探秘水世界知识点.doc

第二单元 探秘水世界第一节 运动的水分子一、 水的三态变化一定量的水,当它由固态变为液态，再由液态变为气态时，水分子的数目和大小不会变化，变化的只是水分子之间的距离和排列方式。二、水的净化方法1. 过滤：把不溶于液体的固体物质与液体分离。具体操作见“三、过滤”。2. 吸附沉降：常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。n 明矾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。n 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。n 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。3. 蒸馏：除去水中可溶性杂质的方法，净化程度相对较高，得到的蒸馏水可以看成是纯净物。4. 杀菌：在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒。如漂白粉、氯气（Cl2）、二氧化氯（ClO2）等。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净化程度静置沉淀低高过滤吸附蒸馏5. 自来水厂净水时，需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤，但是没有蒸馏和煮沸的步骤。在净化水的方法中，只有投药消毒属于化学变化，其余都属于物理变化。三、过滤（见下图）【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯【注意事项】1. 操作时注意“一贴、二低、三靠”。“一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没有气泡（保证过滤效率）。“二低”：滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘（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）。“三靠”：烧杯紧靠玻璃棒（玻璃棒的作用：引流，使液体沿玻璃棒流进过滤器）、玻璃棒紧靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁（使滤液沿烧杯壁流下，防止滴下的液滴四处迸溅）。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，不溶物会阻碍清液的通过，影响过滤速度。2. 如果两次过滤之后滤液仍然浑浊，原因可能是滤纸破损或过滤时液面高于滤纸边缘。四、硬水的软化1. 硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。2. 硬水和软水的区分方法：分别取少量的软水和硬水于试管中，滴加等量的肥皂水，振荡。有较多泡沫产生的水是软水；泡沫很少，产生浮渣的水是硬水。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+H2O+CO24. 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. 硬水的软化方法：煮沸（常用于生活中）和蒸馏（常用于实验室）。制取蒸馏水的装置如右图所示。注意： 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3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。五、验证分子运动的探究实验【实验操作】如右图，取适量的酚酞溶液，分别倒入A、B两个小烧杯中，另取一个小烧杯C，加入约5mL浓氨水。用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯，烧杯B置于大烧杯外。观察现象。【实验现象】烧杯A中的酚酞溶液由上至下逐渐变红。【实验结论】分子是不断运动的。【注意事项】浓氨水显碱性，能使酚酞溶液变红。浓氨水具有挥发性，能挥发出氨气。六、从微观角度解释问题1. 用分子观点解释由分子构成的物质的物理变化和化学变化物理变化：没有新分子生成的变化。（水蒸发时水分子的间隔变大，但水分子本身没有变化，故为物理变化）化学变化：分子本身发生变化，有新分子生成的变化。（电解水时水分子变成了新物质的分子，故为化学变化）2. 纯净物和混合物（由分子构成的物质）的区别：纯净物由同种分子构成，混合物由不同种分子构成。3. 分子和原子的联系：分子是由原子构成的，同种原子结合成单质分子，不同种原子结合成化合物分子。4. 分子和原子的本质区别：在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分。5. 化学变化的实质：在化学变化过程中，分子裂变成原子，原子重新组合，形成新物质的分子。七、 物质的分类物质混合物纯净物单质（由同种元素组成的纯净物）化合物（由不同种元素组成的纯净物）氧化物（由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的是氧化物）酸、碱、盐、有机物第二节 水分子的变化一、 水的电解实验（实验装置如右图）【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；与负极相连的试管内的气体移近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。【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：2H2O2H2+O2； 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。【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、化学变化的实质：在化学变化过程中，分子裂变成原子，原子重新组合，形成新物质的分子。三、分解反应和化合反应 化合反应由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。 分解反应由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。四、分子和原子的异同分子原子定义分子是保持物质化学性质的最小粒子。原子是化学变化中的最小粒子。性质质量小、体积小；不断运动；有间隔；同种粒子的化学性质相同。联系分子是由原子构成的。分子、原子都是构成物质的微粒。区别在化学变化中，分子可以再分，而原子不可以再分。备注1. 所有金属、稀有气体、金刚石（石墨）和硅是由原子构成的，其他大多数物质是由分子构成的。2. 在受热的情况下，粒子能量增大，运动速率加快。3. 物体的热胀冷缩现象，原因是构成物质的粒子的间隔受热时增大，遇冷时缩小。4. 气体容易压缩是因为构成气体的粒子的间隔较大。5. 不同液体混合后总体积小于原体积的和，说明粒子间是有间隔的。6. 一种物质如果由分子构成，那么保持它化学性质的最小粒子是分子；如果它由原子构成，那么保持它化学性质的最小粒子是原子。第三节 原子的构成1. 原子的构成原子（不带电）原子核（带正电）核外电子（每个电子带一个单位负电荷）质子（每个质子带一个单位正电荷）中子（不带电）在核外一个相对很大的空间内做着高速运动体积很小，约占原子体积的十万分之一原子一般是由质子、中子和电子构成，有的原子不一定有中子，质子数也不一定等于中子数。原子的种类由核电荷数（质子数）决定。2. 构成原子的各种粒子间的关系在原子中，原子序数核电荷数核内质子数核外电子数。由于原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷的电量相等，电性相反，所以原子整体不显电性。3. 相对原子质量以一种碳原子（碳12）质量的1/12（1.6610-27kg）为标准，其他原子的质量跟它相比较所得到的比，作为这种原子的相对原子质量，符号为Ar。相对原子质量是通过比较得出的比值，单位为“1”。原子中质子和中子的质量接近碳原子质量的1/12，而电子的质量约为质子质量的1/1836，可以忽略不计，所以原子的质量集中在原子核上，即相对原子质量质子数中子数4. 核外电子的排布在含有很多电子的原子里，电子的能量并不相同，能量高的通常在离核较远的区域运动，能量低的电子通常在离核较近的区域运动，就像分了层一样。这样的运动，我们称为分层运动或分层排布。现在发现的元素，原子核外电子最少的有1层，最多的有7层。电子层序数越大，层内电子的能量越大，离原子核距离越远。规律： 核外电子总是尽先排在能量最低的电子层里，第一层排满才能排第二层，第二层排满才能排第三层。 每个电子层最多能容纳2n2个电子（n为层序数，第一层n=1，第二层n=2）。 最外层电子数不超过8个（第一层为最外层时，不超过2个）。5. 原子结构示意图：一个氯原子的原子结构示意图如下+172 8 7弧线表示电子层弧线上的数字表示该层填充的电子数表示原子核和核内质子数6. 元素的种类 金属元素：原子的最外层电子数一般少于4个（是不稳定结构），在化学变化中易失去最外层电子，而使次外层成为最外层，形成稳定结构。这种性质叫做金属性。 非金属元素：原子的最外层电子数一般多于或等于4个（是不稳定结构），在化学变化中易获得电子，而使最外层达到8电子的稳定结构。这种性质叫做非金属性。 稀有气体元素：原子的最外层有8个电子（He为2个），为相对稳定结构。元素类别最外层电子数得失电子趋势性质结论金属元素4易失去最外层电子（形成阳离子）易发生化学反应元素的化学性质由最外层电子数决定。非金属元素4（H：1）易获得电子使最外层达到8电子的稳定结构（形成阴离子）稀有气体元素8（He：2）难得失电子（为相对稳定结构）极难发生化学反应7. 离子的形成：带电的原子或原子团叫做离子。在化学反应中，金属元素原子失去最外层电子，非金属元素原子得到电子，从而使参加反应的原子带上电荷。带电荷的原子叫做离子。带正电荷的原子叫做阳离子，带负电荷的原子叫做阴离子。阴、阳离子由于静电作用互相吸引，结合形成稳定的、不带电性的化合物。8. 离子内质子数不等于核外电子数，离子的最外层电子一般是8（氢是0）个电子的稳定结构。原子通过得失电子变成离子，离子也可以通过得失电子变回原子。9. 离子符号离子用离子符号表示：在原子团或元素符号的右上角标出离子所带的电荷的多少及电荷的正负（数字在前，符号在后），当离子所带电荷数为1时，1可以不写。如Na+（钠离子）、Ca2+（钙离子）、H+（氢离子）、Cl-（氯离子）、O2-（氧离子）、OH-（氢氧根离子）等。离子符号表示的意义：Mg2+表示1个镁离子带2个单位的负电荷。2O2-表示2个氧离子。离子符号只有微观含义，没有宏观含义。10. 一定带正电的粒子：质子、原子核、阳离子一定带负电的粒子：电子、阴离子不带电的粒子有：中子、原子、分子11. 物质与其构成粒子之间的关系： 原子直接构成物质。如汞、金刚石直接由原子构成。 金属元素原子和非金属元素原子分别形成阳离子和阴离子。如氯化钠是由氯离子和钠离子构成的。 非金属元素离子和非金属元素离子各提供电子形成共用电子对，结合成分子。如氧气是由氧分子构成的。第四节 元素1. 定义：元素就是具有相同电荷数（即核内电子数）的一类原子的总称。元素与原子的区别和联系：元素原子区别只表示一类原子的总称；只表示种类，不论个数，是宏观概念原子是微观概念，既表示种类，又表示数量含义化学变化中元素种类不变，但形态可能变化化学变化中，原子种类和数量不变，但最外层电子数可能变化联系元素是同一类原子的总称，原子是构成元素的基本单元2. 元素之最地壳中含量（质量分数）排在前五位的元素：氧、硅、铝、铁、钙地壳中含量最多的金属元素：铝元素地壳中含量最多的非金属元素：氧元素生物细胞中含量最多的元素：氧元素人体中含量最多的金属元素：钙元素3. 元素的分类：金属元素、非金属元素、稀有气体元素4. 元素符号：元素用元素符号表示。元素符号是用元素拉丁文名称的第一个字母表示的，如果第一个字母相同，则再附加一个小写字母加以区别。5. 元素符号的意义：元素符号不仅表示一种元素，还表示这种元素的一个原子。如果物质由原子构成，元素符号还可以表示一种物质。如果元素符号前加上系数，就只表示该原子的个数，只具有微观意义。如：H表示氢元素、1个氢原子。2H表示2个氢原子。Cu表示铜元素、一个铜原子、金属铜。6. 描述物质宏观组成和微观构成： 宏观组成（描述物质的组成时用元素叙述）：铁是