第3讲自然界的水.docx
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第3讲自然界的水
内容
基本要求
目标层次
水
1．认识水的组成。
★★
2．知道纯水与矿泉水的区别。
★
3．知道吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的方法。
★
4．认识水是宝贵的自然资源，有保护水资源和节约用水的意识。
★★
物质的性质实验
1．能测定水的组成。
★★
图1：
解渴的冰块；图2：
灭火的武器；图3：
水的图画；图4：
蓝色的星球
板块一 水的组成
1.水的物理性质
水是没有颜色．没有气味．没有味道的液体。
在标准状况下，沸点是100℃。
水的凝固点是0℃，水结成冰时体积增大。
在4℃时密度最大，为1g/cm3。
2.水的组成
给水通电，过一些时间后会发现电极上有气泡产生，通电一段时间后，两个玻璃管内汇集了一些气体，与正极相连的玻璃管内的气体体积小，与负极相连的玻璃管内的气体体积大，体积比约为1：
2。
其中体积小的一种气体能使带火星的木条复燃，是氧气。
而另外一种气体可以用火柴点燃它，它可以在空气中安静的燃烧，发出淡蓝色的火焰，这种气体是氢气。
其燃烧的化学符号表达式为：
氢气+氧气
水（H2+O2
H2O）
通过上面的实验我们可以知道，水在电流的作用下分解成氢气和氧气，这说明水是由氢元素（H）和氧元素（O）组成的。
这个反应我们用化学符号表达式表示如下：
水
氢气+氧气（H2O
H2↑+O2↑）
水分解的基本原理：
小贴士：
由同种元素组成的纯净物，称为单质。
把含有不同元素的纯净物，称为化合物。
3.最轻的气体——氢气
1.物理性质
（1）通常情况下，氢气是无色、无味，难溶于水的气体；
（2）在标况下，氢气密度为0.0899g/L，质量约是同体积空气质量的1/14，是最轻的气体；
（3）氢气的熔沸点都很低。
在101kPa下、温度为-252℃时变成无色液体，-259℃时变成雪花状固体。
2.化学性质
（1）可燃性：
纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰（玻璃导管尖嘴处的火焰呈黄色，是由于玻璃中
钠元素的影响），放出大量的热：
氢气+氧气
水。
（2）氢气的爆炸范围
当空气中混入氢气，且体积分数达到4%~74.2%时，点燃就会发生爆炸，常称之为“爆鸣气”，这个范围是氢气的爆炸极限。
因此点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
纯净的氢气点燃后安静地燃烧，而混合气体却发生爆炸，这是因为纯净的氢气燃烧时，氢气只在导管口跟氧气接触并发生反应，氢气少，氧气少，产生的热量也少，而且很快散失。
而混合气体中却有大量的氢气跟氧气充分接触，点燃后二者迅速反应，极短的时间内放出大量的热量，气体体积在一个受限制的空间内急剧膨胀，就发生爆炸。
（3）检验氢气的纯度的方法：
用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住管口，口朝下，移近火焰，移开拇指。
若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需要再收集、再检验，若听到“噗”的声音，表明氢气已纯。
知识点：
水的性质
【例1】冬天，自来水管容易爆裂，主要原因是（）
A．铁管热胀冷缩B．铁管热缩冷胀
C．液态水比冰密度大D．冰比液态水密度大
知识点：
电解水实验
【例2】
关于电解水实验的叙述错误的是（）
A．试管a中的气体是H2
B．试管b中的气体能使带火星的木条复燃
C．产生的H2和O2的质量比为2:
1
D．发生反应的化学方程式为2H2O通电2H2↑+O2↑
【例3】对在水的电解实验中，观察到的实验现象描述正确的是（）
A．正极产生氢气
B．与电源正极相连的试管内收集的气体体积大
C．正、负两极产生的气体质量比为1∶8
D．与电源正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比为l∶2
【例4】下列说法中正确的是（）
A．水中含有氢分子和氧分子，所以通电后能产生氢气和氧气。
B．水分子是由氢元素、氧元素组成的。
C．电解水的实验现象是，通电后，正极产生氧气，负极产生氢气
D．水是由水分子构成的，每个水分子是由两个氢原子、一个氧原子构成的。
【例5】下图是电解水的简易装置：
（1）电源A为极，B为极。
（2）C试管收集到的气体是，可以用检验；
D试管收集到的气体是，可以用检验。
（3）根据上述实验事实可以得出：
水是由组成的，
写出这个实验的文字表达式：
（4）通常情况下，我们会发现两边气体体积比会比1：
2小些，这又是为什么呢？
。
知识点：
单质和化合物
【例6】下列物质中属于单质的是（）
A．水B．空气C．氧气D．二氧化碳
【例7】日常生活中的下列各组物质，前者属于混合物、后者属于化合物的是（）
A．二氧化碳、铁B．冰水混合物、水
C．医用酒精、双氧水D．水、臭氧
【例8】现有①水②铁③高锰酸钾④医用75％的酒精⑤湖水⑥过氧化氢六种物质，其中属于混合物的有（填序号，下同），属于纯净物的有，属于化合物的有，属于单质的有。
知识点：
氢气的性质
【例9】氢气和氧气的混合气，点燃后发生爆鸣的原因是（）
A．比同质量的氢气在氧气中安全燃烧时放出的总热量要多
B．氢气、氧气混合含有其他气体杂质
C．氢气和氧气混合反应剧烈，很短的时间内放出大量热，使空气突然膨胀
D．氢气具有可燃性、还原性、密度小的特性
板块二 水的净化
一、水的净化
这是我们生活用水的净化流程图：
1.加絮凝剂：
通常使用明矾，其原理是明矾溶于水后生成一种叫氢氧化铝的胶状物，它具有较强的吸附作用，能吸附水中的悬浮杂质，达到净水的目的。
2.沉降：
不溶物自然沉淀。
3.活性炭吸附：
吸附除去水中的臭味和残留的少量不溶性杂质。
4.投药消毒：
杀灭水中的细菌、病毒。
二、水的分类
【思考】以上操作只能除去难溶性杂质，如何才能水中除去可溶性杂质？
1.硬水：
含较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水：
不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
2.区分：
用肥皂水即可区分。
把肥皂水分别倒入盛有硬水和软水的烧杯中，产生泡沫较多的是软水，
易起浮渣的是硬水。
3.硬水软化：
生活中我们可以通过煮沸来降低水的硬度，实验室中我们常采用蒸馏的方法。
三、过滤操作
过滤：
通常用于固体不溶于液体的固液分离与提纯或可溶性固体和不溶性固体的分离与提纯。
1.
过滤操作的准备：
取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形（一边为一层滤纸，另一边为三层滤纸），放入漏斗内，使之紧贴漏斗内壁，用少量水润湿滤纸，使滤纸和漏斗内壁之间不能留有气泡。
2.安装过滤器：
要使漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。
使滤液沿烧杯内壁流下，以免液滴飞溅。
3.
过滤操作：
①先将玻璃棒轻轻斜靠在三层滤纸处；
②取浑浊的水沿玻璃棒慢慢地倒入漏斗内，烧杯口紧靠在玻璃棒上；
③液面始终低于滤纸的边缘。
4.过滤操作的要点归纳：
“一贴、二低、三靠”
“一贴”指制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。
“二低”指液面低于滤纸边缘，滤纸低于漏斗口。
“三靠”指盛待过滤液体的烧杯口紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠在三层滤纸处，漏斗的下端管口紧靠在烧杯内壁上。
【思考】如图所示，过滤时玻璃棒起到了什么作用？
专题：
水的净化和分类
知识点：
水的净化
【例10】在5月12日下午发生的汶川地震造成了大量的人员伤亡，我们在灾后一定要做好防疫工作，首要保证供水洁净，以下的净水方式效果最好的是（）
A．沉淀 B．吸附 C．过滤 D．蒸馏
【例11】
依据右图所示，小兰自制净水器进行实验，从上口倒入带有红色的水之后，最初下口出现的是黑水，一段时间后，下口出现的是红水，于是小兰改进了自己的净水器。
关于小兰的实验，下列说法正确的是（）
A．出现黑水说明刚好做好的净水器需要被洗涤
B．出现红水说明活性炭没有起吸附作用
C．小兰应减少净水器中的活性炭
D．小兰应在净水器中加入更多的石英沙
【例12】有种含有碎菜叶，碎塑料薄膜，泥沙，碳酸氢镁，氯化钙，还有一定臭味的生活污水。
将其经过除渣去臭处理后转化为冲洗厕所的清洗用水。
问：
（1）采取何种措施，可除去污水中的碎菜叶，碎塑料薄膜及泥沙？
（2）用什么物质可除去污水的臭味
（3）如果要再进一步净化水，你会进行怎样的操作？
（4）把生活污水回收处理，进行再利用的目的是什么？
【例13】水是宝贵的自然资源，在工农业生产和日常生活中有着极其广泛的运用。
下图为自来水厂净水过程示意图：
（1）上图吸附池内的活性炭起吸附作用，经沉淀、过滤等净化处理后所得的水纯水（填“是”或“不是”）。
（2）自来水厂常用的消毒剂有二氧化氯（ClO2）、漂白粉、“84消毒液”等。
工业上制取
漂白粉的化学方程式为2C12+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，制取“84消毒液”是将氯气通入烧碱溶液中得到，反应原理与漂白粉的制取相似，请写出该反应的化学方程式：
。
（3）家庭生活中可以用检验某水样是硬水还是软水。
（4）有些科学家预言：
“世界上最后一滴水就是人类的眼泪”。
这句话警示我们应树立保护水资源的意识：
一是节约用水，二是防止水体污染。
请你举一例节约用水的做法：
（合理答案均可）。
【例14】水是生命之源，人类的日常生活与工农业生产都离不开水。
（1）小刚利用图①所示的装置探究水的组成。
通电一段时间后，试管1中所收集的气体
为___________，该实验说明水是由_____________________________组成的。
①②
（2）小刚为了净化收集到的雨水，自制了一个如图②所示的简易净水器，其中小卵石、
石英沙和膨松棉的作用是____________________________________________。
（3）矿泉水、蒸馏水、自来水和净化后的雨水都是生活中常见的“水”，其中属于纯净物的是__________。
【例15】生活中我们常常会接触到食盐水、蔗糖水、自来水、井水（硬水），它们都是无色透明的，请你利用家中现有的条件设计实验将它们一一鉴别开。
（写出实验步骤、现象、结论）
实验步骤：
现象：
结论：
【例16】小刚收集到一瓶浑浊的河水，他要模拟自来水厂净水过程，最终制成蒸馏水。
其实验过程如下所示。
请回答以下问题。
（1）A物质的名称是_______，操作①的名称是_______，若经过①操作后，所得液体C中仍有浑
浊，其原因可能是________（填序号）；
a．漏斗内的滤纸有破损 b．漏斗下端未紧靠烧杯内璧 c．漏斗内液面高于滤纸边缘
①②③
（2）操作②应选用的装置是_____（填序号），该过程主要是_______变化（填“物理”或“化学”）。
（3）小刚取少量液体D于试管中，加入少量肥皂水，振荡，发现有较多浮渣产生，过滤后，小刚
重复上述实验，他观察到的实验现象是_______________________________________。
知识点：
硬水和软水
【例17】水是生命之源，它的保护和合理利用已受到人们的普遍关注。
使用硬水会给生活和生产带来许多麻烦。
在日常生活中，人们常用方法来降低水的硬度。
如果想知道得到的水是软水还是硬水，我们可以用来检验。
【例18】下列说法正确的是（）
A．只要是澄清透明的水都是纯水B．净水器中活性炭可以吸附固体小颗粒和液体小颗粒
C．用硬水洗衣服比用软水效果好D．长期饮用纯净水对身体有益无害
知识点：
过滤操作
【例19】
陈伟同学将混浊的湖水样品倒入烧杯中，先加明矾粉末搅拌溶解，静置一会儿后，采用下图装置进行过滤，请问：
（1）加明矾的作用是，图中还缺少的一种仪器是，
其作用是；漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了。
（2）操作过程中，他发现过滤速度太慢，产生的原因是。
（3）过滤后观察发现，滤液仍然混浊。
可能的原因有。
（4）改进后过滤，得到澄清透明的水，他兴奋得宣布：
我终于制造了纯水！
对此你有无不同的看法？
理由是什么，若要制取纯水还需要采用的净化
方法是什么？
知识讲解
板块三 保护水资源
1.
地球的水资源
虽然地球上水资源丰富，但可供人类直接利用的淡水资源却很少。
随社会的发展，一方面人类生活用水量不断增加，另一方面，未经处理的废水，废物及生活污水的排放，农药化肥的不合理使用对水体的污染，导致水资源的短缺。
不但影响人类的生活生产，而且还会造成植物大面积枯死，土地沙漠化等环境问题。
2.水体污染与防治
水体污染
水体防治
工业污染
工业废水，废渣的任意排放，如工业废水，电厂热水，矿山排水等
通过采用新技术，新工艺减少污染物的产生，工业废水必须经处理合格后排放
农业污染
农业上不合理的使用农药和化肥，如农业排水，畜牧场排水等
提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药
生活污染
城市生活污水，使用含磷洗衣粉等
生活污水集中处理后排放，禁止使用含磷洗涤剂等
例题精讲
专题：
水资源的保护
知识点：
水资源的保护
【例20】今年，我市旱情比较严重，水资源紧缺。
有关部门呼吁，人人都应该树立保护水资源的意识，养成节约用水的习惯。
下列节水措施中不正确的是（）
A．洗过菜的水用来浇花B．推广使用节水龙头
C．工业废水处理后循环使用D．少喝水，不洗澡
【例21】北京市严重缺水，我们要保护水资源，下列做法可能会造成水污染的是：
（）
A．生活污水经处理后排放 B．禁止使用含磷洗衣粉
C．合理使用农药化肥 D．在水库边兴建造纸厂
【例22】据报道，前一段时间太湖水由于水体富营养化，导致蓝藻快速繁殖生长，死亡腐烂。
湖水位下降后，太湖底泥上泛，使水体产生异味。
为改善太湖水水质，除去水中的异味，下面所
提建议不合理的是（）
A．人工捞藻，投加活性炭B．加入大量生石灰和明矾
C．增加水量，促进水体流动D．严格控制各种污染源，确保达标后排放
练习1.依据右图所示，下列关于电解水实验的叙述正确的是（）
A．氧气与氢气的体积比是2:
1
B．A试管中气体使用火星木条复燃
C．B试管中气体移近火焰时发出爆鸣声
D．水是由氢、氧两种元素组成的
练习2.下列说法，正确的是（）
A．水分子是由1个氢分子和1个氧原子构成的
B．水是由氢分子和氧分子组成的
C．水是由两个氢原子和一个氧原子组成的
D．水是由氢元素和氧元素组成
练习3.净化水的方法有：
①过滤；②加明矾沉降；③蒸馏；④消毒杀菌。
要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，应选用的方法和顺序为（）
A．①②③④B．②④①③C．②①④D．①③④
1．
根据右图所示，回答：
A试管中收集到的气体是，插入A试管的电极是电源的。
若B得到8毫升的气体，A应该得到毫升气体。
2．关于水的下列说法，正确的是（）
A．水是由氢气和氧气组成的
B．水是由氢分子和氧分子构成的
C．水是由氢元素和氧元素组成的
D．水是由2个氢原子和1个氧原子构成的
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