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关于中国软硬水的专业解答
编辑：孟文博
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已经有越来越多的人注意到软硬水质对生活的影响，那么究竟什么是软水，什么又称为硬水？他们在生活中的好处与弊端分别是什么呢？今天瑞丽网有幸邀请到中科院水资源专家宋献方教授，为我们解答：
一、 软硬水的定义。自然（日常）环境软硬水举例。软硬水如何相互转化　　所谓"硬水"是指含有较多、可溶性、钙镁化合物的水。硬水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来好多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等。　　水的硬度是指溶解在水中的盐类物质的含量，即钙盐与镁盐含量的多少。含量多的硬度大，反之则小。GPG为水硬度单位, 1GPG表示1 加仑水中硬度离子( 钙镁离子) 含量为1 格令。按美国WQA（水质量协会）标准，水的硬度分为6 级：0~0.5GPG为软水，0.5~3.5GPG为微硬，3.5~7.0GPG为中硬，7~10.5GPG为硬水，10.5~14.0GPG为很硬，14.0GPG以上为极硬。以上海为例，大部分地区的生活用水为各自来水厂净化处理后的自来水，硬度范围为8 ~ 14 GPG ，按WQA标准属于硬或很硬范围。（部分地区如果使用井水，则硬度更高，达到极硬范围。）　　通常我们所说的"硬水"与"软水"，主要是指碳酸钙和碳酸镁的含量，以"毫克碳酸钙/公升 水"或"ppm"来表示，称为水的硬度。　　一般将水的硬度分为4个等级：　　1， 软水:0-60ppm　　2，稍硬水：60-120ppm　　3， 硬水：120-180ppm　　4，极硬水：181ppm以上
　　食用水硬度要求　　水的硬度太高时喝起来不可口，水中容易产生白色沉淀的水垢，水垢如附在加热容器或加热器上,会延长加热的时间，浪费能源。水的硬度高时，肥皂也不太容易起泡沫，需浪费较多的清洁剂。水垢进入人体后，无法被吸收，是健康的大敌。　　在这污染日趋严重的工业社会中，水的问题不单是硬度或总溶解固体量多寡，水中污染物质计有：细菌、微生物、氯和有机物质等。市面上已有多种滤水器可帮助我们除掉污染物，但由于处理水质的方法不同，去除的能力也不同。　　已知处理饮用水的方法计有：蒸馏法、煮沸法、逆渗透法、离子交换法、活性碳过滤法和臭氧杀菌法等。这些方法有的只能单纯的杀菌，有的可以去除细菌、微生物和悬浮固体，有的能除去三氯甲烷、有机物和恶臭。现在只有RO逆渗透式的水处理技术，才可称得上最先进的、实用的水处理技术。并且可以直接进入家庭、办公室，这为改变我们的用水状态有着革命性的意义。　　寻找一个理想的净化水质方法，对改善生活品质，促进健康是相当重要的。我们应该有个共识，净化水质的目标就是软化硬度、除去水中对健康有影响的污染物质。
　　硬水含有钙盐和镁盐的天然水　　通常，地下水如井水、泉水含盐量较大，地面水如河水、湖水含盐量较小。在硬水中，钙、镁可以以碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐等形式存在。当硬水中钙和镁主要以碳酸氢盐，如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2形式存在时，称为暂时硬水，当这种硬水加热煮沸时，碳酸氢盐会分解成碳酸盐而沉淀除去如果硬水中钙和镁主要以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在，则称为永久硬水，它们不能用煮沸的方法除去。硬水中的钙盐和镁盐能与肥皂(硬脂酸钠)作用，生成不溶性的硬脂酸盐，降低肥皂的去污能力。如果锅炉内使用硬水，当加热时钙盐和镁盐会在锅炉内壁上结成水垢。降低锅炉的热导率，增加能耗，甚至缩短锅炉的使用寿命，有时还会堵塞管道。因此，锅炉用水必须经过软化处理(见)。　　硬水中含盐量通常以硬度来表示。硬度单位常用&度&表示，1度相当于每升水中含10mg的CaO，生活饮用水的总硬度要求小于25度。
　　软水只含少量可溶性钙盐和镁盐的天然水　　或是经过软化处理的硬水。天然软水一般指江水、河水、湖(淡水湖)水。经软化处理的硬水指钙盐和镁盐含量降为 1.0～50 毫克/升后得到的软化水。虽然煮沸就可以将暂时硬水变为软水，但在工业上若采用此法来处理大量用水，则是极不经济的。软化水的方法有：①石灰 -苏打法。先测定水的硬度，然后加入定量的氢氧化钙和碳酸钠，硬水中的钙、镁离子便沉淀析出：　　Ca(HCO3)2+Ca(OH)22CaCO3&+2H2O　　Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2 Mg(OH)2&+2CaCO3&+2H2O　　CaSO4+Na2CO3CaCO3&+Na2SO4②磷酸盐软水法。对于锅炉用水，可以加入亚磷酸钠（NaPO3)作为软水剂，它与钙、镁离子形成络合物，在水煮沸时钙、镁不会以沉淀形式析出，从而不会形成水垢。此法不适合于饮用水的软化。③离子交换法。沸石和离子交换剂虽然都不溶于水，但其中的钠离子和氢离子可与硬水中的钙、镁离子发生交换反应，使钙、镁离子被沸石、人造沸石、离子交换剂吸附而被除去。长期使用后失效的沸石和离子交换剂可以通过再生而重复使用，故此法是既经济又先进的软水法。
　　二、 适用软水的情况有哪些？适用硬水的情况有哪些？及其原因。　　a) 以日常生活及生产工作中的具体事例举例。（比方说，饮用水建议为适当硬度的矿泉水，可以补充人体所需的钙镁离子。。。；洗衣服建议用软水，少量洗衣粉就可以。。。。环保。。。；等等）　　b) 对人身体上的影响。洗发、沐浴，皮肤炎症、伤口处理？　　硬水并不对健康造成直接危害。实际上 根据英国国家研究院（the National Research Council）的研究，硬水质的饮用水富含人体所需矿物质成分，是人们补充钙、镁等成分的一种重要渠道。进一步的研究指出：当某一地区水中的矿物质溶量很高的时候，饮用水将成为人们吸收钙等成分的主要来源：溶于水中的钙是最易为人体吸收的。　　软水因为硬度低对婴儿身体负担较轻，作为冲泡奶粉的用水被人们所看好。奶粉因为本身含有蛋白质和矿物等营养成分，加上高硬度的硬水的冲泡会加重对宝宝身体的负担。婴儿的内脏还未发育完全，矿物成分过量摄入可能会引起消化不良，所以矿物成分含量较低的软水更适合冲泡奶粉。
　　硬水有许多缺点：　　1.和肥皂反应时产生不溶性的沉淀，降低洗涤效果。（利用这点也可以区分硬水和软水） 　　2.常饮用硬水会增加人体过滤系统结石的得病率　　3.工业上，钙盐镁盐的沉淀会造成锅垢，妨碍热传导，严重时还会导致锅炉爆炸。由于硬水问题，工业上每年因设备、管线的维修和更换要耗资数千万元。　　4.硬水的饮用还会对人体健康与日常生活造成一定的影响。没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，会造成肠胃功能紊乱，即所谓的&水土不服&；用硬水烹调鱼肉、蔬菜，会因不易煮熟而破坏或降低食物的营养价值；用硬水泡茶会改变茶的色香味而降低其饮用价值；用硬水做豆腐不仅会使产量降低、而且影响豆腐的营养成分。　硬水常常给人们带来许多危害。硬水在加热的情况下，会沉淀出碳酸钙和碳酸镁，由于碳酸钙、碳酸镁不溶于水，所以对健康生活影响如下：　　1、镜面布满水渍；　　2、全棉衣服或毛巾板结僵硬，多次洗涤后颜色黯淡；　　3、热水器、增湿器等设备管路阻塞、流量减小、寿命缩短；　　4、洁白的浴缸或坐便器等设备泛黄；　　5、龙头、淋喷头结满水垢、滋生细菌、镀铬的表面水渍斑斑；　　6、洗澡后皮肤干燥、粗糙、发痒；　　7、头发干枯、打结，不易梳理，只能用专用洗发膏；　　8、水质发黄，有铁锈；　　9、形成锅垢，阻碍加热器的传热，锅垢太厚时，会使锅炉局部过热，引起锅炉破裂而造成事故，有时还会引起锅炉爆炸；　　10、弥漫着消毒水的难闻气味；　　11、制出的冰块颜色混浊，有异味。
中国《生活用水卫生标准》中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。如果没有经常饮硬水的人偶尔饮硬水，则会造成肠胃功能紊乱，即所谓"水土不服"，就是这个意思。如用硬水烹调鱼肉、蔬菜，常因不易煮熟而破坏或降低营养价值。而硬水泡茶会改变茶的色香味而降低饮用价值。用硬水做豆腐不仅使产量降低、而且会影响豆腐的营养成分。硬水问题也使工业上因设备和管线的维修和更换每年耗资数千万元。　　硬水（未处理过）中的钙离子很轻易结成固体碳酸钙（即水垢），它会给生活带来好多麻烦，比如用水器具上结出的水垢斑块、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低、洗浴后皮肤粗糙、头发凌乱无光泽、洗出来的衣服暗黑僵硬等。其中以对皮肤和衣物的伤害为甚。
　　三、 中国目前主要的用水环境介绍，以软硬水为主。　　a) 历史变革的影响（没有就算鸟~~）　　b) 南北方的差异　　c) 城市和农村的差异　　d) 软水在主要城市的日常生活中的应用情况。（软水机的使用率？）
软水　　软水是指水的硬度低于8度的水。不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水（soft water）。自然水中，雨水和雪水属软水。泉水﹑溪水﹑江河水属暂时硬水，部分地下水属硬水， 蒸馏水为人工加工而成之软水。
　　硬水　　硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水。如一些井水，泉水。但自来水中几乎没有。硬水并不对健康造成直接危害，但是会给生活带来很多麻烦，比如用水器具上结水垢、肥皂和清洁剂的洗涤效率减低等
　　分布　　总体上讲我国北方硬水较多，南方软水较多。　　图示中棕色勾画点饰处区系为硬水大致分布带或咸井集中出；浅蓝色勾画点饰处为软水分布区系或软水流经涌处[大致以川西横断山以东，云贵高原以外的汉中&&江汉平原&&江南省区一带；北方海河流域与胶州湾渠一带有分布；东北松嫩平原，长白山下游一带&&大小兴安岭一线]　　向左转|向右转
4. 软水　　软水可将肌肤细胞内的污物彻底清除，延缓皮肤衰老，使清洗后的皮肤无紧绷感，光泽细腻。由于软水中含有丰富的有机矿物质，具有较强的去污力，只需少量的卸妆膏，就可取得100%的卸妆效果，因此软水是爱美人士的必需品。软水用于经常性的沐浴，可帮您解除皮肤干燥、皮癣、皮屑苦恼，恢复正常的弹性皮肤。皮肤炎症，是由于肥皂、洗涤剂、摩擦、木材、皮革、刺激性佐料细菌、干燥空气等作用下产生的，发生湿疹或手足裂纹时，若常用软水清洗，就可驱除湿疹，愈合裂纹，还您柔软、富有光泽的手、足。　　软水还可以有效抑制真菌。发生皮外伤、冻伤、烧伤之类意外时，先用软水洗净患处后，并以软水浸湿脱脂棉、纱布、毛巾等，轻擦患部，可快速愈合伤口，并且使烧伤引起的浮肿马上消失，这是由于软水具有促进细胞组织再生的作用。经常使用软水洗头可使发丝轻柔、飘逸，去屑止痒，不枯不涩，发型自然光泽。
　　家居使用软水的益处 ：　　厨房：餐具、瓷器光洁如新，绝无水渍痕迹；减少使用洗涤用品53%，大大利于环保，厨房清洁时间减少50%。　　卫生：马桶、水槽、浴缸不再发黄生垢，产生异味，淋浴喷头的小孔不再有白色水垢，水流畅通无阻。　　洗衣：衣物柔软、洁净、色泽如新，衣物纤维增加33%洗涤次数，减少洗衣粉55%使用量，减少洗衣机等用水设备由于使用硬水而导致的维修问题。　　设备：壁挂炉或热水器的维修次数大大减少，热水器寿命延长一倍以上，热水器煤气及用电费用减少29%～32%，家庭内墙中安装的水管不结垢、不阻塞。
　　四、国外发达国家的用水环境，以软硬水为主。　　a) 全球范围内软硬水的使用情况 。（经济发展水平越高软水越普及？）　　b) 各主要发达国家的城市供水的情况　　c) 各主要发达国家家庭安装软水机的比例（居民对于软硬水的认知较高，所以家庭内软水机的普及率较高？）　　d) 举一些体现中外这种差异的生活中的例子。　　国外是如何保障饮用水安全的 德国人就喝自来水虽然德国人自称&喝啤酒胜过喝水&。不过，数据显示，德国人喝得最多的，还是水。德国人口渴时，会随手接杯自来水，不加热也不过滤，卫生又安全。虽然德国有200多种不同品牌的矿泉水，但德国联邦卫生部还是告诫消费者，喝自来水其实是最安全的选择。因为斯图加特卫生署曾对1171种不同厂家生产的矿泉水进行过检测，结果发现，其中有6.3%的水存在细菌超标问题，主要是生产和运输过程中的污染造成的。但德国的自来水则不存在这些问题。无论是厨房里用来做饭的水，还是浴室用来洗澡的水，洗手间里用来冲马桶的水，都是在生水饮用标准范围内的。不过热水龙头的水不能直接饮用，因为在加热和传输过程中，可能出现含铜高的问题。 　　饮水的首要关键是安全。人体需要的首要是安全饮水，因为如果没有安全也谈不上健康，但是安全饮水并不一定就达到健康饮水的要求，也就是在安全饮水基础上，也必须同时考虑健康饮水。
　　完美的安全健康水应符合下列条件：　　1、饮水达到卫生与安全的水质标准。　　2、饮水中不含细菌、有毒有害物质和异味，没有污染。　　3、饮水中含有一定量人体所需的矿物质和微量元素，硬度适中。　　4、饮水的pH值呈弱碱性。　　5、饮水尽可能为小分子团水，水的营养生理功能强。　　6、水中溶解氧适度，CO2含量适中。　　7、饮水口感甘甜爽口好喝。　　水中的硬度对人体健康的影响，于上个世纪70年代开始，就有许多学者、专家开始进行研究。经过多年来的不懈努力，许多的国外的文献显示，并不是说水的硬度越低就越好，美国、加拿大等国的有关研究部门对6个硬水地区和6个软水地区的居民进行配对研究，发现常年饮用硬度为5度以下软水的人群较前者血胆固醇含量、心率和血压均显著增加，心血管死亡率高达10.1%以上。这种现象不仅见于美国和加拿大，同样也见于瑞典、英国和荷兰。在日本几乎所有的水都是硬度低于25度的软水，而这个国家脑血管患病的死亡率处于首要位置，大多数是中风性出血。研究结果证明与软水的酸性较高有关，因为酸度高可腐蚀水管，从而释放出有毒元素镉，严重危害人们的身体健康。这说明水中硬度的高低与循环系统的疾病存在强烈的负相关关系；饮用硬水比软水者之心脑血管疾病罹患率要低，软水地区居民之中风及心肌缺氧的死亡率随饮用水中硬度增加而减少。
5. 中国普及软水面临的问题　　经济成本？城市供水系统？软硬水意识普及不足？　　软水机应用在工业上的历史十分久远，作为工业锅炉的一种必备的&附件&，其应用在全世界范围内都十分普遍。它应用离子交换技术，通过树脂上的功能离子与水中的钙、镁离子进行交换，从而吸附水中多余的钙、镁离子，从而可以去除水垢(碳酸钙或碳酸镁)。　　随着生活水平的提高，人们对生活饮用水提出了更高的要求。从90年代末进入百姓家的桶装水、饮水机，到时下新兴的RO纯水机、直饮机，无不体现着人们对于饮水需求的提高。随着人们对软水应用在理解上的深入，作为解决水垢问题，改善家庭洗涤、沐浴等用水质量的家用软水机应运而生，它的出现代表着人们对于生活用水要求的提升。　　软水机应用在家庭中的概念由美国提出，比如我国北方地区的水质普遍偏硬，家庭安装软水机，可以得到更为优质的生活用水，解决硬水带来的结水垢、洗净力低、衣物纤维僵硬、管道堵塞等烦恼。因此从某种意义上来说，软水机代表着更高品质的生活。目前国内软水机市场的状况如何呢？我们对此问题走访了业内人士，并得出了以下的结论：　　1、软水机市场正处于起步阶段，增长速度快　　软水机主要解决硬水所带来的水垢问题，因此在水质较硬的美国，家用软水机已相当普及。1998年美国怡口牌家用软水机进入中国，以水质较硬的华北、西北地区为主要市场，正处于萌芽期。目前产品终端销售主要集中在北京、上海地区。北京地区的消费需求正呈上升势头，年销售量估计在1万台左右。　　由于北方地区的水质较硬，从解决现实问题的角度看，软水机市场潜力很大。目前软水机的消费群体主要以白领人士、演艺明星等高端消费群体为主。由于大部分别墅水源都是自备井，用地下水，水质较硬，水垢比较多。一旦独立供暖的锅炉内部结水垢，一方面是热效率降低的问题，另外管道堵塞会带来安全隐患，这些住户中追求高质量生活的人是购买软水机的主要群体。在发达国家中软水机使用十分普遍，因此海归人士则是软水机购买的另一主要终端消费群体。可以说这些消费群体是引领社会消费潮流的方向标。因此，随着人们对使用软水认知度高的提高以及越来越多高档住宅区的建立，软水机将可能掀起一股消费热潮，市场会得到迅速发展。　　南方地区由于水质相对较软，因此需求还不是很迫切。据业内人士分析，尽管目前南方软水机市场比较滞后，但是一旦北方形成一定市场规模，南方地区经销商必然会来抢夺这块市场&蛋糕&，而由于南方从产品制造到价格成本都具有优势，届时市场竞争将会变得激烈。　　2、进口品牌为主，市场竞争混乱。　　目前市场上进口软水机有美国怡口、润索、滨特尔、伊瑞尔等品牌，国内有开能、科索、维卓尔、九如、可利尔、舒尔、天天一泉、大禹等。软水机的价格从一两千元到万元不等，进口品牌价位偏高，国产软水机价格相对较低，占有一定优势，但功能方面不及进口产品先进。 　　软水机在美国已有70多年的历史。在发达国家的家居生活设施中，占家庭用水量90%的烹饪、洗涤、沐浴等用水使用的都是软水。因此可以说，美国品牌引领着终端消费市场，其中又以美国怡口为代表。　　国内许多企业都看好软水机市场，但目前大多为代理或组装生产，较少企业进行自主研发和流水生产。中小企业的竞争是无序的，有一些企业出于短视行为，草率进入市场，不准求产品质量，甚至以不正当的手段竞争，造成了软水机市场竞争的混乱局面。
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经营性网站备案信息蒸馏和煮沸的原理一样吗？不一样在哪里？蒸馏是怎样把软水变硬水的？_百度知道
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蒸馏和煮沸的原理一样吗？不一样在哪里？蒸馏是怎样把软水变硬水的？
反之就小。） 3.如果硬水中含HCO3^-离子.（一般用“硬度”来表示水的“硬”的程度，软水指含钙离子或者镁离子较少的水。 21.硬水指含钙离子或者镁离子较多的水。钙镁离子含量高水的“硬度”就大，那这种硬水叫＂暂时硬水＂；如果含SO4^2-或者Cl^-离子，这种硬水叫＂永久硬水＂（硬水中往往HCO3^-离子、SO4^2-和Cl^-离子都有，所以一般的硬水有暂时硬水部分和永久硬水部分，它们的含量称为“暂时硬度”和“永久硬度”） 4.硬水中的暂时硬水部分可以通过煮沸而除去（这也就是称为“暂时”的原因）： Ca(HCO3)2====CaCO3
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蒸馏是把水煮沸然后会变成气体，把气体的水冷凝就是蒸馏水，煮沸就是烧开的水比蒸馏少一步冷凝
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《硬水与软水 》教案
来源：&&&时间： 15:13:00
一、教学目标
【知识与技能】
理解硬水和软水的含义，能够用肥皂水区分硬水和软水，了解硬水对生活生产的危害，知道软化硬水的方法。
【过程与方法】
通过小组讨论，提高与他人合作学习的能力;通过联系生活生产，提升知识迁移应用能力。
【情感态度与价值观】
联系生活实际，体会生活中处处有化学，生活生产离不开化学，激发学习化学的兴趣。
二、教学重难点
硬水软水的概念及其鉴别，硬水的危害及硬水软化的方法。
通过实验的方法鉴别硬水软水。
三、教学过程
(一)新课导入
【多媒体展示】水壶使用前和多次使用后的照片。
【提出问题】为什么经过一段时间使用后水壶中会有水垢呢?
【学生回答】说明煮沸前的水中含有一些可溶性的杂质，在煮沸过程中析出。
【教师总结】我们在前面已经学习了沉淀、过滤、吸附等净水方法，其实活性炭吸附后的水虽然是澄清的，但仍含有大量可溶性的杂质，水壶中出现水垢就是这些可溶性杂质析出的过程。那么煮沸前后的水又有什么不同?这些杂质又是什么?这节课就来学习硬水和软水。
(二)新课讲授
【自主阅读】请学生通过自主阅读教材，找出硬水软水的概念。
【学生回答】硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
【教师提问】请学生初步思考、回答水垢形成的原因。
【学生回答】煮沸前的水中含有较多钙、镁化合物，加热后，这些化合物会生成沉淀，因此长时间使用后就形成了大量的水垢。
【教师提问】联系日常生活，想一想如何区分硬水和软水?组织学生展开实验探究。
【学生实验】学生联系生活基本能回答出肥皂水。把等量的肥皂水分别滴加到盛有等量的软水、硬水的试管中，震荡，观察两试管中产生泡沫的情况。
【教师提问】产生什么现象?
【学生回答】硬水中产生浮渣及泡沫较少，软水中产生的泡沫较多。
【教师讲解】用肥皂水区分硬水和软水，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少、有浮渣的是硬水。
【教师提问】用硬水洗衣服有什么危害?
【学生回答】浪费肥皂，洗不干净衣服，时间长了还会使衣物变硬。
【多媒体展示】进一步展示有关硬水危害的图片。
【教师提问】无论是生产还是生活中，硬水都有一定的危害。请学生根据图片信息，展开小组讨论，从生活与生产的角度总结硬水的危害。
【交流总结】生活中，长期饮硬水有害人体健康;洗衣不干净。生产中，锅炉烧水，水垢过多浪费燃料，引起爆炸。
【教师引导】结合生活经验，如何除去水中的钙、镁化合物，使硬水变为软水?
【学生回答】生活中用煮沸的方法，可以将硬水转化为软水，降低水的硬度。
【教师讲解】硬水软化的方法由很多。生活中常用煮沸的方法，使得钙、镁离子转化为难溶的沉淀，降低水的硬度。实验室常用蒸馏的方法获得蒸馏水以降低水的硬度。也可以加入化学试剂去除钙镁离子，工业上常用药剂法和离子交换法降低水的硬度。
(三)巩固提高
【教师提问】软水一定是纯净物吗?
【学生回答】软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，故软水不一定是纯净物。
【教师提问】过滤、活性炭吸附、杀菌消毒等步骤可以降低水的硬度吗?
【学生回答】不可以，只有蒸馏或煮沸可以降低水的硬度。
(四)小结作业
学生总结归纳本节课所学主要知识，表述学习心得。
作业：课后调研工业中软化硬水的方法，写成小论文的形式，下节课与同学分享。
四、板书设计
五、教学反思(略)
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