初中九年级化学（人教版）第四单元《自然界的水》高阶高效应考知识清单

初中九年级化学（人教版）第四单元《自然界的水》高阶高效应考知识清单

一、水资源及其利用——树立大资源观，构建节水模型

本部分内容紧密联系生活实际，是中考命题的热点情境区，重点考查学生对水资源现状的认识、节约用水和防治水污染的具体措施，以及净水原理的理解与应用。

【核心概念与原理】

水资源概况：地球表面约71%被水覆盖，但淡水储量稀少，且大部分存在于两极冰川和高山冰雪中，人类可直接利用的淡水资源（河流水、淡水湖泊水及浅层地下水）仅占全球水总量的约0.3%。我国水资源总量丰富，但人均水量少，且时空分布不均，呈现出“南多北少、东多西少，夏秋多、冬春少”的特点。【基础】【常识考点】

水资源保护策略：这是一个系统工程，核心是“开源节流”与“防治结合”。一方面通过跨流域调水、海水淡化、合理开发地下水等方式增加可用水源；另一方面，必须从“节约用水”和“防治水体污染”两个维度发力。【高频考点】【社会热点】

节约用水的内涵：【重要】不仅指减少不必要的消耗，更强调提高水的利用效率。农业上，推广喷灌、滴灌替代大水漫灌；工业上，提倡水的循环使用、一水多用；生活上，使用节水型器具（如节水马桶、节水龙头），养成随手关水、洗漱用盆接水等习惯。国家节水标志由水滴、人手和地球变形而成，寓意“人人动手节约每一滴水”。

水体污染及其防治：【非常重要】【必考】水体污染源主要包括工业污染（废水、废渣、废气的排放）、农业污染（化肥、农药的不合理使用）和生活污染（生活污水的任意排放、含磷洗涤剂的使用）。防治措施应针对源头：工业废水必须处理达标后排放；农业上提倡使用农家肥，合理施用化肥和农药；生活污水要实行集中处理和再利用，推广使用无磷洗涤剂。国家通过制定《水污染防治法》等法律法规，设立“世界水日”（3月22日）和“中国水周”来强化全民节水护水意识。

水的净化方法与原理：【重中之重】【实验探究考点】

天然水含有不溶性杂质（如泥沙）和可溶性杂质（如钙镁化合物、色素、细菌等），需经多级净化方能饮用。

沉降：利用重力使大颗粒不溶性杂质自然下沉。加入絮凝剂（如明矾）可加快沉降速度，其原理是明矾溶于水后生成具有吸附作用的胶状物，将水中悬浮的微小杂质吸附聚集，形成较大的颗粒而沉降。【难点剖析】

过滤：分离液体与不溶性固体的操作。实验室过滤操作要点可概括为“一贴、二低、三靠”。【实验操作必考】

一贴：滤纸紧贴漏斗内壁（用水润湿，不留气泡），以加快过滤速度。

二低：滤纸边缘低于漏斗边缘；漏斗内液面低于滤纸边缘，防止液体从滤纸与漏斗间隙流下，使滤液浑浊。

三靠：烧杯口紧靠玻璃棒（引流，防止液体溅出）；玻璃棒下端轻靠三层滤纸处（防止戳破滤纸）；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁（防止滤液飞溅，加快流速）。若过滤后滤液仍浑浊，可能原因有：滤纸破损、液面高于滤纸边缘、接滤液的烧杯不干净等，应检查原因并重新过滤。

吸附：利用活性炭等吸附剂除去水中的色素和异味。活性炭具有疏松多孔的结构，表面积大，因此吸附能力强。此过程属于物理变化。

消毒：杀灭水中的细菌、病毒。常用方法有：生活中煮沸，自来水厂加氯气（Cl₂）、二氧化氯（ClO₂）或臭氧（O₃）等。此过程属于化学变化。

蒸馏：利用各组分沸点不同，通过加热汽化、冷凝液化来分离液态混合物。蒸馏水是净化程度较高的水，可视为纯净物。实验室蒸馏时，烧瓶中需加沸石或碎瓷片以防暴沸。

【高频考点与考向分析】

考向一：水资源现状与保护措施判断。常以选择题形式，判断某行为是否属于节约用水或防治水污染。如“工业废水直接排放”、“用大水漫灌浇灌草坪”等错误做法。

考向二：自来水厂净水流程分析。结合流程图，考查各净水步骤的名称、作用及变化类型。特别注意：沉淀、过滤、吸附属于物理变化，投药消毒属于化学变化。

考向三：过滤操作的正误辨析与误差分析。考查实验仪器（玻璃棒、漏斗、烧杯、铁架台）、操作要点（一贴二低三靠）及滤液浑浊的原因分析。

考向四：硬水与软水的综合考查。【重要】

定义：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

鉴别：取样，加入等量肥皂水，振荡。泡沫多、浮渣少的是软水；泡沫少、浮渣多的是硬水。

软化方法：生活中常用煮沸（使部分可溶性钙镁化合物形成沉淀）；实验室常用蒸馏。

硬水的危害：浪费洗涤剂、使衣物变硬；锅炉结垢，不仅浪费燃料，还可能因导热不均引发爆炸；长期饮用硬水可能影响人体健康。

考向五：跨学科实践与情境题。结合简易净水器（如小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉的层层过滤吸附作用），考查其原理及出水水质分析（仍为混合物，不能软化硬水）。结合“世界水日”、“中国水周”主题，考查学生的情感态度与价值观。

二、水的组成——宏微结合，探秘物质构成

本部分内容是从宏观世界进入微观粒子的关键桥梁，重点考查通过实验探究水的组成，理解单质、化合物、氧化物的概念，并初步建立宏微结合的思维方式。

【核心概念与原理】

氢气的性质：【基础】【安全考点】

物理性质：无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小（是最轻的气体）。

化学性质——可燃性：纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰，放热，生成水（火焰接触冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水雾）。化学方程式：2H₂+O₂点燃2H₂O。混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此点燃氢气前必须验纯。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，若发出尖锐的爆鸣声则表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。

电解水实验：【非常重要】【科学探究与证据推理】

实验装置：水电解器（或简易装置），加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液以增强水的导电性，使用的是直流电源。

实验现象：“正氧负氢，氢二氧一”。通电后，两电极上均产生气泡，与电源正极相连的玻璃管内气体体积较小，与电源负极相连的玻璃管内气体体积较大，一段时间后，正、负极气体体积比约为1:2。

气体检验：正极气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气（O₂）；负极气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，证明是氢气（H₂）。

实验结论：【核心素养】

宏观结论：水是由氢元素和氧元素组成的。

微观结论：在化学变化中，分子可分而原子不可分（水分子分裂成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子）。

反应的化学方程式：2H₂O通电2H₂↑+O₂↑。该反应的基本类型是分解反应。

易错警示：实验中收集到的氢气与氧气体积比往往略大于2:1，主要原因是氧气在水中的溶解度比氢气略大，以及部分氧气可能与电极发生副反应被消耗。

物质的分类：【必考】【逻辑思维考点】

单质：由同种元素组成的纯净物。如：O₂、H₂、Fe、C等。

化合物：由不同种元素组成的纯净物。如：H₂O、KMnO₄、CO₂等。

氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。如：H₂O、CO₂、Fe₃O₄等。注意：含氧化合物不一定是氧化物（如KMnO₄含氧但由三种元素组成，不是氧化物）。

【高频考点与考向分析】

考向一：电解水实验的全面考查。从实验现象（电极、气体体积）、气体检验方法、实验结论（元素组成、分子原子变化）、方程式书写到异常现象分析（体积比异常的原因），均可作为命题点。

考向二：氢气的性质与安全。考查氢气的物理性质（密度小）和化学性质（可燃性），重点考查验纯操作的必要性及方法。

考向三：物质的分类辨析。给出具体物质名称或微观粒子示意图（如“●”和“○”表示不同原子），要求判断属于混合物、纯净物、单质、化合物还是氧化物。这是中考的必考题型。【难点剖析】关键在于明确分类标准：混合物看种类，纯净物看元素。

考向四：宏微结合视角的考查。通过电解水的微观过程示意图，考查对化学变化实质（分子破裂为原子，原子重组为新分子）的理解，以及反应前后原子种类、数目不变（质量守恒）的初步认识。

三、化学式与化合价——构建化学语言，迈向定量计算

本部分是化学学科的入门工具，重在掌握化学符号的规范书写、含义理解及基本计算，是后续学习化学方程式和定量分析的基础。

【核心概念与原理】

化学式：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。【基础】

化学式的意义（以H₂O为例）：

宏观：表示水这种物质；表示水由氢元素和氧元素组成。

微观：表示一个水分子；表示一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。

若化学式前有数字（如2H₂O），则只有微观意义，表示2个水分子。

化学式的写法和读法：

单质：金属、稀有气体及部分固态非金属（如C、S、P）用元素符号表示；非金属气体（如H₂、O₂、N₂）在元素符号右下角写“₂”。

化合物：一般正价左、负价右，读作“某化某”或“几某化几某”（从后往前读）。如NaCl读作氯化钠，Fe₃O₄读作四氧化三铁。

化合价：【重要】【规律性知识】

记忆口诀（常见元素化合价）：一价钾钠氯氢银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五价磷，二三铁、二四碳，二四六硫都齐全，铜汞二价最常见。

化合价规则：

在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。

在单质中，元素的化合价为零。

原子团（根）的化合价不为零，作为一个整体时显示特定化合价，如OH⁻（-1价）、SO₄²⁻（-2价）、NO₃⁻（-1价）、NH₄⁺（+1价）。

化合价与化学式的关系：交叉法书写化学式。依据“正价在前，负价在后，化合价数值交叉约简作下标”。例如，已知铝为+3价，氧为-2价，则氧化铝的化学式为Al₂O₃。

有关化学式的计算：【必考】【定量分析考点】

计算相对分子质量：化学式中各原子相对原子质量的总和。如Mr(H₂O)=1×2+16=18。

计算物质组成元素的质量比：各元素原子的相对原子质量总和之比。如H₂O中m(H):m(O)=(1×2):16=1:8。

计算物质中某元素的质量分数：该元素相对原子质量总和与相对分子质量之比，再乘以100%。如H₂O中氢元素的质量分数=(2/18)×100%≈11.1%。

计算一定质量物质中某元素的质量：物质质量×该元素的质量分数。

【高频考点与考向分析】

考向一：化学符号及其周围数字的意义。【难点剖析】重点考查元素符号前、右下角、右上角数字的含义。例如：2H（2个氢原子）；H₂（1个氢分子由2个氢原子构成）；2H₂（2个氢分子）；H⁺（氢离子）；Mg²⁺（镁离子，带2个单位正电荷）。化合价的标注与离子符号的书写易混淆，化合价标在元素正上方（如⁺²Mg），离子电荷标在右上角（如Mg²⁺）。

考向二：化合价的计算与应用。根据已知元素化合价，求未知元素化合价（依据化合物中正负代数和为零）。或根据化合价书写化学式。

考向三：化学式的意义判断。判断某化学式所表示的宏观、微观含义，或根据微观模型图写出对应物质的化学式。

考向四：根据化学式的计算。常以生活情境题（如钙片、加碘盐、化肥标签）为背景，考查相对分子质量、元素质量比、元素质量分数的计算。考查形式包括直接计算和逆向推导（如根据元素质量比求化学式）。【解题步骤】①明确所求对象；②找准相对原子质量；③严格按照公式分步计算，注意结果保留的位数。

四、跨学科综合与素养提升——联系实际，解决问题

本单元具有很强的实践性和社会性，是发展学生科学态度与社会责任的核心载体。高阶复习应关注以下综合视角：

STS视角的综合题：将水资源保护、水的净化、物质组成与化学计算融为一体。例如，以“某地河水变臭”为背景，第一问考查水污染的原因；第二问考查净化水的方法（过滤、吸附）；第三问给出水的化学式，考查元素组成或质量分数计算。体现“从生活走进化学，从化学走向社会”的理念。

信息提取与模型认知：给出一张微观反应示意图，要求写出反应的化学方程式（本单元虽未涉及复杂方程式，但可设计为水电解的微观过程），并判断反应类型、物质类别。培养从图形中获取信息并转化为化学语言的能力。

定量思维的确立：通过化学式的计算，初步建立起“纯净物中元素质量守恒”的观念。理解标签或说明书中“含量”的真正含义，能进行简单的真伪辨别或纯度计算。

批判性思维培养：探讨“海水淡化”