第三单元自然界的水.doc

第三单元 自然界的水1水的物理性质 纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道德液体。在101kPa时，水的凝固点是0，沸点是100，4时密度最大，为1g/cm3（1g/mL），水结冰时体积膨胀，所以冰的密度比水小，能浮在水面上。2水的电解实验 实验装置：水电解器或水槽、试管、直流电源 实验操作及现象：通电后，电极上有气泡产生，通电一段时间后，两个玻璃管（试管）内汇集了一些气体，与正极相连的玻璃管内的气体体积小，与负极相连的玻璃管内的气体体积大，体积比约为1：2。对两支试管那的气体进行检验，一支试管里的气体可使带火星的木条复燃，说明是氧气；另一试管中的气体移近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色（如果气体量少，可能发出爆鸣声），这是氢气。（简记为氢负氧正，氢二氧一）父亲 实验结论：水在通电的条件下，发生了分解反应生成了氢气和氧气。水是由氢、氧两种元素组成的化合物。 反应的化学方程式： 实验注意点：在水中加稀硫酸或氢氧化钠主要是增强水的导电性。3氢气的性质 （1）物理性质：氢气是一种无色、无味、难溶于水的气体，密度比空气小。 （2） 化学性质：氢气具有可燃性。氢气在氧气中点燃，生成水，现象：发出淡蓝色火焰，放出热量，罩在火焰上方的烧杯内壁有水雾产生。化学方程式：注意：混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，所以检验氢气时，如果发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，声音很小则表示氢气较纯。（所有可燃性气体点燃前都要验纯） 混合气体中有可燃性和助燃性气体是点燃才可能爆炸，只有可燃性或助燃性就不可能爆炸。氢气作为燃料的优点：热值高；无污染；制取原料来源广。缺点：制取成本高；保存使用不安全。氢气具有还原性。氢气还原氧化铜现象：黑色固体变成红色，有小液滴生成。反应化学方程式：（3）氢气的实验室制法： 反应原理：反应装置：固液不加热型（见氧气制取装置）收集方法：排水法（难溶于水）和向下排空气法（密度比空气小）4单质、化合物、氧化物 单质：由同种元素组成的纯净物叫做单质。 化合物：由不同种元素组成的纯净物叫化合物。 氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素，叫做氧化物。5分子是客观存在的 由花粉的香味、汽油味、湿衣服晾干以及把100mL水和100mL酒精混合总体积小于200mL这些实例，证明物质是由微观粒子构成的，这个微观粒子就是分子。由水的蒸发、品红的扩散也证明物质是由微观粒子分子构成的。现在我们通过先进的科学仪器不仅能够直接观察到一些分子和原子，还能够移动原子，表明我国科学技术已达到操纵原子的水平。6探究：分子是不断运动的 实验名称：品红在水中扩散 实验操作：向盛有水的小烧杯中加入少量的品红，静置，观察发生的现象。 实验现象：品红在水中逐渐扩散。 注意：所用品红的量一定要少。 实验结论：分子是不断运动的。7分子 （1）分子是构成物质的一种粒子，表示的是一种微观概念，许多物质是由分子构成的。如：氧气、氮气、水、二氧化碳、氨气、酒精、蛋白质等等。 （2）分子的定义：分子是保持物质化学性质的最小粒子。 （3）分子的性质：分子很小：质量和体积都很小，肉眼不能看见，需通过扫描隧道显微镜等显微设备来观察；分子是不断运动的：温度升高运动速度加快。如衣箱中的樟脑球时间久了就不见了、湿衣服在有太阳的地方干得快等；分子间有一定的间隔：一般来说气体分子间的间隔较大，固体、液体分子间的间隔较小，因此气体可以压缩，如可向轮胎中大气，固体和液体不易被压缩，不同液体混合后总体积小于原体积的和等现象；同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。 （4）分子的构成：分子是由原子构成的，如1个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成；1个氢分子由2个氢原子构成；1个氧分子由2个氧原子构成。 （5）分子理论的应用 用分子观点解释物理变化、化学变化：没有新分子生成的变化是物理变化，分子本身发生变化，有新分子生成的变化是化学变化。 用分子观点解释混合物、纯净物：由同种分子构成的物质是纯净物，由不同种分子构成的物质是混合物8原子 （1）分子在化学变化中是可以再分的，如当加热红色的氧化汞粉末时，氧化汞分子会分解成氧的粒子和贡的粒子，这种在化学变化中不能再分的粒子就是原子，原子也可以直接构成物质，如汞、铁等。再如，在水电解的反应里，水分子分解成氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，每2个氧原子结合成1个氧分子。 （2）原子的定义：原子是化学变化中的最小粒子（用化学方法不可再分）。 （3）原子的性质：原子的体积和质量都很小；原子在不断运动；原子间有一定的间隔；同种物质的原子性质相同，不同种物质的原子性质不同。 （4）化学反应的微观实质：在化学反应中，分子可以分成原子，原子不能再分，分成的原子重新结合形成新的分子，从而聚集成新的物质，有的原子直接聚集成物质。9水净化的一般方法 （1）纯水是无色、无臭（xi）、清澈透明的液体，而自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里由于含有许多可溶性和不溶性杂质，因此常呈浑浊，可以用沉淀、过滤、吸附、蒸馏等方法净化。 （2）水的净化方法：自然界的水因含有许多杂质和细菌，所以是混合物，不宜直接饮用，针对水质的不同，需对水进行净化处理，常用的水的净化方法有：吸附、过滤、蒸馏、杀菌等。 吸附：常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。明矾是一种常用的净水剂，在水中形成胶状物，对悬浮杂质进行吸附沉降，达到净水的目的；活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附水中悬浮物，也可吸附溶于水有异味或有颜色的物质。 过滤：除去水中不溶性杂质的方法。 蒸馏：除去水中可溶性杂质的方法，净化程度相对较高，得到的蒸馏水可看做是纯净物。 杀菌：水中含有细菌、病菌，可放入适量的药物进行杀菌、消毒，如漂白粉、氯气及新型消毒剂二氧化氯（ClO2）等。10过滤 实验名称：天然水的净化 实验目的：学会过滤等基本操作 实验设计：取3个烧杯，各盛大半烧杯浑浊的天然水，向其中2个烧杯中各加入3药匙明矾粉末，搅拌溶解后，静置，观察现象。 实验装置：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒。 实验操作：准备好过滤器，操作时注意“一贴、二低、三靠”，“一贴”即滤纸紧贴漏斗内壁；“二低”即滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘（可先用水润湿，不能有气泡否则速度变慢）；“三靠”即烧杯紧靠玻璃帮、玻璃帮紧靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。 实验分析：把过滤后的水和未经处理的天然水以及做了不同程度处理的水进行比较，得出过滤后的水非常清澈。 实验结论：经过静置、沉淀、过滤后可得到较纯净的水（得不到纯水，还有可溶性杂质）。 注意点：过滤得到的滤液仍浑浊的原因：仪器本身不清洁；滤纸破损（例如玻璃棒没有靠着三层滤纸一边）；过滤时滤液高于滤纸边缘。必须重新过滤。先过滤上层清夜后过滤下层浊液（否则影响速度）11硬水的软化 （1）有些地区的水很容易使水壶或盛水的器具上结水垢，主要是因为该地区的水中容有较多的可溶性钙和镁的化合物，在水加热或长久放置时，这些化合物会生成沉淀，即水垢（主要成分是碳酸钙，可以用酸除去）。 （2）硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水。 （3）软水：不含或含有较少的可溶性钙、镁化合物的水叫软水。 （4）硬水与软水的区分方法：用肥皂水可区分硬水和软水，泡沫多的水为软水、泡沫少的为水硬水。 （5）硬水的危害：用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂也洗不干净，时间长了还会使衣物变硬；锅炉用水硬度高了十分危险，因为锅炉内结水垢后不仅浪费燃料，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；长期饮用硬水有害人体的健康。 （6）硬水的软化：设法除去硬水中的钙、镁化合物，可以使硬水软化成软水。工业上和科学实验中软化硬水的方法很多，生活中我们通过将水煮沸也可以降低水的硬度。实验室常备的蒸馏水是净化程度较高的水，一般由工业生产提供，在实验室里也可以制取蒸馏水。12人类拥有的水资源。 （1）水在地球上的分布和储量 总储量：1.391018m3，地球表面约71%被水覆盖着，可分为：地下水、大气水、生物水（人体内含水量约占人体质量的三分之二，某些蔬菜含水量可达90%以上）及地面水，人类主要利用的是地面水；地面水又包括：海水（咸水）96.5%，湖水0.97（咸水）及河水、江水、冰川等淡水资源，淡水仅占2.53%，可利用的只占淡水总量的30.4%。 （2）缺水的主要原因：地球上绝大多数的水是海水，目前难以淡化利用；随着生活水平的普遍提高，使生活和生产各方面的用水量不断增加；水污染情况没有得到有效控制。 （3）水污染的主要原因：工业上的废水、废气、废渣（“三废”）未经处理，任意排放；生活污水任意排放；农药、化肥的不合理施用，造成水体污染。 （4）我国的水资源总量为2.81012m3,位居世界第六，但人均水量只有2300m3左右，约为