第四单元自然界的水.

1、课题1爱护水资源一、水资源现状1地球表面约71%被水覆盖着。但淡水只约占全球水储量的 2.53 %，其中大部分还分布在 两极和高山的冰雪及永久冻土， 难以利用；可利用的只约占其中的 30.4%。即人类利用的淡 水小于1%。海水和淡水海水淡水陆地淡水陆地咸水所占比例96.5 %2.53 %0.97 %存在位置海洋中大部分在两极和高山 的冰雪及永久冻土 中，难以利用；可利 用的只约占其中的30.4 %咸水湖应用淡化成本咼，目前不 能推广江河、淡水湖、地下 水是主要水源，两极 的难以利用淡化成本咼，目前不 能推广2、 海洋是地球上最大的储水库。海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是水，含量最

2、多的元素是氧元素，最多的金属元素是钠元素。3、我国水资源的现状是分布不均，人均不足。4、水资源紧张的原因：一方面人类生活、生产的用水量不断增加，另一方面未经处理的废水、废物和生活污水的任意排放及农药、化肥的不合理施用等造成的水体污染，加剧了可利用水的减少，使原本已紧张的水资源更显短缺。二、爱护水资源（一方面节约用水，另一方面防止水体污染）1、 节约用水的一些具体措施： 提高水的利用效率。 使用新技术，改革工艺和改变习惯。大量节约工农业用水。 对水重复利用，污水处理之后，循环利用。 生活中提倡一水多用，使用节水型器具；2、水体污染：大量污染物质排入水体、超过水体的自净能力，使水质恶化，水体及周围

3、的 生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活、和生产活动造成损失和威胁的情况3、水体污染来源： 工业污染：工业“三废”（废渣、废液、废气） 农业污染：农药、化肥的不合理施用 生活污染：生活垃圾、生活污水的任意排放4、防止水体污染的一些具体措施： 生活污水逐步实现集中处理和排放 工业上通过新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体做处理使之符合排放标 准。 农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。 加强水质监测，以预防为主，治理为辅。4、污水处理：污水经物理、化学或生化方法分级处理后，可达农灌和废水排放标准或绿化 景观用水。5、海水淡化：能解决淡水短缺问题、但成本高，设备复杂，目前不宜推广。课

4、题2水的净化一、水、纯净水、蒸馏水、冰水混合物都是纯净物；自然界的水、矿泉水、盐水、糖水、雪 碧饮料等都是混合物。二、水的净化目的：生活用水的净化主要目的是除去自然水中的难溶物和有臭味的物质。三、水的净化简介：（一）、纯水的净化1不溶性杂质的净化：沉淀吸附过滤2、可溶性杂质的净化：煮沸蒸馏3、细菌的净化；加热消毒（二）、生活用水的净化：经自来水厂多级净化处理天然水获得。天然水t （絮凝剂）反应沉淀池t过滤池t活性炭吸附池7（消毒）生活用水（三）、净化水的方法：沉淀、过滤、吸附、蒸馏净水方法原理作用净化程度变化类型静置沉淀使不溶性的杂质 沉降下来，并与 水分层除去不溶性杂质净化程度由低到高物理变

5、化过滤把液体与不溶于 该液体的固体分 开除去不溶性杂质吸附利用活性炭等具 有吸附作用的物 质把水中的一些 不溶性杂质、部 分可溶性杂吸附 在表面而除去除去部分不溶性 杂质、可溶性杂 质和臭味蒸馏通过加热的方法 使水变成水蒸气 后冷凝成水除去可溶性杂质 和不溶性杂质消毒加入氯气或其他 消毒剂，使致病 菌变性除去细菌化学变化（四）、沉淀、过滤、吸附是工业中常用的方法，也是在化学实验室中分离混合物的常用方 法：1沉淀（吸附沉淀）：试剂：明矶，（一种净水剂）净水原理：利用明矶溶于水形成的胶状物对水的杂质进行吸附，从而达到净化的目的。2、过滤：目的除去水中不溶性的固体杂质实验装置及所用仪器装置：课本75

6、页图4-16仪器：铁架台（带铁圈）、烧杯、玻璃棒、漏 斗、滤纸实验操作1用量筒量取20毫升的黄沙水，倒入一烧 杯中；2、取铁架台、空烧杯、漏斗，安装过滤装置， 调好高度；3、取滤纸对折成4等分，将折好的滤纸打开 放入漏斗中使其成圆形（三层滤纸贴在漏斗 下端斜口长的一侧），并使滤纸边缘略低于漏 斗口；4、 用水湿润滤纸，使其与漏斗内壁紧贴，用 手轻压滤纸，赶走气泡；5、将过滤器放在铁圈上使漏斗下端紧贴烧杯的内壁；6、 将玻璃棒轻轻靠在三层滤纸的一边，使烧 杯嘴靠在玻璃棒的中下部，让黄泥水沿玻璃棒流进过滤器；7、漏斗内黄泥水经过滤后使其沿烧杯内壁 缓缓流下实验现象浑浊的水变得澄清透明了，干净的滤纸

7、颜色 变暗，上面附着一些不溶性杂质注意事项操作中注意事项：1、一贴一低三靠“一贴”：滤纸紧贴漏斗的内壁（保证过滤效 率）“二低”：（否则被过滤的液体会直接从滤纸 与漏斗之间的间隙流到漏斗下的接受器中， 使滤液浑浊） 滤纸的边缘低于漏斗口 漏斗内的液面低于滤纸的边缘“三靠”：（使滤液沿烧杯壁流下，防止滴下 的液滴四处迸溅）。 漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁 用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在三层 滤纸的一边 用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中 下部（使液体沿玻璃棒流进过滤器 ）2、过滤时先过滤上层清液，后过滤下层浊液。 若先过滤下层浊液，滤纸上将会残留着大量 不溶性杂质，再过滤上层清液时，不溶物会阻

8、碍清液的通过，影响过滤速度。实验总结1、玻璃棒的作用：引流作用2、 过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因有： 承接滤液的烧杯不干净 倾倒液体时液面咼于滤纸边缘 滤纸破损3、吸附：常用明矶、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。 明矶是一种常用的净水剂，它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉降，以达到净水的目的。 活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附水中的悬浮物，也可以吸附溶于水的色素和异味。但需要注意的是，活性炭不能吸附钙、镁化合物，活性炭不能降低水的硬度。 活性炭净水器的入水口在净水器的下面，可以使净水效果更好。4、蒸馏：禾U用液体沸点不同将液体分离的方法蒸馏的装置：见书 P77，图4-20和4-21注

9、意事项： 在烧瓶底部要加几粒沸石（或碎瓷片）以防加热时出现暴沸。 加热前按照图示连接好装置，使各连接部分严密不透气。 加热烧瓶时不要使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里。 弃去开始馏出的部分液体，收集到 10mL左右蒸馏水时，停止加热。实验讨论：1冷凝管内的水流方向是从下而上，是为了提高冷凝效果。2蒸馏装置中温度计的水银球放在支管口处是为了测定水蒸气的温度。3简易装置中导气管很长起冷凝作用。各种净化方法除去的杂质的种类：净化方 法除去不溶于水的杂质除去可溶于水的 杂质降低水的硬度静置沉 淀VXX过滤VXX吸附VVX蒸馏VVV总结：水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（

10、均为 物理方法），其中净化效果最好的操作是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。四、硬水与软水1、定义：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；例：井水、河水软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。例：开水、雨水、雪水2、鉴别方法： 用肥皂水：将等量的肥皂水分别滴到盛有等量的软水、硬水的试管中，振荡，有浮渣产生或泡沫较少的是硬水，泡沫较多的是软水； 加热法：将水加热，若出现浑浊现象则为硬水，反之则为软水。3、 硬水在加热或长久放置时会有水垢生成，化学方程式为：Ca（HCO3）2=CaCO3 J+H2O+CO2 f4、硬水的危害： 用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂又洗不干净衣物，时间长了还会

11、使衣物变硬。 锅炉用水硬度高了十分危险，因为锅炉内结垢之后不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。 长时间饮用硬水有害健康。5、硬水软化的方法： 实验室：蒸馏 生活中：煮沸 工业生产：离子交换法、药剂软化。课题3水的组成一、水的组成（一）、电解水的实验1实验装置：A. 、水电解器B. 、电源种类-直流电2实验现象： 通电后，电极上有气泡产生。通电一段时间后，两个试管内汇集了一些气体，与正极相连的试管内的气体体积小，与负极相连的试管内的气体体积大，体积比约为1 : 2,质量比约为8 1。 与正极相连的试管内的气体可以使带火星的木条复燃；与负极相连的试

12、管内的气体移近 火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。3、实验结论 水在通电的条件下，发生了分解反应，生成氢气和氧气：文字表达式：水通电）氢气 +氧气 水是由氢、氧两种元素组成的（在反应前后，参与反应的元素种类没有变化）； 化学反应中，分子可分，原子不可分。4、注意事项 通电时，必须使用直流电。 预先在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸可以增强水的导电性。 负极产生的是氢气，正极产生的是氧气。（二）、水的性质物理性质：无色无味的液体，40C时密度最大，为 1g/cm3化学性质：能通电分解，生成氢气和氧气。二、物质的分类1、概念： 单质：由同种元素组成的纯净物例：氢气、氧气、红磷等 化合物：由不同种

13、元素组成的纯净物例：水、高锰酸钾等 氧化物：由两种元素组成，且含有氧元素的纯净物例：二氧化硫、氧化铁等注意:单质、化合物前提必须是纯净物，即划分单质、化合物的标准是根据纯净物的元素种 类来划分的。若只含一种元素的纯净物就属于单质；若含有几种元素的纯净物就属于化合物2、物质分类的步骤 根据物质种类分为纯净物与混合物 写出纯净物的化学符号 根据元素种类将纯净物分为单质与化合物 在化合物中根据氧化物的概念找出氧化物物质（按 组成 物质 种类）混合物（多 种物质组 成）空气、海水、糖水等纯净物（由 一种物质组 成）单质（由同种元素组 成）氧气、氢气、氮气、铁粉、硫等化合物（由 不冋兀素 组成）含氧化合

14、物氧化物（由两种 元素组成，其中 一种是氧元素）二氧化碳、水、氧化铜、五氧化二磷等非氧化物（由两种以上元素组成）高锰酸钾、氯酸钾等不含氧化合物三、拓展性课题- 氢气（H2）（一）、物理性质：无色无臭的气体，难溶于水（排水法），密度最小的气体（向下排空气法）（氢气与其它气体的显著区别之处）；证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小用途：充灌探空气球。（二八化学性质：1可燃性（用途：高能燃料；氢氧焰焊接，切割金属）氢气在空气中燃烧实验： 实验操作：在导气管上先安装上一支装有无水氯化钙的干燥管，上接一根尖嘴玻璃导管， 检验氢气的纯度后，点燃氢气，观察现象；再在火焰上方

15、罩一冷而干燥的烧杯，观察现象。 实验现象：纯净的氢气在空气中安静的燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁上有无色液滴生成。 实验结论：氢气具有可燃性，燃烧后生成的无色液滴是水。点燃文字表达式：氢气（Hz）+氧气（Q） 水（HO）占燃化学方程式：2H2 + 02亠丄 2HaO点燃前，要验纯 注意事项：a、氢气纯度的检验：混有一定量的空气或氧气的氢气（氢气达到总体积的4% 74.2%）遇 明火会发生爆炸，因此点燃前必须验纯。b、任何可燃性气体或可燃性的粉尘如果跟空气充分混合，遇火时都有可能发生爆炸。因此 当可燃性气体发生泄漏时，应杜绝一切火源、火星，以防发生爆炸。应立即打开

16、门窗、关闭 阀门。 氢气纯度的检验：用一支小试管收集满氢气， 用中指和食指夹住试管， 大拇指盖住试管口。 将管口移近火焰，大拇指离开管口，若听到平稳的“噗”声，则表明所收集的氢气纯净；若 听到尖锐的爆鸣声， 则表明气体不纯。如果验纯时发现气体不纯，需要再收集再检验时，必须对试管进行处理（用拇指在试管口堵住一会或更换试管），以免发生爆炸。2、还原性（用途：冶炼金属）氢气还原氧化铜实验：（实验步骤、现象、结论及注意事项详见初中理化必备实验P138）文字表达式：氢气 +氧化铜铜+水化学方程式：H + CuOCu + H 20氢气“早出晚归”3、 小结：既有可燃性，又有还原性的物质有H、C C0（三）

17、、氢能源1、氢气能源的优点： 以水为原料，来源广泛； 热值高，放热多； 生成物是水，毫无污染； 可以再生。2、不能推广使用的原因：制取氢气的成本太高，氢气的储存和运输比较困难（四）、实验室制取氢气1、反应原理：化学方程式：Zn+H 2SO4=ZnSO 4+H2 f文字表达式：锌+稀硫酸=硫酸锌+氢气f2、反应物的选择：选用锌粒和稀硫酸。不使用稀盐酸，因为：盐酸易挥发，使制得的氢气中含有氯化氢气体。不用镁是因为反应速度太快，不用铁是因为反应速度太慢。3、物质颜色状态：锌：银白色固体；稀硫酸：无色液体；硫酸锌：白色固体；氢气：无色气体。4、实验装置： 发生装置：同分解过氧化氢制取氧气的发生装置；（

18、固液混合不需加热型） 收集装置：可选择排水法收集气体的装置或向下排空气法收集气体的装置。5、实验仪器： 发生装置：试管、铁架台、导管、双孔塞、长颈漏斗（简易装置：试管、铁架台、导管、单孔塞）； 收集装置：集气瓶、水槽、导管。6、实验步骤： 检查装置的气密性； 装药品：先在锥形瓶中装入锌粒， 塞紧胶塞，固定好装置，然后从长颈漏斗处加入稀硫酸, 稀硫酸的液面应没过长颈漏斗下端管口； 收集气体：用排水法或向下排空气法收集。7、检验：点燃。纯净的氢气能够安静地燃烧，发出淡蓝色火焰；而不纯的氢气在燃烧时会发出 尖锐的爆鸣声。8、注意事项： 用排空气法收集氢气时，不能验满！ 用排水法收集氢气时，如果集气瓶

19、口出现气泡，说明氢气收集满。 在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。 活泼金属选用锌，是因为锌与稀硫酸的反应速率适中，便于实验时控制操作。不用镁是因为 反应速度太快，不用铁是因为反应速度太慢。 不宜用稀盐酸，是因为盐酸易挥发出氯化氢气体，使制得的氢气不纯。课题4化学式和化合价一、化学式的概念：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫化学式。注意事项：1只有纯净物才有化学式，并且表示每种纯净物组成的化学式只有一个；2、书写化学式的途径之一，是依据实验结果；途径之二，是根据组成元素的化合价来推求 各元素原子的个数比。二、化学式的含义：1由分子构成的物质:化学式表示的意义以CO2为例宏观1、表示某种

20、物质表示二氧化碳这种物质2、表示该物质由哪些兀素组成表示二氧化碳由氧兀素和碳兀素组成微观1、由分子构成的物质的化学式表示该 物质的一个分子表示一个二氧化碳分子2、表示某种物质的一个分子的构成， 即该物质的一个分子所含元素的原子 数表示一个二氧化碳分子中含有两个氧原 子和一个碳原子量的方面1、表示该物质的相对分子质量二氧化碳的相对分子质量 =12+16*2=442、表示各兀素的原子数量比碳原子个数：氧原子个数=1:23、表示各兀素的质量比碳兀素的质量：氧兀素的质12:16*2=3:8分子个数的表示方法： 在化学式前面加系数。 若化学式前面有了系数后，这个符号就只能表示分子的个数。例如：表示3个二

21、氧化碳分子：3CO2 4H2O表示4个水分子。化学式前面的数字的含义：表示分子的个数。例如：3H2O 3表示3个水分子。元素符号右下角数字的含义（考点四）：表示一个分子中所含该元素的原子个数。例如；H2O2表示一个水分子中含有 2个氢原子。2、由原子构成的物质化学式表示的意义以铜为例宏观1、表示该物质铜2、表示该物质由什么兀素组成r铜由铜兀素组成微观表示该物质的一个原子一个铜原子化学式前若出现计量数，只能表示微观意义。如2H中的"2”表示2个氢原子三、化学式的写法与读法：物质读法写法单质金属读兀素名称直接用兀素付号表示。例如：铁：Fe;红磷：P非金属固体稀有气体读兀素名称加气非金属气

22、体读兀素名称加气。如氢气、氮气、氧 气、氟气、氯气等。在兀素符号右下角写上表示分子中 所含原子数的数字化合物氧化物读氧化某，有时要读出化学式中各兀 素的原子个数一般其他兀素在前，氧兀素在后其他化合 物（由两 种元素组 成）读某化某（从右向左读）一般金属兀素（或氢兀素）在前，其他非金属元素在后含氢氧根的化合物一般命名为氢氧化某含酸根的化合物一般根据原子团和另一兀素的名称按从左到右的顺序，读作某酸某1化学式的写法1. 书写化合物的化学式时，首先要弄清以下两点: 这种物质由哪种元素组成； 化合物中各元素的原子个数比是多少。A.单质的化学式双原子分子的化学式, 稀有气体、金属与固体非金属单质：由原子构

23、成，它们的化学式用元素符号来表示。B.化合物的化学式 正价写左边，负价写右边，同时正、负化合价的代数和为零。2几点注意事项一种物质只有一个化学式，书写化学式时，要考虑到元素的排列顺序，还要考虑到表示原子个数的角码应写的部位。一般化合物的中文名称，其顺序和化学式书写的顺序正好相反。四、化合价1化合价的意义：表示元素在形成化合物时的原子个数比，是元素的一种化学性质。有正价与负价之分。2、化合价的表示方法：在元素符号正上方标出化合价。符号在前，数字在后。若数字为1时，不能省略。元素符号正上方的数字的含义（表示某元素在化合物中的化合价。3、化合价的确定与表示 数值的确定：元素的一个原子得失电子的数目；

24、 正负确定：得电子为正价，失电子为负价。4、元素化合价的一般规律： 化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的性质，因此在单质中元素的化合价为0 ； 一些元素在不同的物质中可显不同的化合价；在同一种物质里，同一元素也可显不同的化合价（如NH4NO3）。 金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价；非金属元素显负价； 在化合物里，正负化合价的代数和为0； 氢元素的化合价通常显 +1价，氧元素的化合价显-2价，Cl通常为-1价； 非金属与氢化合时，非金属元素显负价；非金属与氧元素化合时，非金属元素显正价；5、小结各种数字的含义： 元素符号前面的数字：表示原子的个数。 元素符号右上角的数字：表示离子

25、所带的电荷数 元素符号右下角的数字：表示一个分子中所含的某种元素的原子个数。 元素符号正上方的数字：表示某元素在化合物中的化合价。 离子符号前面的数字：表示离子的个数。 化学式前面的数字：表示分子的个数。6、小结微粒个数的表示方法：原子个数的表示：在元素符号前面加系数离子个数的表示：在离子符号前面加系数 分子个数的表示：在化学式前面加系数5、元素化合价与离子的关系： 元素（或原子团）的化合价的数值=离子带的电荷数+ 2 元素化合价的符号与离子带的电性一致例：镁离子：Mg2+与+2价的镁元素：Mg7、 常见元素、原子团的化合价（ 5、3P186+快易通P56）+a -b8、根：一些带电的原子团，

26、常作为一个整体参加反应，这样的原子团又叫做根。 根在化学反应中常作为与、一个整体出现，但并不是总不变化； 根不是物质，而是构成物质的一种粒子（离子）； 原子团的化合价=原子团中各元素的化合价的代数和。9、化合价的应用检验化学式的正误；根据化学式判断元素的化合价；（在化合物里，正负化合价的代数和为0,据此可求出变价元素的化合价）根据元素的化合价推求实际存在物质的化学式。（最小公倍法交叉法）（4）根据化合价写化学式：“正价前，负价后，十字交叉右下处，化简才是原子数”。如P2O5 t P2O5五、有关化学式的计算1相对分子质量的计算：相对分子质量就是化学式中各原子的相对原子质量的总和。2、各元素的质

27、量比A元素质量/B元素质量=A的相对原子质量*A原子的个数/B的相对原子质量*B原子的个数3. 求物质中元素质量分数某兀素的质量分数=某兀素的质量LX 100%物质的质量14计算一定质量的化合物中含某元素的质量某元素的质量=化合物的质量X化合物中该元素的质量分数变形：化合物的质量=某元素的质量十化合物中某元素的质量分数5已知化合物中各元素的质量比和各元素的相对原子质量，求原子个数比各元素的原子个数比=各元素的质量/各元素的相对原子质量之比1）【例】多少吨的氧化亚铁 （FeO）中所含铁元素质量和 100t中氧化铁所含铁元素的质量 相同？解：设需氧化铁的质量为X。56562x100% =100t1

28、00%5616562 16 35642x 100%=100t100%72160x =90t答：需氧化亚铁的质量为90t。【注意】列方程时所设未知数不能带有单位。2）某元素的质量=某混合物的质量X纯度X某元素质量分数某元素的质量某混合物的质量毎"该元该化合对原子质;子质原子个数勺00%错误！未找到引用源。【例】现在有一种化肥，主要成分是硝酸铵，测得其含氮量为34.3% （杂质不含氮）求这种化肥的纯度。解：设该化肥的质量为 100g，该化肥的纯度为 a%。14 2100g a%100%=100g 34.3%1 4 14 2 16 328100g a% 100g 34.3%80a% =98%答：这种化肥的纯度为 98%。【注意】设这种氮肥的质量是为了使方程有化学意义。 纯度是百分数，不能小于 0%,也不能大于100%。纯度是未知数时，表示纯度的字 母后要跟上百分号。3) 有一瓶不纯的硝酸铵(NH4NO3)样品，经分