第四單元自然界的水.

1、課題1愛護水資源一、水資源現狀1地球表面約71%被水覆蓋著。但淡水只約占全球水儲量的 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%。即人類利用的淡 水小于1%。海水和淡水海水淡水陸地淡水陸地咸水所占比例96.5 %2.53 %0.97 %存在位置海洋中大部分在兩極和高山 的冰雪及永久凍土 中，難以利用；可利 用的只約占其中的30.4 %咸水湖應用淡化成本咼，目前不 能推廣江河、淡水湖、地下 水是主要水源，兩極 的難以利用淡化成本咼，目前不 能推廣2、 海洋是地球上最大的儲水庫。海水中含有80多種元素。海水中含量最多的物質是水，含量最

2、多的元素是氧元素，最多的金屬元素是鈉元素。3、我國水資源的現狀是分布不均，人均不足。4、水資源緊張的原因：一方面人類生活、生產的用水量不斷增加，另一方面未經處理的廢水、廢物和生活污水的任意排放及農藥、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、愛護水資源（一方面節(jié)約用水，另一方面防止水體污染）1、 節(jié)約用水的一些具體措施： 提高水的利用效率。 使用新技術，改革工藝和改變習慣。大量節(jié)約工農業(yè)用水。 對水重復利用，污水處理之后，循環(huán)利用。 生活中提倡一水多用，使用節(jié)水型器具；2、水體污染：大量污染物質排入水體、超過水體的自凈能力，使水質惡化，水體及周圍

3、的 生態(tài)平衡遭到破壞，對人類健康、生活、和生產活動造成損失和威脅的情況3、水體污染來源： 工業(yè)污染：工業(yè)“三廢”（廢渣、廢液、廢氣） 農業(yè)污染：農藥、化肥的不合理施用 生活污染：生活垃圾、生活污水的任意排放4、防止水體污染的一些具體措施： 生活污水逐步實現集中處理和排放 工業(yè)上通過新技術、新工藝減少污染物的產生，同時對污染的水體做處理使之符合排放標 準。 農業(yè)上提倡使用農家肥，合理使用化肥和農藥。 加強水質監(jiān)測，以預防為主，治理為輔。4、污水處理：污水經物理、化學或生化方法分級處理后，可達農灌和廢水排放標準或綠化 景觀用水。5、海水淡化：能解決淡水短缺問題、但成本高，設備復雜，目前不宜推廣。課

4、題2水的凈化一、水、純凈水、蒸餾水、冰水混合物都是純凈物；自然界的水、礦泉水、鹽水、糖水、雪 碧飲料等都是混合物。二、水的凈化目的：生活用水的凈化主要目的是除去自然水中的難溶物和有臭味的物質。三、水的凈化簡介：（一）、純水的凈化1不溶性雜質的凈化：沉淀吸附過濾2、可溶性雜質的凈化：煮沸蒸餾3、細菌的凈化；加熱消毒（二）、生活用水的凈化：經自來水廠多級凈化處理天然水獲得。天然水t （絮凝劑）反應沉淀池t過濾池t活性炭吸附池7（消毒）生活用水（三）、凈化水的方法：沉淀、過濾、吸附、蒸餾凈水方法原理作用凈化程度變化類型靜置沉淀使不溶性的雜質 沉降下來，并與 水分層除去不溶性雜質凈化程度由低到高物理變

5、化過濾把液體與不溶于 該液體的固體分 開除去不溶性雜質吸附利用活性炭等具 有吸附作用的物 質把水中的一些 不溶性雜質、部 分可溶性雜吸附 在表面而除去除去部分不溶性 雜質、可溶性雜 質和臭味蒸餾通過加熱的方法 使水變成水蒸氣 后冷凝成水除去可溶性雜質 和不溶性雜質消毒加入氯氣或其他 消毒劑，使致病 菌變性除去細菌化學變化（四）、沉淀、過濾、吸附是工業(yè)中常用的方法，也是在化學實驗室中分離混合物的常用方 法：1沉淀（吸附沉淀）：試劑：明磯，（一種凈水劑）凈水原理：利用明磯溶于水形成的膠狀物對水的雜質進行吸附，從而達到凈化的目的。2、過濾：目的除去水中不溶性的固體雜質實驗裝置及所用儀器裝置：課本75

6、頁圖4-16儀器：鐵架臺（帶鐵圈）、燒杯、玻璃棒、漏 斗、濾紙實驗操作1用量筒量取20毫升的黃沙水，倒入一燒 杯中；2、取鐵架臺、空燒杯、漏斗，安裝過濾裝置， 調好高度；3、取濾紙對折成4等分，將折好的濾紙打開 放入漏斗中使其成圓形（三層濾紙貼在漏斗 下端斜口長的一側），并使濾紙邊緣略低于漏 斗口；4、 用水濕潤濾紙，使其與漏斗內壁緊貼，用 手輕壓濾紙，趕走氣泡；5、將過濾器放在鐵圈上使漏斗下端緊貼燒杯的內壁；6、 將玻璃棒輕輕靠在三層濾紙的一邊，使燒 杯嘴靠在玻璃棒的中下部，讓黃泥水沿玻璃棒流進過濾器；7、漏斗內黃泥水經過濾后使其沿燒杯內壁 緩緩流下實驗現象渾濁的水變得澄清透明了，干凈的濾紙

7、顏色 變暗，上面附著一些不溶性雜質注意事項操作中注意事項：1、一貼一低三靠“一貼”：濾紙緊貼漏斗的內壁（保證過濾效 率）“二低”：（否則被過濾的液體會直接從濾紙 與漏斗之間的間隙流到漏斗下的接受器中， 使濾液渾濁） 濾紙的邊緣低于漏斗口 漏斗內的液面低于濾紙的邊緣“三靠”：（使濾液沿燒杯壁流下，防止滴下 的液滴四處迸濺）。 漏斗下端的管口緊靠燒杯內壁 用玻璃棒引流時，玻璃棒下端輕靠在三層 濾紙的一邊 用玻璃棒引流時，燒杯尖嘴緊靠玻璃棒中 下部（使液體沿玻璃棒流進過濾器 ）2、過濾時先過濾上層清液，后過濾下層濁液。 若先過濾下層濁液，濾紙上將會殘留著大量 不溶性雜質，再過濾上層清液時，不溶物會阻

8、礙清液的通過，影響過濾速度。實驗總結1、玻璃棒的作用：引流作用2、 過濾后，濾液仍然渾濁的可能原因有： 承接濾液的燒杯不干凈 傾倒液體時液面咼于濾紙邊緣 濾紙破損3、吸附：常用明磯、活性炭對水中的雜質吸附而沉降。 明磯是一種常用的凈水劑，它溶于水后生成的膠狀物可以對懸浮雜質吸附沉降，以達到凈水的目的。 活性炭具有疏松多孔的結構，可以吸附水中的懸浮物，也可以吸附溶于水的色素和異味。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。 活性炭凈水器的入水口在凈水器的下面，可以使凈水效果更好。4、蒸餾：禾U用液體沸點不同將液體分離的方法蒸餾的裝置：見書 P77，圖4-20和4-21注

9、意事項： 在燒瓶底部要加幾粒沸石（或碎瓷片）以防加熱時出現暴沸。 加熱前按照圖示連接好裝置，使各連接部分嚴密不透氣。 加熱燒瓶時不要使液體沸騰得太劇烈，以防液體通過導管直接流到試管里。 棄去開始餾出的部分液體，收集到 10mL左右蒸餾水時，停止加熱。實驗討論：1冷凝管內的水流方向是從下而上，是為了提高冷凝效果。2蒸餾裝置中溫度計的水銀球放在支管口處是為了測定水蒸氣的溫度。3簡易裝置中導氣管很長起冷凝作用。各種凈化方法除去的雜質的種類：凈化方 法除去不溶于水的雜質除去可溶于水的 雜質降低水的硬度靜置沉 淀VXX過濾VXX吸附VVX蒸餾VVV總結：水的凈化效果由低到高的是：沉淀、過濾、吸附、蒸餾（

10、均為 物理方法），其中凈化效果最好的操作是蒸餾；既有過濾作用又有吸附作用的凈水劑是活性炭。四、硬水與軟水1、定義：硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水；例：井水、河水軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。例：開水、雨水、雪水2、鑒別方法： 用肥皂水：將等量的肥皂水分別滴到盛有等量的軟水、硬水的試管中，振蕩，有浮渣產生或泡沫較少的是硬水，泡沫較多的是軟水； 加熱法：將水加熱，若出現渾濁現象則為硬水，反之則為軟水。3、 硬水在加熱或長久放置時會有水垢生成，化學方程式為：Ca（HCO3）2=CaCO3 J+H2O+CO2 f4、硬水的危害： 用硬水洗滌衣物，既浪費肥皂又洗不干凈衣物，時間長了還會

11、使衣物變硬。 鍋爐用水硬度高了十分危險，因為鍋爐內結垢之后不僅浪費燃料，而且會使鍋爐內管道局部過熱，易引起管道變形或損壞，嚴重時還可能引起爆炸。 長時間飲用硬水有害健康。5、硬水軟化的方法： 實驗室：蒸餾 生活中：煮沸 工業(yè)生產：離子交換法、藥劑軟化。課題3水的組成一、水的組成（一）、電解水的實驗1實驗裝置：A. 、水電解器B. 、電源種類-直流電2實驗現象： 通電后，電極上有氣泡產生。通電一段時間后，兩個試管內匯集了一些氣體，與正極相連的試管內的氣體體積小，與負極相連的試管內的氣體體積大，體積比約為1 : 2,質量比約為8 1。 與正極相連的試管內的氣體可以使帶火星的木條復燃；與負極相連的試

12、管內的氣體移近 火焰時，氣體能夠燃燒，火焰呈淡藍色。3、實驗結論 水在通電的條件下，發(fā)生了分解反應，生成氫氣和氧氣：文字表達式：水通電）氫氣 +氧氣 水是由氫、氧兩種元素組成的（在反應前后，參與反應的元素種類沒有變化）； 化學反應中，分子可分，原子不可分。4、注意事項 通電時，必須使用直流電。 預先在水中加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸可以增強水的導電性。 負極產生的是氫氣，正極產生的是氧氣。（二）、水的性質物理性質：無色無味的液體，40C時密度最大，為 1g/cm3化學性質：能通電分解，生成氫氣和氧氣。二、物質的分類1、概念： 單質：由同種元素組成的純凈物例：氫氣、氧氣、紅磷等 化合物：由不同種

13、元素組成的純凈物例：水、高錳酸鉀等 氧化物：由兩種元素組成，且含有氧元素的純凈物例：二氧化硫、氧化鐵等注意:單質、化合物前提必須是純凈物，即劃分單質、化合物的標準是根據純凈物的元素種 類來劃分的。若只含一種元素的純凈物就屬于單質；若含有幾種元素的純凈物就屬于化合物2、物質分類的步驟 根據物質種類分為純凈物與混合物 寫出純凈物的化學符號 根據元素種類將純凈物分為單質與化合物 在化合物中根據氧化物的概念找出氧化物物質（按 組成 物質 種類）混合物（多 種物質組 成）空氣、海水、糖水等純凈物（由 一種物質組 成）單質（由同種元素組 成）氧氣、氫氣、氮氣、鐵粉、硫等化合物（由 不冋兀素 組成）含氧化合

14、物氧化物（由兩種 元素組成，其中 一種是氧元素）二氧化碳、水、氧化銅、五氧化二磷等非氧化物（由兩種以上元素組成）高錳酸鉀、氯酸鉀等不含氧化合物三、拓展性課題- 氫氣（H2）（一）、物理性質：無色無臭的氣體，難溶于水（排水法），密度最小的氣體（向下排空氣法）（氫氣與其它氣體的顯著區(qū)別之處）；證明氫氣密度比空氣小的方法：用氫氣吹肥皂泡，若肥皂泡上升，則密度比空氣小用途：充灌探空氣球。（二八化學性質：1可燃性（用途：高能燃料；氫氧焰焊接，切割金屬）氫氣在空氣中燃燒實驗： 實驗操作：在導氣管上先安裝上一支裝有無水氯化鈣的干燥管，上接一根尖嘴玻璃導管， 檢驗氫氣的純度后，點燃氫氣，觀察現象；再在火焰上方

15、罩一冷而干燥的燒杯，觀察現象。 實驗現象：純凈的氫氣在空氣中安靜的燃燒，發(fā)出淡藍色火焰，放出熱量，在火焰上方罩一干冷燒杯，燒杯壁上有無色液滴生成。 實驗結論：氫氣具有可燃性，燃燒后生成的無色液滴是水。點燃文字表達式：氫氣（Hz）+氧氣（Q） 水（HO）占燃化學方程式：2H2 + 02亠丄 2HaO點燃前，要驗純 注意事項：a、氫氣純度的檢驗：混有一定量的空氣或氧氣的氫氣（氫氣達到總體積的4% 74.2%）遇 明火會發(fā)生爆炸，因此點燃前必須驗純。b、任何可燃性氣體或可燃性的粉塵如果跟空氣充分混合，遇火時都有可能發(fā)生爆炸。因此 當可燃性氣體發(fā)生泄漏時，應杜絕一切火源、火星，以防發(fā)生爆炸。應立即打開

16、門窗、關閉 閥門。 氫氣純度的檢驗：用一支小試管收集滿氫氣， 用中指和食指夾住試管， 大拇指蓋住試管口。 將管口移近火焰，大拇指離開管口，若聽到平穩(wěn)的“噗”聲，則表明所收集的氫氣純凈；若 聽到尖銳的爆鳴聲， 則表明氣體不純。如果驗純時發(fā)現氣體不純，需要再收集再檢驗時，必須對試管進行處理（用拇指在試管口堵住一會或更換試管），以免發(fā)生爆炸。2、還原性（用途：冶煉金屬）氫氣還原氧化銅實驗：（實驗步驟、現象、結論及注意事項詳見初中理化必備實驗P138）文字表達式：氫氣 +氧化銅銅+水化學方程式：H + CuOCu + H 20氫氣“早出晚歸”3、 小結：既有可燃性，又有還原性的物質有H、C C0（三）

17、、氫能源1、氫氣能源的優(yōu)點： 以水為原料，來源廣泛； 熱值高，放熱多； 生成物是水，毫無污染； 可以再生。2、不能推廣使用的原因：制取氫氣的成本太高，氫氣的儲存和運輸比較困難（四）、實驗室制取氫氣1、反應原理：化學方程式：Zn+H 2SO4=ZnSO 4+H2 f文字表達式：鋅+稀硫酸=硫酸鋅+氫氣f2、反應物的選擇：選用鋅粒和稀硫酸。不使用稀鹽酸，因為：鹽酸易揮發(fā)，使制得的氫氣中含有氯化氫氣體。不用鎂是因為反應速度太快，不用鐵是因為反應速度太慢。3、物質顏色狀態(tài)：鋅：銀白色固體；稀硫酸：無色液體；硫酸鋅：白色固體；氫氣：無色氣體。4、實驗裝置： 發(fā)生裝置：同分解過氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置；（

18、固液混合不需加熱型） 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。5、實驗儀器： 發(fā)生裝置：試管、鐵架臺、導管、雙孔塞、長頸漏斗（簡易裝置：試管、鐵架臺、導管、單孔塞）； 收集裝置：集氣瓶、水槽、導管。6、實驗步驟： 檢查裝置的氣密性； 裝藥品：先在錐形瓶中裝入鋅粒， 塞緊膠塞，固定好裝置，然后從長頸漏斗處加入稀硫酸, 稀硫酸的液面應沒過長頸漏斗下端管口； 收集氣體：用排水法或向下排空氣法收集。7、檢驗：點燃。純凈的氫氣能夠安靜地燃燒，發(fā)出淡藍色火焰；而不純的氫氣在燃燒時會發(fā)出 尖銳的爆鳴聲。8、注意事項： 用排空氣法收集氫氣時，不能驗滿！ 用排水法收集氫氣時，如果集氣瓶

19、口出現氣泡，說明氫氣收集滿。 在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度。 活潑金屬選用鋅，是因為鋅與稀硫酸的反應速率適中，便于實驗時控制操作。不用鎂是因為 反應速度太快，不用鐵是因為反應速度太慢。 不宜用稀鹽酸，是因為鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體，使制得的氫氣不純。課題4化學式和化合價一、化學式的概念：用元素符號和數字的組合表示物質組成的式子叫化學式。注意事項：1只有純凈物才有化學式，并且表示每種純凈物組成的化學式只有一個；2、書寫化學式的途徑之一，是依據實驗結果；途徑之二，是根據組成元素的化合價來推求 各元素原子的個數比。二、化學式的含義：1由分子構成的物質:化學式表示的意義以CO2為例宏觀1、表示某種

20、物質表示二氧化碳這種物質2、表示該物質由哪些兀素組成表示二氧化碳由氧兀素和碳兀素組成微觀1、由分子構成的物質的化學式表示該 物質的一個分子表示一個二氧化碳分子2、表示某種物質的一個分子的構成， 即該物質的一個分子所含元素的原子 數表示一個二氧化碳分子中含有兩個氧原 子和一個碳原子量的方面1、表示該物質的相對分子質量二氧化碳的相對分子質量 =12+16*2=442、表示各兀素的原子數量比碳原子個數：氧原子個數=1:23、表示各兀素的質量比碳兀素的質量：氧兀素的質12:16*2=3:8分子個數的表示方法： 在化學式前面加系數。 若化學式前面有了系數后，這個符號就只能表示分子的個數。例如：表示3個二

21、氧化碳分子：3CO2 4H2O表示4個水分子?；瘜W式前面的數字的含義：表示分子的個數。例如：3H2O 3表示3個水分子。元素符號右下角數字的含義（考點四）：表示一個分子中所含該元素的原子個數。例如；H2O2表示一個水分子中含有 2個氫原子。2、由原子構成的物質化學式表示的意義以銅為例宏觀1、表示該物質銅2、表示該物質由什么兀素組成r銅由銅兀素組成微觀表示該物質的一個原子一個銅原子化學式前若出現計量數，只能表示微觀意義。如2H中的"2”表示2個氫原子三、化學式的寫法與讀法：物質讀法寫法單質金屬讀兀素名稱直接用兀素付號表示。例如：鐵：Fe;紅磷：P非金屬固體稀有氣體讀兀素名稱加氣非金屬氣

22、體讀兀素名稱加氣。如氫氣、氮氣、氧 氣、氟氣、氯氣等。在兀素符號右下角寫上表示分子中 所含原子數的數字化合物氧化物讀氧化某，有時要讀出化學式中各兀 素的原子個數一般其他兀素在前，氧兀素在后其他化合 物（由兩 種元素組 成）讀某化某（從右向左讀）一般金屬兀素（或氫兀素）在前，其他非金屬元素在后含氫氧根的化合物一般命名為氫氧化某含酸根的化合物一般根據原子團和另一兀素的名稱按從左到右的順序，讀作某酸某1化學式的寫法1. 書寫化合物的化學式時，首先要弄清以下兩點: 這種物質由哪種元素組成； 化合物中各元素的原子個數比是多少。A.單質的化學式雙原子分子的化學式, 稀有氣體、金屬與固體非金屬單質：由原子構

23、成，它們的化學式用元素符號來表示。B.化合物的化學式 正價寫左邊，負價寫右邊，同時正、負化合價的代數和為零。2幾點注意事項一種物質只有一個化學式，書寫化學式時，要考慮到元素的排列順序，還要考慮到表示原子個數的角碼應寫的部位。一般化合物的中文名稱，其順序和化學式書寫的順序正好相反。四、化合價1化合價的意義：表示元素在形成化合物時的原子個數比，是元素的一種化學性質。有正價與負價之分。2、化合價的表示方法：在元素符號正上方標出化合價。符號在前，數字在后。若數字為1時，不能省略。元素符號正上方的數字的含義（表示某元素在化合物中的化合價。3、化合價的確定與表示 數值的確定：元素的一個原子得失電子的數目；

24、 正負確定：得電子為正價，失電子為負價。4、元素化合價的一般規(guī)律： 化合價是元素的原子在形成化合物時表現出來的性質，因此在單質中元素的化合價為0 ； 一些元素在不同的物質中可顯不同的化合價；在同一種物質里，同一元素也可顯不同的化合價（如NH4NO3）。 金屬元素與非金屬元素化合時，金屬元素顯正價；非金屬元素顯負價； 在化合物里，正負化合價的代數和為0； 氫元素的化合價通常顯 +1價，氧元素的化合價顯-2價，Cl通常為-1價； 非金屬與氫化合時，非金屬元素顯負價；非金屬與氧元素化合時，非金屬元素顯正價；5、小結各種數字的含義： 元素符號前面的數字：表示原子的個數。 元素符號右上角的數字：表示離子

25、所帶的電荷數 元素符號右下角的數字：表示一個分子中所含的某種元素的原子個數。 元素符號正上方的數字：表示某元素在化合物中的化合價。 離子符號前面的數字：表示離子的個數。 化學式前面的數字：表示分子的個數。6、小結微粒個數的表示方法：原子個數的表示：在元素符號前面加系數離子個數的表示：在離子符號前面加系數 分子個數的表示：在化學式前面加系數5、元素化合價與離子的關系： 元素（或原子團）的化合價的數值=離子帶的電荷數+ 2 元素化合價的符號與離子帶的電性一致例：鎂離子：Mg2+與+2價的鎂元素：Mg7、 常見元素、原子團的化合價（ 5、3P186+快易通P56）+a -b8、根：一些帶電的原子團，

26、常作為一個整體參加反應，這樣的原子團又叫做根。 根在化學反應中常作為與、一個整體出現，但并不是總不變化； 根不是物質，而是構成物質的一種粒子（離子）； 原子團的化合價=原子團中各元素的化合價的代數和。9、化合價的應用檢驗化學式的正誤；根據化學式判斷元素的化合價；（在化合物里，正負化合價的代數和為0,據此可求出變價元素的化合價）根據元素的化合價推求實際存在物質的化學式。（最小公倍法交叉法）（4）根據化合價寫化學式：“正價前，負價后，十字交叉右下處，化簡才是原子數”。如P2O5 t P2O5五、有關化學式的計算1相對分子質量的計算：相對分子質量就是化學式中各原子的相對原子質量的總和。2、各元素的質

27、量比A元素質量/B元素質量=A的相對原子質量*A原子的個數/B的相對原子質量*B原子的個數3. 求物質中元素質量分數某兀素的質量分數=某兀素的質量LX 100%物質的質量14計算一定質量的化合物中含某元素的質量某元素的質量=化合物的質量X化合物中該元素的質量分數變形：化合物的質量=某元素的質量十化合物中某元素的質量分數5已知化合物中各元素的質量比和各元素的相對原子質量，求原子個數比各元素的原子個數比=各元素的質量/各元素的相對原子質量之比1）【例】多少噸的氧化亞鐵 （FeO）中所含鐵元素質量和 100t中氧化鐵所含鐵元素的質量 相同？解：設需氧化鐵的質量為X。56562x100% =100t1

28、00%5616562 16 35642x 100%=100t100%72160x =90t答：需氧化亞鐵的質量為90t?！咀⒁狻苛蟹匠虝r所設未知數不能帶有單位。2）某元素的質量=某混合物的質量X純度X某元素質量分數某元素的質量某混合物的質量毎"該元該化合對原子質;子質原子個數勺00%錯誤！未找到引用源?！纠楷F在有一種化肥，主要成分是硝酸銨，測得其含氮量為34.3% （雜質不含氮）求這種化肥的純度。解：設該化肥的質量為 100g，該化肥的純度為 a%。14 2100g a%100%=100g 34.3%1 4 14 2 16 328100g a% 100g 34.3%80a% =98%答：這種化肥的純度為 98%?！咀⒁狻吭O這種氮肥的質量是為了使方程有化學意義。 純度是百分數，不能小于 0%,也不能大于100%。純度是未知數時，表示純度的字 母后要跟上百分號。3) 有一瓶不純的硝酸銨(NH4NO3)樣品，經分