知識(shí)點(diǎn)歸納：第四單元_自然界的水

1、 第四單元 自然界的水第一節(jié) 愛護(hù)水資源一、 水 資源現(xiàn)狀1. 地球表面約 71% 被水覆蓋著。但淡水只約占全球水儲(chǔ)量的 2.53%,其中大部分還分布在兩極和高 山的冰雪及永久凍土,難以利用;可利用的只約占其中的 30.4%。2. 海水中含量最多的物質(zhì)是 水 ,含量最多的元素是 0 元素,最多的金屬元素是鈉元素。3. 我國水資源的現(xiàn)狀是分布不均,人均不足。4. 水資源緊張的原因:一方面人類生活、生產(chǎn)的用水量不斷增加,另一方面未經(jīng)處理的廢水、廢物和生 活污水的任意排放及農(nóng)藥、 化肥的不合理施用等造成的水體污染, 加劇了可利用水的減少, 使原本已 緊張的水資源更顯短缺。二、 愛 護(hù)水資源 一方面要

2、節(jié)約用水,另一方面要防止水體污染1. 節(jié)約用水的一些具體措施:a 提高水的利用效率。b 使用新技術(shù),改革工藝和改變習(xí)慣。c 污水處理之后,循環(huán)利用。d “一水多用” ,如使用“中水” (生活污水處理后,達(dá)到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的非飲用水洗車、使用淘 米水澆花等。2. 防止水體污染的一些具體措施:a 不使用含磷洗衣粉。b 工業(yè)“三廢”要進(jìn)行綜合利用和經(jīng)處理后再排放。c 農(nóng)業(yè)上提倡使用農(nóng)家肥,合理使用化肥和農(nóng)藥。d 以預(yù)防為主,治理為輔。第二節(jié) 水的凈化一、 水 的凈化方法1. 過濾:把不溶于液體的固體物質(zhì)與液體分離。具體操作見“二、過濾”。2. 吸附沉降:常用明礬、活性炭對(duì)水中的雜質(zhì)吸附而沉降。的。活性

3、炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu), 但需要 注意的是,活性炭不能吸附鈣、鎂化合物,活性炭不能降低水的硬度?；钚蕴績羲鞯娜胨谠趦羲鞯南旅?可以使凈水效果更好。3. 蒸餾:除去水中可溶性雜質(zhì)的方法,凈化程度相對(duì)較高,得到的蒸餾水可以看成是純凈物。4. 殺菌:在水中加入適量的藥物進(jìn)行殺菌、消毒。如漂白粉、氯氣(Cl 2 、二氧化氯(ClO 2等。 5. 自來水廠凈水時(shí),需要經(jīng)過沉淀、過濾、吸附、投藥消毒的步驟,但是沒有蒸餾和煮沸的步驟。在凈化水的方法中,只有投藥消毒屬于化學(xué)變化,其余都屬于物理變化。 二、 過 濾(見下圖【實(shí)驗(yàn)器材】帶鐵圈的鐵架臺(tái)、漏斗、玻璃棒、燒杯 【注意事項(xiàng)】1. 操作時(shí)注意“一貼、二

4、低、三靠”。 “ 一貼 ” :濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁,用少量水潤濕濾紙并使濾紙與漏斗壁之間沒有氣泡(保證 過濾效率 ?！?二低 ” :濾紙低于漏斗邊緣、濾液低于濾紙邊緣 (否則被過濾的液體會(huì)直接從濾紙與漏 斗之間的間隙流到漏斗下的接受器中,使濾液渾濁 ?！?三靠 ” :燒杯緊靠玻璃棒 (玻璃棒的作用:引流,使液體沿玻璃棒流進(jìn)過濾器 、 玻璃棒 緊靠三層濾紙 、 漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁 (使濾液沿?zé)诹飨?防止滴下的液滴四處 迸濺 。過濾時(shí)先過濾上層清液,后過濾下層濁液。若先過濾下層濁液,濾紙上將會(huì)殘留著大量不溶性雜質(zhì), 再過濾上層清液時(shí),不溶物會(huì)阻礙清液的通過,影響過濾速度。2. 三、 硬 水的

5、軟化1. 硬水:含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。軟水:不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水。2. 產(chǎn)生的水是軟水;泡沫很少,產(chǎn)生浮渣的水是硬水。3. 硬水在加熱或長久放置時(shí)會(huì)有水垢生成,化學(xué)方程式為:Ca(HCO3 2=CaCO3 +H2O+CO2 4. 硬水的危害: 用硬水洗滌衣物,既浪費(fèi)肥皂又洗不干凈衣物,時(shí)間長了還會(huì)使衣物變硬。 鍋爐用水硬度高了十分危險(xiǎn),因?yàn)殄仩t內(nèi)結(jié)垢之后不僅浪費(fèi)燃料,而且會(huì)使鍋爐 內(nèi)管道局部過熱,易引起管道變形或損壞,嚴(yán)重時(shí)還可能引起爆炸。 長時(shí)間飲用硬水有害健康。5.注意: 在燒瓶底部要加幾粒沸石(或碎瓷片以防加熱時(shí)出現(xiàn)暴沸。 加熱前按照?qǐng)D 3連接好裝置

6、,使各連接部分嚴(yán)密不透氣。 加熱燒瓶時(shí)不要使液體沸騰得太劇烈,以防液體通過導(dǎo)管直接流到試管里。 棄去開始餾出的部分液體,收集到 10mL 左右蒸餾水時(shí),停止加熱。第三節(jié) 水的組成一、 水 的物理性質(zhì)純凈的水是沒有顏色、 沒有氣味、 沒有味道的液體。 在 101kPa 時(shí), 水的凝固點(diǎn)是 0, 沸點(diǎn)是 100,1g/cm3。二、 水 的電解實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)裝置如右圖 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】 通電后,電極上有氣泡產(chǎn)生。通電一段時(shí)間后,兩個(gè)試管內(nèi)匯集了一些氣體,與正極 相連的試管內(nèi)的氣體體積小,與負(fù)極相連的試管內(nèi)的氣體體積大,體積比約為 1:2,質(zhì) 量比約為 8:1。 與正極相連的試管內(nèi)的氣體可以使帶火星的木條復(fù)燃

7、;與負(fù)極相連的試管內(nèi)的氣體移 近火焰時(shí),氣體能夠燃燒,火焰呈淡藍(lán)色。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】 水在通電的條件下,發(fā)生了分解反應(yīng),生成氫氣和氧氣:2H 2O2H 2+O2 ; 水是由氫、氧兩種元素組成的(在反應(yīng)前后,參與反應(yīng)的元素種類沒有變化 ; 化學(xué)反應(yīng)中,分子可分,原子不可分。 【注意事項(xiàng)】 通電時(shí),必須使用直流電。 預(yù)先在水中加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性。 負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣,正極產(chǎn)生的是氧氣。三、 物 質(zhì)的分類第四節(jié) 化學(xué)式與化合價(jià)1. 化學(xué)式:用元素符號(hào)和數(shù)字組合來表示物質(zhì)組成的式子。 2. 化學(xué)式(如 H 2O 的意義:表示一種物質(zhì)(宏觀意義表示水這種物質(zhì); 表示一個(gè)分子(微觀

8、意義表示 1個(gè)水分子;表示某物質(zhì)是由什么元素組成的(宏觀意義表示水是由氫元素、氧元素組成; 物質(zhì)混合物純凈物 單質(zhì)(由同種元素組成的純凈物化合物(由不同種元素組成的純凈物氧化物(由兩種元素組成的化合物中, 其中一種元素是氧元素的是氧化物酸、堿、鹽、有機(jī)物 -3 +5表示某物質(zhì)是由什么粒子構(gòu)成(微觀意義表示水由水分子構(gòu)成;表示某物質(zhì)的分子由什么粒子構(gòu)成 (微觀意義 表示 1個(gè)水分子由 2個(gè)氫原子和 1個(gè)氧原子構(gòu)成; 3. 化學(xué)式的寫法:書寫化合物的化學(xué)式時(shí),首先要弄清以下兩點(diǎn): 這種物質(zhì)由哪種物質(zhì)組成; 化合物中各元素的原子個(gè)數(shù)比是多少。4. 化合價(jià):元素化合價(jià)是一個(gè)原子在化合時(shí)表現(xiàn)出來的性質(zhì)。

9、在元素符號(hào)或原子團(tuán)的上方標(biāo)出化合價(jià),“ +” 、 “ -”寫在前,數(shù)字寫在后。 5. 化合價(jià)的一般規(guī)律:金屬元素跟非金屬元素化合時(shí),金屬元素顯正價(jià),非金屬元素顯負(fù)價(jià)。氧元素通常顯 -2價(jià),氫元素 通常顯 +1價(jià)。在化合物里正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為 0。在單質(zhì)中元素的化合價(jià)為 0。同一元素在不同物質(zhì)里可顯不同的化合價(jià)。在同一種物質(zhì)里,同一元素也可顯不同的化合價(jià)(如NH 4NO 3 。6. 根據(jù)化合價(jià)寫化學(xué)式:“正價(jià)前,負(fù)價(jià)后,十字交叉右下處,化簡才是原子數(shù)” 。如 P 2O 5 P2O 57. 數(shù)字的意義: 元素符號(hào)前的數(shù)字表示幾個(gè)某原子。如 2H 中的“ 2”表示 2個(gè)氫原子。 化學(xué)式前的數(shù)字表示

10、幾個(gè)某分子。如 2H 2O 中的“ 2”表示 2個(gè)水分子。 元素符號(hào)右下角數(shù)字表示一個(gè)某分子或離子中有幾個(gè)某原子。如 CO 2中的“ 2”表示 1個(gè)二氧化碳 分子中有 2個(gè)氧原子。 元素符號(hào)右上角的數(shù)字表示一個(gè)某離子中帶幾個(gè)單位的正或負(fù)電荷。如 Fe 3+中的“ 3”表示 1個(gè)鐵 離子帶 3個(gè)單位的正電荷。 元素符號(hào)正上方數(shù)字表示某元素的化合價(jià)。如 Fe 表示鐵元素的化合價(jià)是 +3。 8. 根據(jù)化學(xué)式進(jìn)行計(jì)算(計(jì)算時(shí)要注意式子的化學(xué)意義1 相對(duì)分子質(zhì)量=(相對(duì)原子質(zhì)量原子個(gè)數(shù)之和 錯(cuò)誤!未找到引用源。2 組成元素的質(zhì)量比=(相對(duì)原子質(zhì)量原子個(gè)數(shù)之比,在計(jì)算時(shí)要注意標(biāo)清元素的順序。 3 原子個(gè)數(shù)

11、之比=(元素質(zhì)量相對(duì)原子質(zhì)量之比4 化合物中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=%100量該化合物的相對(duì)分子質(zhì) 原子個(gè)數(shù)該元素的相對(duì)原子質(zhì)量 錯(cuò)誤!未找到引用源。5 某元素的質(zhì)量=某化合物的質(zhì)量某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)=%100量該化合物的相對(duì)分子質(zhì) 原子個(gè)數(shù)該元素的相對(duì)原子質(zhì)量 某化合物的質(zhì)量 錯(cuò)誤!未找到引用源。+5 -2純凈物化合物 金屬單質(zhì)、稀有氣體單質(zhì)、其他由原子構(gòu)成的物質(zhì)直接用元素符號(hào)表示(如 Fe 、 Al 常溫下為固態(tài)的非金屬單質(zhì)用元素符號(hào)表示(如 S 、 P 、 C 由雙原子分子或多原子分子構(gòu)成在元素符號(hào)右下角標(biāo)出原子個(gè)數(shù)(如 O 2、 H 2、 Cl 2正價(jià)元素或原子團(tuán)寫在前,負(fù)價(jià)元素或原子團(tuán)寫在后(

12、特例:NH 3氨氣、 CH 4甲烷 。在元素符號(hào)右下角寫出該種元素的原子數(shù)目,所有元素的原子個(gè)數(shù)比為最簡比(特例:H 2O 2。當(dāng) 原子團(tuán)不是一個(gè)時(shí)需要加括號(hào),把個(gè)數(shù)寫在括號(hào)的右下角(1省略不寫 。 【例】多少噸的氧化亞鐵(FeO 中所含鐵元素質(zhì)量和 100t 中氧化鐵所含鐵元素的質(zhì)量相同? 解:設(shè)需氧化鐵的質(zhì)量為 x 。t90%10016042t 100%1007256%100316256256t 100%100165656=+=+x x x 答:需氧化亞鐵的質(zhì)量為 90t 。 【注意】列方程時(shí)所設(shè)未知數(shù)不能帶有單位。6 某元素的質(zhì)量=某混合物的質(zhì)量純度某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)某元素的質(zhì)量=%100量

13、該化合物的相對(duì)分子質(zhì) 原子個(gè)數(shù) 該元素的相對(duì)原子質(zhì)量 純度 某混合物的質(zhì)量 錯(cuò)誤!未找到引用 源。【例】現(xiàn)在有一種化肥,主要成分是硝酸銨,測得其含氮量為 34.3%(雜質(zhì)不含氮 ,求這種化肥的 純度。解:設(shè)該化肥的質(zhì)量為 100g ,該化肥的純度為 a %。%98%3. 34g 1008028%g 100%3. 34g 100%10031621441214%g 100=+a a a答:這種化肥的純度為 98%。 【注意】 設(shè)這種氮肥的質(zhì)量是為了使方程有化學(xué)意義。 純度是百分?jǐn)?shù),不能小于 0%,也不能大于 100%。純度是未知數(shù)時(shí),表示純度的字母后要跟上百分 號(hào)。7 有一瓶不純的硝酸銨(NH 4

14、NO 3樣品,經(jīng)分析其中的含氮量為 37%,則所含雜質(zhì)可能是:A. (NH4 2SO 4 B. CO(NH2 2 C. NH4Cl D. NH4HCO 3 【分析】解這道題需要三個(gè)要素:最大數(shù)、中間數(shù)、最小數(shù)(指含氮量 。三者之間的關(guān)系為:最大 數(shù)中間數(shù)最小數(shù)。這里的 37%是求出的平均含氮量,是中間數(shù)。接下來算出 NH 4NO 3中的含氮量:35%。由于 35%37%,所以應(yīng)該是最小數(shù)。 然后算出四個(gè)候選答案中每個(gè)化合物的含氮量, 它是最大數(shù), 數(shù)值應(yīng)該大于 37%。 在這里只有 CO(NH2 2的含氮量為 46.7%,超過了 37%,成為最大值。所以最后答案應(yīng)該是 B ?；蟽r(jià)口訣:一價(jià)氫

15、氯鉀鈉銀,二價(jià)氧鈣鋇鎂鋅,三鋁四硅五氮磷,二三鐵二四碳, 二四六硫最齊全,銅汞二價(jià)最常見,單質(zhì)均價(jià)總為零附表 1 一些常見元素的名稱、符號(hào)和相對(duì)原子質(zhì)量 元素名稱 氫 氦 碳 氮 氧 氟 氖 鈉 鎂 元素符號(hào) 相對(duì)原子質(zhì)量 元素名稱 H He C N O F Ne Na Mg 1 4 12 14 16 19 20 23 24 鋁 硅 磷 硫 氯 氬 鉀 鈣 錳 元素符號(hào) 相對(duì)原子質(zhì)量 元素名稱 Al Si P S Cl Ar K Ca Mn 27 28 31 32 35.5 40 39 40 35 鐵 銅 鋅 銀 鋇 鉑 金 汞 碘 元素符號(hào) 相對(duì)原子質(zhì)量 Fe Cu Zn Ag Ba Pt

16、Au Hg I 56 63.5 65 108 137 195 197 201 127 附表 2 一些常見元素、根的化合價(jià)和離子符號(hào) 元素和根 的名稱 鉀 鈉 銀 銅 鈣 鎂 鋇 鋅 汞 鐵 錳 鋁 氫 銨根 元素和根 的符號(hào) K Na Ag Cu Ca Mg Ba Zn Hg Fe Mn Al H NH4 常見的化合價(jià) +1 +1 +1 +1、+2 +2 +2 +2 +2 +2 +2、+3 +2、+4、+6、+7 +3 +1 +1 離子符號(hào) K+ Na+ Ag+ Cu+、Cu2+ Ca 2+ 2+ 元素和根 的名稱 氟 氯 溴 氮 氧 硫 磷 碳 硅 元素和根 的符號(hào) F Cl Br N O

17、S P C Si OH NO3 SO4 CO3 PO4 常見的化合價(jià) -1 -1、+1、+5、+7 -1 -3、+2、+3、+4、+5 -2 -2、+4、+6 -3、+3、+5 +2、+4 +4 -1 -1 -2 -2 -3 離子符號(hào) FClBr- Mg Zn 2+ S2- Ba2+ 2+ 2+ 3+ Hg Fe 、Fe Mn2+ Al3+ H+ NH4+ 氫氧根 硝酸根 硫酸根 碳酸根 磷酸根 OHNO3SO42CO32PO43- * 亞鐵指化合價(jià)為+2 的鐵元素，亞銅指化合價(jià)為+1 的銅元素。 第五節(jié) 2. 化學(xué)性質(zhì)： a 可燃性錯(cuò)誤！未找到引用源。 ：2H2+O2 氫氣 1. 物理性質(zhì)：

18、無色無味的氣體，難溶于水。密度比空氣小，是相同條件下密度最小的氣體。 2H2O 氫氣燃燒時(shí)發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放出熱量，并有水珠產(chǎn)生。 b 還原性：H2+CuO Cu+H2O 黑色的氧化銅在氫氣中加熱逐漸變成紅色，并有水珠產(chǎn)生。 3. 實(shí)驗(yàn)室制取氫氣 n 反應(yīng)原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 6 n 反應(yīng)物的選擇：選用鋅粒和稀硫酸。 領(lǐng)航星,鑄就未來之星! 不使用稀鹽酸，因?yàn)椋蝴}酸易揮發(fā)，使制得的氫氣中含有氯化氫氣體。 不用鎂是因?yàn)榉磻?yīng)速度太快，不用鐵是因?yàn)榉磻?yīng)速度太慢。 n 發(fā)生裝置和收集裝置：發(fā)生裝置同分解過氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置；收集裝置可選擇排水法收 集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。 n 用排空氣法收集氫氣時(shí)，不能驗(yàn)滿！用排水法收集氫氣時(shí)，如果集氣瓶口出現(xiàn)氣泡，說明氫氣收 集滿。 n n 在點(diǎn)燃?xì)錃馇?，一定要檢驗(yàn)氫氣的純度。 可燃性氣體的驗(yàn)純方法：用排水法收集一試管可燃?xì)怏w，用拇指堵住試管口移近火焰點(diǎn)燃。如果 氣體較純，氣體將會(huì)安靜