初中化学九年级“自然界的水”单元复习知识清单

初中化学九年级“自然界的水”单元复习知识清单

一、水资源的分布与保护【基础】【高频考点】

（一）人类拥有的水资源

地球表面约71%被水覆盖，海洋是地球上最大的储水库，但其含盐量高，目前尚不能直接为人类大量使用。淡水储量很少，大部分以冰川和深层地下水的形式存在，可利用的淡水资源仅为全球总储水量的约0.3%。我国水资源总量居世界前列，但人均水量很少，且分布极不均匀，许多地区已面临水资源短缺的危机。这一知识点常以选择题或填空题形式出现，考查学生对全球及我国水资源现状的了解，以及由此引发的节水意识。考生需准确记忆几个关键数据，如海洋水占比、淡水占比、可利用淡水占比等，并能从地理和社会的角度理解水资源短缺的原因及影响。

（二）爱护水资源

爱护水资源包括节约用水和防治水污染两大方面。节约用水不是限制用水，而是提倡合理使用、提高利用效率，例如农业上改漫灌为喷灌或滴灌，工业上提倡水的循环利用，生活中一水多用等。防治水污染则是通过立法和技术手段，减少和消除对水体的污染源。水污染主要来源于工业污染（废水、废渣）、农业污染（农药、化肥的不合理使用）和生活污染（生活污水的任意排放）。防治措施包括应用新技术新工艺减少污染物产生、对污水进行处理使其符合标准后再排放等。本考点常与环境保护、STS（科学·技术·社会）教育结合，考查形式灵活，既可以是客观题，也可以是简答题或开放性试题，要求学生能够提出具体的节水或防污措施，并能解释其原理。

二、水的净化【核心】【重要】

（一）自来水厂的净水过程

自来水厂的净水过程是一个复杂而有序的物理和化学过程，其核心流程通常包括：取水、加絮凝剂、反应沉淀、过滤、活性炭吸附、投药消毒等步骤。每一步都对应着特定的净水原理和去除对象。

1.沉淀:利用重力作用，使水中不溶性的大颗粒杂质自然沉降。为了加速细小悬浮颗粒的沉降，通常会加入明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作絮凝剂。明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，使杂质凝聚成较大的颗粒而沉淀下来。这个过程称为吸附沉降。

2.过滤:分离不溶性固体和液体的方法。在净水过程中，过滤可以除去水中的不溶性杂质。实验室过滤操作是中考必考的实验技能之一。

3.吸附:利用活性炭等多孔物质的吸附作用，不仅能滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些可溶性杂质（如色素）和异味。活性炭的吸附作用是基于其疏松多孔的结构，属于物理变化。

4.消毒:常用氯气（Cl₂）、漂白粉或臭氧等对水进行消毒。消毒是利用化学物质杀死水中的病原微生物，该过程通常伴随着化学变化。例如，Cl₂与水反应生成具有强氧化性的次氯酸（HClO）来杀菌。

（二）实验室及生活中的净化方法

1.静置沉淀:最简单的方法，除去大颗粒不溶物，净化程度最低。

2.吸附沉淀:利用明矾等絮凝剂使悬浮杂质凝聚沉淀，净化程度高于静置沉淀。

3.过滤:实现固液分离的基本操作，可除去水中的不溶性杂质。

4.蒸馏:利用液体中各组分沸点不同，通过加热、汽化、冷凝等步骤来分离或提纯液体组分的方法。蒸馏水是净化程度较高的水，因为它在除去不溶性杂质的同时，也能除去大部分可溶性杂质。蒸馏是物理变化。

5.杀菌:通过煮沸、投药等方式杀灭微生物。生活中常用煮沸的方法杀菌并降低水的硬度。

三、过滤操作与蒸馏操作实验【核心】【必考实验】

（一）过滤操作

1.实验仪器:铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸。

2.操作要点——“一贴、二低、三靠”:

1.3.一贴:滤纸紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。目的是加快过滤速度。

2.4.二低:滤纸边缘低于漏斗边缘；漏斗内的液面低于滤纸边缘。目的是防止液体从滤纸与漏斗的缝隙流下，使过滤失败。

3.5.三靠:盛待过滤液的烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒下端轻靠三层滤纸处；漏斗下端尖口处紧靠承接烧杯的内壁。目的是防止液体溅落，防止玻璃棒戳破滤纸，利用引流作用防止液体飞溅，并加快流速。

6.玻璃棒的作用:在过滤操作中起引流作用。

7.滤液仍浑浊的原因分析【难点】【易错点】:

1.8.滤纸破损（固体颗粒穿过滤纸）。

2.9.过滤时液面高于滤纸边缘（液体从滤纸与漏斗间隙流下）。

3.10.承接滤液的烧杯本身不干净。

4.11.（改进措施：针对原因，更换滤纸后重新过滤，或调整液面高度，清洗烧杯。）

12.常见考查方式:中考中常以实验填空题或选择题形式出现，要求填写仪器名称，描述操作错误之处及后果，分析滤液浑浊原因，或根据给定情境选择正确的过滤装置图。

（二）蒸馏操作

1.实验原理:利用混合物中各成分的沸点不同，通过加热使液体汽化，再冷凝液化，从而分离或提纯液体。蒸馏属于物理变化。

2.实验仪器:蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶、酒精灯、石棉网、铁架台（带铁夹、铁圈）。

3.操作要点:

1.4.蒸馏烧瓶中加入几粒沸石（或碎瓷片），目的是防止液体暴沸。

2.5.温度计的水银球应与蒸馏烧瓶支管口的下沿保持水平，以测量蒸气的温度。

3.6.冷凝管中冷却水的流向与蒸气流向相反（下口进，上口出），以达到最佳的冷凝效果。

4.7.加热时，应垫上石棉网，使蒸馏烧瓶受热均匀。

5.8.先通入冷却水，再开始加热。

9.常见考查方式:考查蒸馏装置图的识别、各仪器的作用、温度计水银球位置和冷凝水进出方向的判断、防止暴沸的措施等。

四、水的组成探究【核心】【难点】

（一）氢气

1.物理性质:无色、无臭、难溶于水、密度比空气小（是相同条件下密度最小的气体）。

2.化学性质——可燃性:

1.3.纯净的氢气在空气中能安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，唯一的产物是水。化学方程式：2H₂+O₂点燃2H₂O。

2.4.不纯的氢气（混有空气或氧气）点燃时可能发生爆炸。因此，点燃氢气前必须检验纯度。验纯方法：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气体不纯；听到轻微的噗声表明气体较纯。

5.用途:填充探空气球（密度小）、作高能燃料（热值高，产物无污染）、化工原料（如合成氨、制盐酸）等。

（二）电解水实验【高频考点】

1.实验现象:通电后，两个电极上都有气泡产生。与电源正极相连的试管（或玻璃管）内产生的气体体积较小，与电源负极相连的试管（或玻璃管）内产生的气体体积较大。正极与负极产生的气体体积比约为1:2。

2.产物检验:

1.3.正极气体：用带火星的木条检验，木条复燃，证明是氧气（O₂）。

2.4.负极气体：用燃着的木条检验，气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，证明是氢气（H₂）。

5.实验结论:

1.6.水在通电的条件下，可以分解生成氢气和氧气。化学方程式：2H₂O通电2H₂↑+O₂↑。

2.7.水是由氢元素和氧元素组成的化合物（纯净物）。

8.原理微观解释:水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子。该实验证明了在化学变化中，分子可分，而原子不可分，原子是化学变化中的最小微粒。

9.能量变化:电解水的过程是将电能转化为化学能的过程。

10.注意事项与拓展:

1.11.为增强水的导电性，常在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液，但不能加氯化钠，因为会产生氯气干扰实验。

2.12.实验中收集到的氢气和氧气的体积比有时会略大于2:1，主要原因是氧气在水中的溶解度比氢气略大，或氧气可能与电极发生微弱的氧化反应。

3.13.通过该实验得出的元素组成结论，是质量守恒定律的具体体现。

14.常见考查方式:以实验探究题为主，考查实验现象的描述、气体体积比、产物检验、结论、方程式的书写、微观示意图的分析、实验误差分析等。

五、物质分类与单质、化合物、氧化物【基础】【高频考点】

（一）基本概念

1.纯净物:由一种物质组成。如：水、氧气、氢气、二氧化碳等。

2.混合物:由两种或多种物质混合而成，各物质保持其原有的性质。如：空气、溶液（食盐水）、矿泉水、泥沙等。

3.单质:由同种元素组成的纯净物。如：氧气（O₂）、氢气（H₂）、铁（Fe）、碳（C）等。

4.化合物:由不同种元素组成的纯净物。如：水（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、高锰酸钾（KMnO₄）等。

5.氧化物:由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。如：水（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、氧化铁（Fe₂O₃）等。

（二）概念辨析与关系【易错点】

1.区分混合物与纯净物:关键看物质种类是“一种”还是“多种”。例如，冰水混合物看似“混合”，实为同一种物质（H₂O）的两种状态，属于纯净物。

2.区分单质与化合物:前提是必须是纯净物，然后看元素种类。若只含一种元素，则为单质；若含两种或以上元素，则为化合物。

3.氧化物与含氧化合物的关系:氧化物是含氧化合物的一种，但含氧化合物不一定是氧化物。例如，KMnO₄含有氧元素，是含氧化合物，但因含有三种元素，故不是氧化物。

4.常见考查方式:在选择题或填空题中，常给出一些常见物质（如液氧、澄清石灰水、冰水共存物、过氧化氢溶液等），要求判断其类别，或辨析相关概念的正误。

六、化学式与化合价【核心】【难点】

（一）化学式

1.定义:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。

2.意义:

1.3.宏观:①表示一种物质；②表示该物质的元素组成。

2.4.微观:①表示物质的一个分子；②表示该物质一个分子的构成（即分子中的原子种类和数目）。

3.5.特例:若化学式前面有数字，则只表示微观意义（几个分子）。例如，2H₂O表示2个水分子。

6.写法与读法:

1.7.单质：金属、稀有气体及部分固态非金属用元素符号表示（如Fe、He、C）；非金属气体在元素符号右下角加2（如O₂、H₂）。

2.8.化合物：氧元素在后，另一元素在前（如CO₂）；金属元素在前，非金属元素在后（如NaCl）。读法一般从后往前读作“某化某”。

（二）化合价

1.规律:

1.2.在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。

2.3.单质中，元素的化合价为零。

3.4.氧元素在化合物中通常显-2价，氢元素通常显+1价。

4.5.金属元素与非金属元素化合时，金属显正价，非金属显负价。

5.6.一些元素有变价（如Fe有+2、+3价，C有+2、+4价等），需根据具体物质确定。

7.常见元素及原子团的化合价【记忆要点】:

1.8.一价：钾钠氢氯银（K⁺,Na⁺,H⁺,Cl⁻,Ag⁺）；氢氧根（OH⁻），硝酸根（NO₃⁻）。

2.9.二价：氧钙钡镁锌（O²⁻,Ca²⁺,Ba²⁺,Mg²⁺,Zn²⁺）；碳酸根（CO₃²⁻），硫酸根（SO₄²⁻）。

3.10.三价：铝（Al³⁺），铁（Fe³⁺，称铁离子，区别于Fe²⁺亚铁离子）。

4.11.可编口诀记忆，但更关键的是在应用中巩固。

（三）化合价的应用

1.根据化学式求某元素的化合价【基础应用】:

1.2.步骤：设未知，列等式（正负化合价代数和为0），解方程。

2.3.例如：求KMnO₄中Mn的化合价。设Mn为x，则(+1)+x+(-2)×4=0，解得x=+7。

4.根据化合价书写化学式【核心应用】:

1.5.步骤：正价在前，负价在后；标出化合价；求两种元素化合价绝对值的最小公倍数；确定原子个数（最小公倍数/化合价绝对值）；检验（代数和为0）。

2.6.例如：已知铝为+3价，氧为-2价，则化学式为Al₂O₃。

3.7.含有原子团时，若所需原子团个数不为1，则需用括号将其括起来，再在右下角标数字。例如，氢氧化钙化学式为Ca(OH)₂。

8.常见考查方式:中考必考内容。题型包括选择题（判断化学式书写正误、根据化学式判断化合价）、填空题（书写化学式、计算化合价）、计算题中也常涉及化学式的计算。

七、有关化学式的计算【核心】【必考计算】

（一）基本计算类型【重要】

1.计算相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和。Mr=Σ(原子个数×相对原子质量)。

1.2.例如：H₂O的相对分子质量=1×2+16=18。

2.3.注意：化学式中若有原子团，且原子团个数不为1时，需先计算原子团的相对质量再乘以个数。如Ca(OH)₂的Mr=40+(16+1)×2=74。

4.计算物质组成元素的质量比:化合物中各元素的质量比等于化学式中各元素的原子个数与其相对原子质量的乘积之比。

1.5.例如：H₂O中氢元素与氧元素的质量比=(1×2):16=1:8。

2.6.注意：要分清是“原子个数比”还是“质量比”，结果要化为最简整数比。

7.计算物质中某元素的质量分数: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%。

1.8.例如：求化肥硝酸铵（NH₄NO₃）中氮元素的质量分数。N%=(14×2)/(14+1×4+14+16×3)×100%=28/80×100%=35%。

2.9.注意：化学式中相同元素的原子的个数要合并计算。

（二）综合计算与拓展【难点】

1.元素质量与化合物质量的互算:

1.2.化合物质量×某元素的质量分数=某元素的质量。

2.3.某元素的质量÷某元素的质量分数=化合物的质量。

3.4.此类型常用于混合物中元素质量或纯度的计算。

5.混合物中某元素质量分数的计算:

1.6.在不纯物质中，某元素的质量分数=(纯物质的质量分数×纯物质中该元素的质量分数)×100%。

2.7.例如：某不纯的硝酸铵样品（杂质不含氮），测得氮元素质量分数为28%，求样品中NH₄NO₃的质量分数？计算思路：样品纯度=样品中N%/纯净NH₄NO₃中N%×100%=28%/35%×100%=80%。

8.确定化学式或元素化合价的计算:

1.9.根据元素质量比或元素质量分数，反推化学式中原子个数比，从而确定化学式或某元素的化合价。

10.常见考查方式:此类计算是中考化学的必考题，通常以选择题、填空题或计算题形式出现。常在生活情境（如补钙剂、化肥标签、劣质奶粉）中考查，要求学生能够从标签或题干中提取有效数据，进行相对分子质量、元素质量比、元素质量分数以及相关纯度的计算。解题关键在于准确书写化学式，并理解各计算量的含义。

八、跨学科视野下的“水”【拓展】

（一）地理与生物视角

1.水循环:从地理学角度看，自然界的水在太阳能和地球引力的作用下，通过蒸发、蒸腾、水汽输送、降水、下渗、径流等环节，在陆地、海洋和大气之间周而复始地运动。这与化学中水的三态变化（物理变化）紧密相连。

2.水与生命活动:从生物学角度看，水是细胞的主要成分（约占体重的60%-70%），是良好的溶剂，参与体内的运输（如血液）和新陈代谢（如光合作用、呼吸作用）。结合本单元知识，可以理解水对生命的重要性，以及为什么纯净水、蒸馏水不适合长期作为唯一饮用水（缺少人体所需的矿物质离子）。

（二）物理视角

1.水的密度异常:4℃时水的密度最大（1.0g/cm³），高于冰（0.9g/cm³）的密度。这一特性导致冰浮于水面，保护了水下生物的生存环境。这与物质状态变化时的体积、密度变化相关，也体现了分子间间隔的变化。

2.比热容:水的比热容较大，意味着吸收或放出相同热量时，温度变化较小。这使得沿海地区昼夜温差小，也能用作冷却剂或暖气中的传热介质。

3.电解与能量转化:电解水实验是将电能转化为化学能，而氢氧燃料电池则是将化学能转化为电能，能量转化方向相反。

（三）语文与历史视角

在古诗词或文献中，常出现对水的描述，如“问渠那得清如许，为有源头活水来”（隐含了水的自净能力或流动的重要性）、“黄河之水天上来，奔流到海不复回”（描述水循环的某些环节）。历史上，大禹治水、都江堰工程等都体现了人类对水资源特性和规律的认识与利用。

九、甘肃中考微专题一：水的净化与组成解题提优策略

（一）高频考点聚焦

结合甘肃中考近五年真题分析，本单元的核心考查点集中在：

1.水的净化:特别是过滤操作的原理、仪器、误差分析；活性炭的吸附作用；硬水和软水的区分及软化方法。

2.水的组成:电解水实验的现象、结论、气体检验、微观解释、加入电解质的目的。

3.基本概念:纯净物与混合物、单质与化合物、氧化物的辨析。

4.化学用语:化学式的意义、根据化合价书写化学式、根据化学式推求化合价。

5.简单计算:相对分子质量、元素质量比、元素质量分数的计算。

（二）易错点与解题技巧【非常重要】

1.概念辨析类选择题:

1.2.易错点:混淆“冰水混合物”为混合物；认为“含氧的化合物就是氧化物”；搞不清“2H”和“H₂”和“2H₂”的意义。

2.3.解题技巧:紧扣定义，抓关键词。判断物质类别，先看是“纯净”还是“混合”。判断氧化物，必须满足“两种元素”和“一种是氧”两个条件。微观意义看数字，化学式前的数字表示分子个数。

4.净化操作与实验题:

1.5.易错点:过滤操作中“三靠”记混；对活性炭的作用只知吸附，不知吸附的对象（色素、异味，而非所有可溶物）；不清楚蒸馏和煮沸在降低硬度上的本质区别（蒸馏是物理变化除去钙镁离子，煮沸是使可溶性钙镁化合物转化为不溶物而沉淀）。

2.6.解题技巧:通过画图或实验视频强化记忆过滤装置及操作要点。建立“性质决定用途”的思维，活性炭多孔所以能吸附。明确硬水软化的目的和方法。

7.电解水实验题:

1.8.易错点:电极判断错误（正氧负氢）；气体体积比描述为“质量比”或写反；误认为加入NaOH是为了参与反应；对体积比略大于2:1的原因分析不全（只知氧气溶解度大，不知可能与电极反应）。

2.9.解题技巧:记住口诀“正氧负氢，氢二氧一”。理解实验原理，加入物质是为了增强导电性。误差分析要从气体本身性质和可能的副反应两方面考虑。

10.化学式与化合价题:

1.11.易错点:化学式书写不标角码（如写CO₂为CO2）；原子团个数不为1时不加括号（如写Ca(OH)₂为CaOH2）；根据化学式求化合价时，忽视原子团整体；计算元素质量