第三章自然界中的水.doc

乐杰数理化 乐中学，学中杰乐杰数理化教师辅导讲义课 题自然界中的水的基础讲解教学目标掌握水的性质和化学式化合价重点、难点难点：化学式 化合价 教学内容课题1 爱护水资源1. 人类拥有的水资源地球上的总水储量很大，但可利用的淡水资源却很少，且分布不均匀。随着社会的发展，人类生活、生产用水量不断增加，再加上造成的水体污染减少了可利用水，使原本已紧张的水资源更为短缺。2. 爱护水资源一方面要节约用水，如使用新技术、改革工艺和改变传统习惯来减少工农业和生活用水。另一方面要防止水体污染。（1）工业上，通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。（2）农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。（3）生活污水集中处理和排放。3.节水标志 新千年节水标志及含义“国家节水标志”由水滴、手掌和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母JS的变形，寓意节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动手节约每一滴水，手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。课题2 水的净化一、水的净化1、自然界的河水、湖水、井水、海水等天然水都不是纯水，都含有许多可溶性和不溶性杂质，都属于混合物。2、自来水厂净化过程 原水静置絮凝沉淀（明矾）反应沉淀过滤吸附消毒（化学过程）生活用水（杀菌：利用氯气、漂白粉等杀菌剂，消灭水中的细菌、病毒。这是一个化学变化的过程。）3、天然水通过沉淀、过滤、吸附、蒸馏等不同途径可以得到不同程度的净化。（在这四种净化水的方法中，蒸馏的净化程度最高，蒸馏后，得到的水是纯净物）净化方法原理作用静置沉淀静置，使不溶性杂质沉降并与水分层有时又叫沉降或沉淀，用来除去水中较大颗粒不溶于水的杂质。吸附沉淀加明矾等凝剂使悬浮物凝聚沉淀除去不溶性颗粒较大的杂志过滤把液体与不溶于液体的固体分离除去不溶于水的杂质吸附 利用木炭或活性炭的吸附作用把天然水中的一些不溶性杂质和一些可溶性杂质吸附在表面除色素和异味蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水除去溶于水的杂质的方法，相对净化程度较高4、经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后的水变得澄清，但仍然不是纯水，还溶有可溶性杂质。二、过滤1、过滤是一种将固体和液体分离的基本操作方法（如右图）：（1）原理：可溶性物质能透过滤纸，固体不能透过滤纸而留在滤纸上（2）适用范围：分离不溶性固体和液体的混合物，或除去混合物，或除去混合物中不溶性杂质 （3）操作时注意“一贴二低三靠”。“一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁，中间不要留有气泡；“二低”：滤纸边缘低于漏斗边缘；液面低于滤纸边缘；“三靠”：玻璃棒靠在滤纸的三层折叠处； 装混合液的烧怀口紧靠玻璃棒； 漏斗下端管口紧靠盛接滤液的烧怀内壁。2、备注：（1）滤纸紧贴漏斗内壁-为了加快过滤速度。（2）滤纸边缘要低于漏斗的边缘-防止滤纸被水润湿后破损（3）液体面要低于滤纸的边缘-防止液体从滤纸与漏斗间流下，使过滤不充分（4）倾倒液体的烧杯紧靠引流的玻璃棒-防止液体溅出（5）玻璃棒下端要紧靠三层滤纸处-防止玻璃棒戳穿滤纸（6）漏斗的下端要紧靠烧杯内壁。-防止液体溅出（7）过滤后仍然浑浊的原因：A、滤纸破损 B、液面高出滤纸边缘 C、承接滤液的烧杯水不干净3、蒸馏（蒸馏得到的水是净化程度最高的水）（1）原理：根据液态混合物中各成分的沸点不同进行分离 （2）适用范围：分离和提纯液态混合物，或把混在溶液中的杂质除去 （3）注意：蒸馏烧瓶下面必须垫上石棉网 蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石（或碎瓷片）防止加热时暴沸 温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口 冷却水的流向应跟蒸气的流向相反三、硬水与软水1、硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水，河水多为硬水。2、软水：不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水，雪水、雨水是软水。3、硬水和软水的检验：把肥皂水倒入水中搅拌，若水易起浮渣的为硬水，反之为软水。（或若泡沫较多的是软水，反之为硬水）。4、使用硬水对生活生产的危害用硬水洗涤衣物既浪费肥皂，又不易洗净，时间长还会使衣物变硬。锅炉用硬水，易使炉内结垢，不仅浪费燃料，且易使炉内管道变形、损坏，严重者可引起爆炸。5、硬水软化的方法：煮沸；蒸馏6、 纯水与天然水、硬水与软水区别关系纯水纯净物，澄清透明天然水混合物，常呈浑浊硬水含有较多可溶性钙、镁化合物检验：加肥皂水，泡沫很少的是硬水，有大量泡沫的是软水转化：设法除去硬水中的钙、镁化合物，可以使硬水软化成软水，如：软水不含或含较少可溶性钙、镁化合物课题3 水的组成一、氢气的性质1、物理性质：氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小。2、可燃性：氢气在空气里燃烧时，产生淡蓝色火焰，燃烧产物是水（氢气 氧气水），被认为是最清洁的燃料。3、注意：混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，所以在点燃氢气前一定要验纯。检验氢气纯度的方法：用拇指堵住集满氢气的试管口，移近火焰，松开大拇指，点燃气体，若发出尖锐爆鸣声表明氢气不纯，声音很小则证明氢气4、氢气的实验室制法(1)反应原理：锌和稀硫酸反应产生氢气。ZnH2SO4ZnSO4H2(2)实验室制取氢气的装置实验室制取氢气的反应是块状固体和液体之间的反应，不需要加热的装置。(3)操作步骤：按要求装配好仪器；检查装置气密性；装药品；验纯；收集气体。(4)收集方法：向下排气法；排水法。(5)验纯：用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，声音较小，表明氢气较纯。(6)放置：倒放在桌面上，因为氢气的密度比空气小。2、 水的组成1、 水的物理性质水是无色、无味的液体。在4时，水的密度最大为1g/cm3。在101kPa下，水的凝固点为0(结冰)，沸点是100。冰的密度比水的密度小。水的导电能力较弱。2、电解水实验：(1)一般在水里加入少许硫酸或氢氧化钠，目的是为了增强水的导电性（2）文字表达式：水氢气+氧气（3）化学反应： 2H2O通 电2H2+ O2 产生位置 负极 正极体积比 2 ：1质量比 1 ：8 检验：O2-出气口置一根带火星的木条-木条复燃H2-出气口置一根燃着的木条-气体燃烧，产生淡蓝色的火焰（4）由电解水实验可知：水在通电的条件下，发生分解反应产生氢气和氧气。2H2O通 电2H2+ O2水是由氢元素和氧元素组成的。(世纪末，法国化学家拉瓦锡在前人探索的基础上，确认水是由氢元素、氧元素组成的)在化学反应中，分子可分成原子，而原子不能再分。如果已知两气体的密度，还可推出水的化学式3、实验误差分析：在实验过程中正、负两极所收集气体的体积比往往小于12，原因可能：氧气微溶于水而氢气难溶于水 金属电极与氧气发生了反应消耗了部分氧气。三、化合物与单质混合物：由两种或多种物质混合而成的物质物质 化合物：组成中含有不同种元素的纯净物。如水、高锰酸钾、二氧化锰。纯净物 （氧化物：由氧元素和另一种元素组成的化合物。） 单质：由同种元素组成的纯净物。如氢气、氧气。注意：由同种元素组成的物质不一定是单质，还可能是混合物。课题4 化学式与化合价 一、化学式1、定义：用元素符号和数字来表示物质组成的式子 只有纯净物才有化学式，且一种纯净物只有一种化学式2、化学式的写法： （1）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：直接用元素符号来表示（由原子构成）。（2）化合物的化学式 金属与非金属元素组成的化合物：如：NaCl、ZnS、KCl 写法：金属元素在左，非金属元素在右 读法：某化某 氧化物：如：HgO、SO2、Fe3O4 写法：另一元素在前，氧元素在后 读法：氧化某 几氧化几某 （3）化学式的意义：A、化学式的含义，以 H2O为例 H2O微观 表示一种物质 水这种物质 表示这种物质的组成 水是由氢元素和氧元素组成的 宏观 表示这种物质的一个分子 一个水分子 表示这种物质的一个分子的构成 一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的 B、由原子构成的物质的化学式的含义，以Fe为例微观 一个铁原子宏观 铁元素 金属单质铁 （4）化学式中数字的意义：化学式前的数字表示：分子的个数 化学式中元素符号右下角的数字表示：一个某分子中某原子的个数。 元素符号前边的化学计量数表示：原子个数 离子符号右上角的数字表示：该离子所带的电荷数二、化合价 1、概念：表示原子间相互化合的数目。化合价是元素形成化合物时表现出来的一种性质 （2）写法：标在元素符号或原子团的正上方，先符后数，“1”不忘 （3）一般规律：化合价有正价和负价。a氧元素通常显-2价 b氢元素通常显+1价；c金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显 正价，非金属元素显负价；d一些元素在不同的化合物中可显不同的化合价。如Fe：3价的读铁，2价的读亚铁。在化合物里正、负化合价的代数和为0。在单质分子里，元素的化合价为 0。 （4）化合价与离子符号的书写有一定的区别：化合价离子表示方法元素符号正上方、先符后数“1”不忘元素符号右上角，先数后符“1”省略实例1 11 2 Na、Cl、OH、CaFe2+、Mg2、Al3、Cl、SO42联系同种元素(或原子团)的化合价 改变位置交换顺序 离子电荷（5）熟记常见元素和原子团的化合价正一氢锂钠钾银，正二钙镁钡铜锌 负一氢氧硝酸根，负二碳酸硫酸根，铝铁正三碳硅四，氟氯溴碘为负一 负三常见磷酸根，正一价的是铵根，氧为负二单质零，四六负二硫齐全 化合价，要记清，莫忘单质是零价。负三正五氮和磷，铁汞正二也常见。 （6）化合价运用 I、根据化合价书写化学式的一般规律先读后写，后读先写。如：氯化钠NaCl，氧化镁MgO，二氧化碳CO2金属前，非金属后；氧化物中氧在后，原子个数不能漏。如氧化铁Fe2O3II、已知化合价写出化合物的化学式 左正、右负、标价、交叉、化简、复查。 III、已知化学式中某元素的化合价，求其他元素的化合价。3、 有关相对分子质量的计算计算物质的相对分子质量=各元素的相对原子质量原子个数之和计算物质组成元素的质量比=各元素的相对原子质量原子个数之比计算物质中某元素的质量分数物质中某元素的质量分数=（该元素的相对原子质量原子个数）化合物的相对分子质量100%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=某元素的质量化合物中某元素的质量分数4、 化学用语中数字的含义 1、微粒前面的数字，表示微粒的数目。 2、微粒中元素符号右下角的数字，表示微粒中某元素原子个数 3、微粒右上方的数字，表示微粒所带的电荷数。 4、元素符号（原子团）正上方的数字，表示元素（原子团）的化合价。一 我会选择（30分）1 、下列过程发生了化学变化的是（ ）A 蒸馏 B 电解水 C 静置沉淀 D 冰融化成水2 、生活中的下列物质属于纯净物的是（）牛奶蒸馏水精制碘盐啤酒3 、 我国“神舟5号”飞船成功上天，举世瞩目，在其升空过程中，为其助推的主要燃料是（）汽油航空煤油液氢太阳能电池、电解水时，正极和负极得到的气体的体积比为（ ）A 12 B 18 C 81 D 21、1995年3月20日早晨，日本东京多处地铁车厢同时发生了一起“沙林”毒气侵袭事件，导致5000多人中毒，这一事件说明了：分子在化学变化中可以再分分子在不断地运动分子由原子构成 分子保持物质的化学性质、下列各物质前者属于混合物，后者属于化合物的是（ ）A 水 空气 B 自来水 氧气 C 矿泉水 冰水混合体 D 高锰酸钾 双氧水、水有多种作用，例如：镁与碘的化合反应十分缓慢，若滴入少量水，则立即剧烈反应，此时水作为（ ）A 反应物 B 生成物 C 催化剂 D稀释作用、在化学变化中（）分子、原子都不变 分子变、原子不变分子不变、原子变 分子、原子都改变、下列叙述正确的是（）水由氢气和氧气组成 水由两个氢原子和一个氧原子构成水由一个氢分子和一个氧原子构成 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成10、下列净水操作中，单一操作相对净化程度最高的是（）静置沉淀吸附沉淀过滤蒸馏11、电解水的反应属于下列哪种类型（）、 、 、12、某地区居民得“结石”病患者比例明显多于其它地区，你认为这可能与他们生活的地区A 土壤土质有关 B 空气污染有关 C 水源水质有关 D 居民体质有关13、水是人类生活中不可缺少的物质，日常生活中有人喜欢喝纯净水，市售纯净水中有些是蒸馏水，有关这类纯净水的下列说法中正确的是（）它是纯天然饮品，不含任何化学物质 它含有人体所需的矿物质和多种微量元素它清洁、纯净，但长期饮用对健康无益用催化剂可将它转变为油14、下列现象不会造成水源污染的是（）造纸厂的废水直接排入附近河流中 农药化肥的流失植物的蒸腾作用 生活污水的任意排放15、下列工业、农业和日常生活中的用水方式不宜提倡的是（）流水漂洗衣物 农业上对农作物采用滴灌供水工业用水循环使用打扫教室时，先喷洒水后扫地二、我会填空（每空分，共30分）16、世界上的物质都是由相应的微粒构成的，有些物质是由构成的，如 ；有些是由构成的，如 。17、通电分解水的变化过程中分解成和，它们再通过分别构成和，这其实反映了化学变化的实质，通过这个变化能说明的问题有18、100ml水和100ml酒精混合，所得总体积（填“大于”“”“小于”）200ml，这说明了，生活中还能说明这一结论的例子有（举一例）。19、张老师在化学实验操作台上摆放了如下一些物质：铜片蒸馏水石灰水硫粉大理石氧气双氧水空气高锰酸钾。现请你将这些物质按如下表分类摆放（填序号） 单质 纯净物 化合物 物质 混合物 20、（03年宜昌市中考题）小冬同学制作的简易净水器如右图所示： 小卵石，石英沙和膨松棉的作用是 、活性炭的作用是 。 净化后是硬水还是软水？我认为可用 来检验。 长期饮用硬水对人体不利，要降低水的硬度，我采用 的方法。 小冬以为软水可以洗净餐具上的油污，但效果不好。我加入洗洁精 后，去污效果很好，这是因为洗洁精具有 的功能。21、三峡工程二期工程已于2003年6月1日开始蓄水。为防止三峡库区水源污染，应采取的措施是（填序号） 清理蓄水库库底固体废物； 防止船舶污染；整治相关河流污染；治理库区和上游区工业污染。22、按要求书写化学反应文字表达式： 有水参加的分解反应 ； 有水生成的分解反应 ； 有水生成的化合反应 。23、氢气是一种理想的燃料，它具有资源丰富产热高燃烧产物是水，不污染环境这三大优点，从社会进步和发展要求的角度，你认为它作为一种能源和现有其它能源物质比较，最大的一条优点是 （填序号）。目前，世界各国科学家正致力