứng: Nước có chứa nhiều ion Ca 2+ , Mg 2+ gọi là nước cứng… - GV: diễn giải phân loại nước