第一章生活中的水 笔记.docx

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第一章生活中的水笔记

第一章生活中的水笔记

1.1水在哪里

一、地球上水的组成和分布

1.地球上的水主要以液态形式存在，也有少量的水以固态和气态形式存在。

2、海洋水是地球水的主体，约占地球总水量的96.53％。

它覆盖了地球大约71％的表面。

3.陆地淡水尽管只占总水量的2.53％，但水体的种类却非常多，与人类的关系也十分密切，为我们提供了几乎全部的生活和生产用水。

（1）根据水的状态分

（2）根据水中含盐量的多少分

（3）根据水在地球上的空间分布情况分

对人类最重要、关系最密切的是陆地淡水。

4.地球上各种状态的水，在温度等条件的改变下，会发生变化，因此地球上各种水体是相互联系的。

二、水的重要性

1.水是生物生存所需的最基本物质之一。

人和所有的动植物都需要水。

如果生物体内缺水到一定程度，生命就会停止。

2.水和生命的关系。

（1）水是地球生命有机体的组成之一。

人体中含水量占人体总重的2／3以上，儿童体内更达到4／5，一般动物含水量占体重的70％～80％，其中水母占98％，草本植物中约占70％～85％。

（2）水参与地球生物体的活动过程，即生物的生命活动也离不开水。

例如种子萌发的外界条件之一就是要有充足水分。

一个健康的成年人平均每天约需2.5升水。

（3）长期生存在不同水分条件下的生命体，为了适应当地水分供给特点，往往会形成特定的行为特点和生理结构特点。

例如生活在沙漠地区的仙人掌，为了得到并保证充足的水分，茎、叶的形态都发生了变化，能有效防止水分的蒸发，而根却非常发达，可达几十米深。

（4）总之，水对生命活动可以说是至关重要的。

对人来说，水比食物更重要。

[讨论]生活在沙漠地区的骆驼，是不是不需要水?

生活在沙漠地区的骆驼，与其他生物一样需要水。

它为了能适应沙漠地区的生活，可以通过关闭汗腺从而可以在较长时间内保持体内的水分，并且通过嗅觉系统可以在数千米以外“闻到”水源。

三、水的循环

水循环的涵义:

在太阳光的照射下，地球上的水体、土壤和植物叶面的水分通过蒸发和蒸腾进入大气。

通过气流被输送到其他地方，在一定条件下，水汽遇冷凝结成云而降水，又回到地面。

在重力的作用下，降落到地表的水经流动汇集到江河湖海。

在运动过程中，水又会重新经历蒸发、输送、凝结、降水和径流等变化。

水循环的内因：

水的三态变化；水循环的外因或动力：

太阳辐射、地心引力。

2.水循环的领域。

（1）海陆间循环。

其过程为：

海洋水蒸发→水汽输送→凝结降水→地表径流和地下径流，可以表示如下:

海洋和陆地之间的水循环是水循环中最重要的，它能使陆地上的水资源得以再生和补充。

（2）内陆循环。

（3）海上内循环。

[典型例题解析]

[例1]地球上有丰富的水，为什么我们还要提倡节约用水?

[解析]本题的解答要从几个方面考虑:

（1）地球上水体总量确实不少，但有96.53％是海洋水，淡水只占2.53％，且淡水的主体又是目前尚无法利用的冰川，可利用的淡水只占淡水资源总量的0.3％；

（2）淡水资源在时间和空间上分布不均匀，世界上各个地方水资源不同；同一地方，在不同季节相差也很大；（3）人类活动对水资源的污染十分严重，所以我们要提倡节约用水。

[例2]分析下面海洋和陆地之间的水循环运动过程框图，完成下列各题。

（1）填写框图中A、B、C、D、E所表达的水循环中的各种环节名称。

（2）目前人类对水循环中哪一环节可以施加影响?

请举例具体说明。

[答]

（1）A:

水汽蒸发；B:

水汽输送；C:

陆地降水；D:

下渗作用；E:

地表径流。

（2）地表径流:

修建水库、引水灌溉、跨流域引水（如南水北调）。

1.2水的组成

一、水的电解

1.电解水的实验。

（1）在水电解器的玻璃管里注满水，接通直流电；

（2）可以观察到:

两个电极上出现气泡，两玻璃管内液面下降；

（3）用点燃的火柴接触液面下降较多（即产生气体体积较多）的玻璃管尖嘴，慢慢打开活塞，观察到气体能燃烧（火焰呈淡蓝色，点燃时发出一声轻微的爆鸣声），这个玻璃管中产生的是氢气；用带火星木条接近液面下降较少的玻璃管尖端，慢慢打开活塞，观察到带火星的木条复燃，这是氧气；

（4）产生氢气的那个电极是负极，产生氧气的那个电极是正极；

（5）通过精确实验测得电解水时，产生的氢气和氧气的体积比是2:

1。

（负氢正氧2:

1），

（注意1、在水中混有少量碱或酸是为了增强水的导电性，使现象更明显；2、向装置中注水时必须注满，否则影响结论的正确性。

3、开始体积之比会大于2:

1，因为水中氧气的溶解性大于氢气。

）

2.电解水的实验说明水在通电条件下，生成氢气和氧气，这个过程的文字表达式为水

氢气+氧气。

3.实验结论:

氢气中的氢和氧气中的氧是从水中产生的，所以水是由氢和氧组成的。

二、水的重要性质

颜色

无色

沸点

100℃

气味

无味

凝固点

0℃

状态

液态

水的异常现象

一定质量4℃时体积最小

1.3水的密度

一、密度的概念

1.单位体积某种物质的质量，叫做这种物质的密度。

2.密度的计算公式。

密度＝

用符号表示为ρ=

公式中ρ表示密度，m表示质量，V表示体积。

3.密度的单位。

国际主单位是千克／米3，常用单位是克／厘米3，两个单位的关系为

1克／厘米3＝103千克／米3或1千克／米3＝10-3克／厘米3。

水的密度＝l000千克／米3，它所表示的意义为1米3水的质量为1000千克。

4.对于同一种物质，密度有一定的数值，它反映了物质的一种特性，跟物质的质量、体积的大小无关。

5.对于不同的物质，密度一般不同。

不同物质间密度大小的比较方法有两种:

即当体积相同时，质量大的物质密度大；当质量相同时，体积小的物质密度大。

四、常见物质的密度表（记住常见物质密度）

1.密度表中，除水蒸气外，其他气体都是在0℃、1标准大气压下所测定的数值。

[思考]从这里你知道为什么吗?

这说明在温度不同、气压不同的情况下，同一物质的密度可能是不一样的。

我们应该认识到密度与物质的熔点、沸点一样都属于物质的特性之一。

2.从表中可以知道固体、液体、气体的密度的差别。

一般地说，固体和液体的密度相差不是很大，气体比它们小1000倍左右。

3.铁的密度为7.9×103千克／米3，水银的密度为13.6克／厘米3。

[典型例题解析]

[例1]根据密度公式ρ=

可知，物质的密度与质量成正比；与体积成反比，这样的看法对吗?

为什么?

[解析]这样的看法都是错误的。

因为密度是物质的一种特性，其大小与物质质量、体积的大小均无关。

当物质的体积扩大一倍时，其质量也随之扩大一倍，而其质量与体积的比值即密度值不变。

只有在两种不同物质的密度大小比较时，当体积相同时，质量大的密度也大（密度与质量成正比）；当质量相同时，体积小的密度大（密度与体积成反比）。

1.3水的密度

（二）

一、密度知识的应用

根据密度的计算公式ρ＝m/V可以:

已知任意两个量即可求出第三个量。

4.判断物体是否空心，具体方法有三种:

先假定物体是实心的，通过计算。

则物体是空心的。

其中通过比较体积的方法最好，既直观，又便于计算空心部分的体积，V空＝V物－V实。

在用计算方法解决上述实际问题中，都要注意单位的统一和匹配。

二、有关密度的计算

[典型例题解析]

[例1]一个质量为4.5千克的铁球，体积是0.7分米3，它是空心的还是实心的?

如果是空的，空心部分体积多大?

（ρ＝7.2×103千克／米3）

[例2]一只空瓶质量是200克，装满水后总质量为500克，装满某种液体后总质量是740克，求这种液体的密度。

[例3]一枚镀金的铜质奖牌，质量为17.06克，体积为1.8厘米3，求这枚奖牌中铜和金的质量分别是多少克。

（ρ铜＝8.9×103千克／米3，ρ金＝19.3×103千克／米3）

1.4水的压强

（一）

一、压力

1.压力是物体之间由于相互挤压而产生的。

压力的特点是:

力作用在受力物体的表面上，力的方向与受力物体的表面垂直。

压力的作用点在被压物体上。

[讨论]压力是由重力引起的，压力的大小等于重力，你认为这种说法对吗?

[答]这种说法是错误的。

压力与重力是完全不同的两个力，它们之间既有联系又有区别，它们间的区别和联系可归纳如下。

（1）联系:

只有当物体孤立静止地放在水平的支撑面上时，它对支撑面的压力大小才和重力相等。

（性质不同）

（2）区别:

如下表。

产生原因

方向

大小

作用点

重力

地球的吸引

竖直向下

G＝mg

重心

压力

接触且有挤压

垂直接触面指向受力物

由施力物决定

受力物表面

2.压力产生的效果与哪些因素有关。

压力产生的效果有关的因素是:

①压力大小；②受力面积的大小。

二、压强

1压力产生的效果越明显，单位面积上所受的压力就越大。

这样我们可以用单位面积上所受的压力的大小来比较压力产生的效果。

单位面积上受到的压力叫做压强。

压强可以定量地描述压力的作用效果。

2.压强的计算公式和单位。

由压强的定义可得压强的计算公式为:

压强=

或p=

式中压力F的单位是牛，受力面积5的单位是米2，压强p的单位是牛／米2，它的专门名称为帕斯卡，简称帕，单位符号为Pa。

1帕＝1牛／米2。

常用的压强单位还有百帕、千帕、兆帕。

帕斯卡是一个很小的单位，1帕约等于对折的报纸对桌面的压强。

一块砖平放在水平地面上对地面的压强约为1000多帕，人站在地面上对地压强有10000多帕，

100帕表示的意思是每平方米面积上受到的压力是100牛。

3.压强的计算。

利用压强公式进行计算时应注意以下三点:

（1）公式中的F是压力而不是重力。

当物体放在水平支承面上静止不动时，物体对支承面的压力在数值上正好等于物体受到的重力。

这时应写明F＝G，再用公式计算。

（2）公式中的S是受力面积，而不是物体的表面积。

当两个物体相互接触产生压强时，应以小的且是实际接触的面积作为受力面积。

（3）计算时，还应注意单位的统一。

力的单位一定要是牛顿，受力面积的单位必须是米2。

如果不是米2，一定要先换算成米2。

4、增大和减小压强的方法

增大压强的方法:

①增大压力；②减小受力面积。

减小压强的方法:

①减小压力；②增大受力面积。

液体的压强

一、水对容器底部和侧壁的压强

1.实验:

如图1—13所示，将水注入下端扎有橡皮膜的管子中，仔细观察橡皮膜的变化；随着注入的水的增加，橡皮膜又有什么变化?

结论:

水和其他液体对容器底部有压强，深度增大，压强增大。

2.实验:

将水注入侧壁扎有橡皮膜的管子中，并不断注入水，仔细观察橡皮膜的变化。

结论:

水和其他液体对容器侧壁也有压强，深度越大，压强越大。

二、水内部有压强

1.我们去游泳时，当水浸没胸部时，会感到胸闷，说明水内部也有压强。

海洋学家约翰·墨累的实验中，正是由于水所产生的巨大压强，才将玻璃管压成粉末。

2.探究:

研究水内部压强的特点。

①实验器材:

压强计。

压强计的原理是当压强计一端金属盒上橡皮膜受到挤压时，U形管两边液面出现高度差，压强越大两边液面高度差也越大。

②实验方案:

将压强计的金属盒放入水中的不同深度及不同方向，看U形管中液面高度差的变化，记录实验数据。

再将压强计的金属盒放到与水深度一样的盐水中，看U形管中高度差的变化情况。

（3）分析实验数据和现象得出结论:

①水和其他液体的内部都存在着压强，液体的压强随深度的增加而增大；

②在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；

③液体的压强还跟液体的密度有关，密度越大，压强越大。

3.液体压强的计算公式为p＝ρgh。

1.5水的浮力

（一）

一、浮力的存在

1.实验:

将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时，手会感觉到有一个力将手往上推，将瓶释放后，瓶将上浮最后浮在水面上。

[结论]在水中会上浮的物体受到向上的浮力。

2.实验:

将一个钩码挂在弹簧秤下，记下弹簧秤读数，再将钩码浸入水中，记下弹簧秤的读数，会发现钩码浸入水中后，弹簧秤读数变小了。

[结论]在水中会下沉的物体也受到向上的浮力。

不仅是水，所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。

3.实验证明:

气体也会产生浮力。

二、浮力的测量——阿基米德原理

（1）阿基米德原理的文字表达:

浸在液体里的物体，受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力；

（2）数字表达式:

F浮=G排液＝ρ液gV排液；

（3）阿基米德原理也适用于气体。

对阿基米德原理理解的几个注意问题:

（1）公式中的ρ液是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。

（2）公式中的V排液是物体浸入液体时，排开液体的体积，而不是液体的总体积，也不是物体的体积。

当物体完全浸入（即浸没）液体中时，V排液恰好等于物体本身的体积V物；当物体只部分浸入液体中时，V排液

（3）浮力大小只跟物体排开的液体受到的重力有关，而与其他因素无直接关系。

（4）ρ液的单位只能是千克／米3　，V排液的单位只能是米3。

1.5水的浮力

（二）——物体浮沉条件

物体浮沉条件

1.设想一物体浸没于液体中，如图1—25所示，对浸没在液体中的物体进行受力分析可能出现三种不同情况:

（1）当F浮>G时，根据力和运动的关系，可知物体将上浮，当部分体积露出液面时，排开体积减小，受到浮力减小，最后F浮＝G，物体处于漂浮状态。

（2）当F浮＝G时，由于物体受平衡力作用，物体处于悬浮状态，此时物体可以停留在液体内部任一位置。

（3）当F浮

2.对于实心物体来说，当物体全部浸没在液体内部时，有V排＝V物，由于F浮＝ρ液gV排，G物=ρ物gV物。

则:

（1）ρ液>ρ物时，上浮，最后漂浮；

（2）ρ液＝ρ物时，悬浮；

（3）ρ液<ρ物时，下沉。

3.物体的浮沉是一个非常常见的现象，生活中有大量事件都可以用物体浮沉的条件作出合理的解释。

4.物体漂浮在液面上的条件:

F浮＝G物，V排

如果是实心物体，则ρ液>ρ物，V排

[典型例题解析]

[例1]有一体积是2分米3、密度是0.6×103千克／米3的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上，如图1—26所示。

如果绳子断了，木块就上浮到水面。

问:

（1）木块在上浮过程（未露出水面）中，受到浮力的大小是否会发生变化?

（2）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大?

[例2]现有甲、乙两种实心物体，已知ρ甲＝1.2×103千克／米3，ρ乙＝0.8×103千克／米3，ρ水＝1.0×103千克／米3。

（1）当取相同质量的甲、乙两种固体，投入到水中，甲和乙两物体所受浮力之比F甲:

F乙是多少?

（2）当取相同体积的甲、乙两种固体，投入到水中，则甲和乙两物体所受浮力之比F＇甲:

F＇乙是多少?

3.质量为270克的铝球悬浮于水中，求:

（1）球受到的浮力应是多少；

（2）球的体积应是多少；（3）球中间空心部分的体积是多少。

（ρ铝=2.7×103千克／米3g＝10牛／千克）

7.如图1—27所示，一根弹簧原长15厘米，其下端固定在容器底部，上端连接一个边长为4厘米的正方体实心木块，向容器里注水，当水深达到18厘米时，木块一半浸入水中；当水深达到22厘米时，木块上表面正好与水面相平，求木块的密度。

1.5水的浮力（三）——物体浮沉条件的应用

1.轮船:

用钢铁制成空心即可。

其大小通常用排水量表示。

排水量是轮船装满货物后排开水的质量，即为轮船满载时受到水的浮力，排水量可用吃水线来表示。

2.潜水艇。

潜水艇的浮沉原理是靠改变自身重力来实现的。

需下沉时，水舱内充水，到G>F浮；当G=F浮时，能停在任何位置（悬浮）；需上浮时，用压缩空气将水排出，到G

[思考]你知道生活在水中的鱼靠什么来实现上浮和下沉的?

它的原理是否跟潜水艇一样?

[答]不一样。

潜水艇靠改变自身重力来实现浮沉，而鱼则是利用改变体内的鱼鳔的体积来改变浮力大小而实现浮沉的。

3、密度计

1.用途:

测量液体的密度。

2.工作原理:

漂浮原理即F浮＝G。

3.刻度值的特点:

（1）上面读数小，下面读数大；

（2）刻度不均匀，上疏下密。

[典型例题解析]

[例1]一艘质量为1500吨的轮船，装上5×103吨货物后刚好满载，它此时受到的浮力和轮船的排水量分别是（）A.1.47×103牛，1500吨B.3.43×103牛，3500吨

C.4.9×103牛，5000吨D.6.37×103牛，6500吨

[例2]如图1—30所示，一只漂浮在水面上的碗中装有若干石子。

现将石子全部投入

水中后，水面将（）A.保持不变B.升高一些C.降低一些D.都有可能

[例4]如图1—32所示，一木块上面放着一实心铁块A，木块顶部刚好与水面相平，在同样的木块下挂另一铁块B，木块也刚好全部浸在水中，则A、B两铁块的体积比是多少?

（ρ铁＝7.8×103千克／米3，ρ水＝1.0×103千克／米3）

9.一只烧杯中装有水，水面上漂浮着一块冰块，当冰块熔化后，烧杯中的水面将如何变化?

（ρ冰＝0.9×103千克／米3）

1.6物质在水中的分散状况

一、溶液

1.溶质、溶剂和溶液。

（1）被溶解的物质称为溶质；

（2）能溶解其他物质的物质称为溶剂；

（3）溶解后所得到的物质叫溶液。

2.溶液的特征。

溶液是一种均一、稳定的混合物。

（1）均一是指溶液内部各处性质相同；

（2）稳定是指外界条件不变，溶质和溶剂不会分离；

（3）溶液由溶质和溶剂组成，故是混合物。

3.溶液中溶质和溶剂的判定。

（1）固体、气体溶于液体时，溶质是固体、气体，溶剂是液体；

（2）两种液体互溶时，一般情况下量多者为溶剂，量少者为溶质；但有水时，不论水的多少，水是溶剂。

4.水是最常见的、也是较好的溶剂。

日常生活中除水外，常用的溶剂有酒精、汽油、丙酮等。

二、悬浊液、乳浊液

1.悬浊液是固体小颗粒悬浮在液体里而形成的物质，如泥水、钡餐、墙体涂料就是悬浊液。

2.乳浊液是小液滴分散到液体里形成的物质，如牛奶肥皂水原油就是乳浊液。

3.悬浊液和乳浊液合称浊液，它们的特点是不均一、不稳定。

三、溶液与悬浊液、乳浊液的比较

名称

特征

溶液

悬浊液

乳浊液

形成过程

固、液、气溶解在液体中

固体颗粒分散在液体中

小液滴分散在液体里

稳定性

稳定

不稳定

不稳定

长期放置（均一性）

均一

不均一，下沉

不均一，上浮

粒子大小

直径>1纳米

半径>0.1微米

半径>0.1微米

（1微米＝

毫米，1纳米＝

微米）

1.7物质在水中的溶解

（一）

一、饱和溶液和不饱和溶液

1.涵义:

在一定温度下，在一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的饱和溶液；还能继续溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的不饱和溶液。

2.在描述饱和溶液和不饱和溶液的时候，一定要强调:

（1）一定温度；

（2）一定量的溶剂；（3）某种溶质。

3.饱和溶液和不饱和溶液间的相互转化。

（对大多数固体物质而言）

不饱和溶液

饱和溶液

二、浓溶液和稀溶液

1.人们常把溶有较多溶质的溶液称为浓溶液，溶有较少溶质的溶液称为稀溶液。

2.溶液的浓和稀是溶质在溶液中含量的多少，它与温度的变化、溶剂量的多少无关，不受条件的限制。

饱和溶液和不饱和溶液则是指溶质的溶解是否达到最大程度，要受温度和溶剂量两个条件的制约。

那么浓溶液、稀溶液与饱和溶液、不饱和溶液间的关系如何呢?

（1）浓溶液不一定是饱和溶液，稀溶液不一定是不饱和溶液；

（2）对于同一种溶质和溶剂的溶液来说，在一定温度下的饱和溶液一定比不饱和溶液浓一些。

1.7物质在水中的溶解

（二）

一、溶解性

1.一种物质溶解在另一种物质里的能力大小叫溶解性。

溶解性是物质的一种特性。

2.一般地，不同溶质在同一种溶剂里的溶解能力是不同的；同种溶质在不同溶剂里的溶解能力也是不同的。

可见一种物质在另一种物质里的溶解能力的大小主要是由溶质和溶剂的性质决定的。

例如，食盐容易溶解在水中，而不易溶解在汽油中；而油脂容易溶解在汽油中，而不易溶解在水中。

影响固体物质溶解性的外界因素是温度，影响气体溶解性的外界因素是温度和气压。

二、溶解度——物质溶解能力的定量表示方法

1.固体溶解度的涵义。

在一定温度下，某（固体）物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。

溶解度数值越大，表明该温度下，物质的溶解能力越强。

如20℃时食盐的溶解度是36克，就表示在20℃时，100克水中最多（即达到饱和状态）能溶解食盐36克。

2.对固体溶解度涵义理解时，应注意以下几点:

（1）要强调在一定的温度下，因为温度变化对溶解度大小有一定影响；

（2）各种固体物质的溶解度需要对溶剂量制定一个统一的标准，涵义中以100克溶剂作为标准；

（3）因为每一种溶质，在一定量溶剂里达到饱和和不饱和状态时溶解溶质的量是不同的，所以应规定达到饱和状态；

（4）这里指的质量用克作单位，与溶剂单位一致。

3.溶解性等级的划分。

（1）溶解性等级的划分依据:

室温（20℃）时的溶解度。

（2）等级的划分。

溶解性

等级

易溶

可溶

微溶

难溶

溶解度

>10克

1～10克

0.01～1克

<0.01克

举例

食盐硝酸钾

氯酸钾

氢氧化钙

碳酸钙

（3）溶解性等级的划分是相对的。

三、探究影响固体溶解度大小的因素（以硝酸钾为例）

1.提出探究的问题:

影响硝酸钾溶解度大小的因素有哪些?

（等）

2.建立假设:

温度可能是影响硝酸钾溶解度大小的因素（等）。

3.设计实验:

（1）在室温下配制硝酸钾的饱和溶液；

（2）给饱和溶液加热后再加入硝酸钾，现象:

硝酸钾又溶解了，一直加到硝酸钾不能再溶解为止；

（3）将上述饱和溶液冷却到室温，现象:

有较多的硝酸钾固体析出。

4.得出结论:

硝酸钾的溶解度随温度升高而增大，随温度的降低而减小，温度是