第四单元自然界中的水.docx

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第四单元自然界中的水

第四单元自然界中的水

课题1爱护水资源

1、水污染的来源

（1）工业生产中三废（废水、废气、废渣）的任意排放

（2）农业生产中农药、化肥的不合理使用

（3）石油、重金属离子对水体的污染

（4）生活污水的任意排放

2、水体污染的危害

（1）工业废水及农药等含有毒物质影响人类和水生植物生长，危害人体健康

（2）含磷洗涤剂、化肥及生活污水含有大量植物营养物质，大量排放，引起水的富营养化

3、防治污水的主要措施

（1）提高环保意识，加强水质监测

（2）工业三废要进行综合利用和经处理后再排放

（3）农业上提倡使用农家肥，合理使用农药和化肥，改漫灌为喷灌或滴灌

（4）生活污水逐步实现集中处理和排放

【要点诠释】

1、地球上水的储量是十分丰富的，但淡水资源短缺且分布不均匀。

再加上近年来水污染现象严重，所以我们必须爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防止水体污染

2、海水中主要的化学元素（质量从高到低）：

氧、氢、氯、钠

缺水原因

对策

淡水资源少

修建水库

水资源分布不均匀

跨流域调水

森林破坏严重

植树种草、退耕还林

科学技术的发展，用水量增多

节约用水

科学发展导致的水体污染

防止水体污染

课题2水的净化

要点一：

水的净化

1、自来水的净化过程

自来水的生成可分为以下几个步骤：

（1）先加入絮凝剂，使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离

（2）使沉淀池里较澄清的水，经过滤池和活性炭吸附池，得到更清的滤后水

（3）在滤后水中通入适量氯气（或二氧化氯）进行消毒灭菌后，得到较纯净的自来水（但仍属于混合物）

2、纯水与天然水的区别：

纯水是无色、无臭、透明的；自然界中的河水、井水、湖水、海水等天然水里面含有许多可溶性和不可溶性的杂质、微生物等，因此常呈浑浊

3、明矾（絮凝剂的一种）的净水的作用：

它能在水中生成凝胶状的物质，该物质具有很强的吸附能力，能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉

4、活性炭的作用：

活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶于水的杂质和部分可溶性的杂质

【要点诠释】

1、在净化水的过程中，净化程度由低到高的顺序依次为：

静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏

2、在自来水厂净化水的过程中，胶状物对杂质的吸附沉降、过滤、活性炭吸附、蒸馏均属于物理变化，只有投药杀毒（加入氯气或漂白粉）这一步中发生了化学变化

3、经处理的水仍然是混合物，只有经过蒸馏得到的水才是纯净物

要点二：

过滤和蒸馏

1、过滤：

把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤

（1）过滤的准备：

取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形（一边是一层滤纸，一边是三层滤纸），放入漏斗内，让它紧贴漏斗内壁，用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗内壁之间不要留有气泡（有气泡则只会影响过滤速度）

（2）安装过滤器：

使漏斗的下端紧靠烧杯内部

（3）过滤操作：

将浑浊的液体混合均匀后，沿玻璃棒慢慢倒入漏斗内壁进行过滤

【要点诠释】

过滤操作的要点：

一贴两低三靠

一贴：

滤纸紧贴漏斗内壁（有气泡会影响过滤速度）

两低：

滤纸边缘低于漏斗边缘；液面边缘低于滤纸边缘（否则将使滤液浑浊）

三靠：

烧杯尖嘴紧靠玻璃棒；玻璃棒紧靠三层滤纸；长颈漏斗下端紧靠烧杯内壁

（否则液体就会飞溅，而且影响过滤的速度）

其他关于过滤的要点可查看常用仪器的使用、实验操作及注意事项

2、蒸馏：

给液体加热使它变为水蒸气，再使水蒸气冷却，冷凝成液体，这种方法叫蒸馏

蒸馏的作用：

把沸点不同的物质分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离出来，达到分离和提纯的目的。

蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的

注意事项

（1）蒸馏时要加入沸石（或碎瓷片）以防止加热时出现暴沸

（2）在开始蒸馏时要弃去刚开始加入的液体

（3）水上出下进：

有利于水蒸气的冷却

除去不溶性的杂质

除去可溶性的杂质

降低水的硬度

静置沉淀

√

×

×

过滤

√

×

×

吸附

√

×

×

蒸馏

√

√

√

要点三：

硬水和软水

1、硬水：

含有较多钙镁化合物的水叫做硬水（泉水、井水）

2、软水含有较少钙镁化合物的水叫做软水（蒸馏水）

3、硬水的危害：

硬水除对生活（如洗涤）和生产（如锅炉）有危害外，长期饮用硬度很高的水，对人体的健康也有不利

4、长期饮用蒸馏水的危害：

缺乏维生素等人体所需的微量元素

5、区别硬水和软水

（1）滴加肥皂水，搅拌：

泡沫较多、浮渣较少的是软水，泡沫较少、浮渣较多的是硬水

（2）蒸发法：

将水分别加热蒸发，有较多固体出现的是硬水，出现较少固体的是软水

6、硬水软化的方法

生活上：

煮沸；实验室：

蒸馏；工业上：

离子交换法、药剂软化法

课题三水的组成

要点一、水的电解实验

1、实验现象

（1）电极上均有气泡产生

（2）两试管的体积比约为2:

1（质量比为1:

8）

2、气体验证

（1）方法：

用燃着的木条（不是带火星的木条）检验

（2）正极产生的气体能使燃着的木条燃烧更加旺盛说明是氧气

（3）负极产生的气体使火焰呈蓝色（若气体较少，肯能有爆鸣声），证明是氢气

3、实验结论

水在同直流电的情况下发生了分解反应，生成了氢气和氮气

由上可知，水是由氢元素、氧元素组成的

【要点诠释】

1、水电解时电极上出现的气体可巧记为：

正氧负氢，氢二氧一

2、试验中氢气与氧气的体积比大于2:

1的原因

（1）氧气比氢气更加容易溶解于水中，部分氧气溶解在了水中

（2）氧气具有氧化性，部分氧气与电极反应而被消耗了

要点二、单质和混合物（物质的分类）

名称

单质

化合物

氧化物

区别

宏观组成

由同种元素组成

由不同种元素组成

由氧元素和另外一种元素组成

微观组成

由同种原子直接构成或由同种元素的原子构成的分子

不同种元素的原子构成的分子

不同种元素的原子构成的分子

化学性质

不能发生分解反应

在一定条件下可以发生分解反应

在一定条件下可以发生分解反应

分类

金属、非金属、稀有气体

酸、碱、盐（其他化合物）、氧化物

金属氧化物、非金属氧化物

联系

都是纯净物，都有固定组成，某些单质在一定条件下可以生成化合物，某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质

【要点诠释】

（1）氧化物与含氧化合物不一样，后者包含前者。

化合物中只要含有氧元素就是含氧化合物，如高锰酸钾属于含氧化合物，但不属于氧化物

（2）含有一种元素的物质是单质（这句话是错误的，应把物质改为纯净物）

（3）含有不同种元素的物质是化合物（这句话是错误的，应把物质改为纯净物）

要点四：

氢气

一、实验室制法

1、药品：

稀硫酸和锌、稀盐酸和锌

2、原理

优先考虑使用硫酸是因为盐酸挥发氯化氢使氢气不纯

3、发生装置：

固体和液体混合不加热制取气体

孔板的作用：

便于控制反应的发生和停止（必须是颗粒状或块状固体）

长颈漏斗不能换成分液漏斗（因为分液漏斗口太小）

4、收集方法：

向下排空气法、排水法

5、操作步骤：

查装定收

6、集气瓶放置方法：

倒放桌面

二、氢气的物理性质

氢气是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小（最轻的气体）

三、氢气的化学性质

1、可燃性

（1）纯净的氢气能在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，干而冷的烧杯内壁有水珠，放热

（2）不纯的氢气在空气中燃烧可能发生爆炸

（3）检验氢气的纯度

A验纯原因：

如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积到达总体积的4％-74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限，所以点燃前一定要检查氢气的纯度（凡是可燃性气体、粉尘都需要验纯）

B验纯方法：

向下排空气法收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，在移开拇指点火。

若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再收集检验；若声音很小或听到轻微的噗声，说明氢气已纯净

注意：

经检验不纯的氢气需要用排空气法再重新收集时，要用拇指按住试管口一会儿，否则试管内的氢气火焰可能还未熄灭，有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸

2、还原性：

给灼热的氧化铜通入氢气

（1）操作步骤

A先通入一会儿氢气（原因：

排出装置内的空气，防止爆炸）

B用酒精灯给氧化铜加入

C熄灭酒精灯

D继续通入一会儿氢气，直到试管冷却到室温（防止灼热的铜被氧化）

（巧记：

氢气早出晚归，酒精（灯）迟到早退）

（2）实验现象：

黑色氧化铜固体变成红色物质，试管内壁有水珠

（3）表达式

（4）注意事项：

通入氢气前需要先验纯

四、氢气的用途

1、作燃料（优点：

来源广、热值高、污染少）

2、冶炼金属

3、作氢气球

4、合成盐酸、氢气

氢气是理想的能源（燃烧放热多，燃烧产物不污染环境），当前发展氢能源所面临的主要问题：

没有高效、经济的制取方法；贮存、运输氢气的安全问题等

五、经典例题

1、实验室制取氢气的表达式（），该发生装置还可以实验室用（）制取（）

2、装置B的用途是（），不能取消它的原因是（）

3、装置C盛放氧化铜的玻璃管中的现象是（）

4、装置CD的优点是（）

5、实验开始时要先通入一会儿氢气后再加热，这样做的目的是（），

实验结束后的正前操作是（）

6、该装置可以验证氢气的（）性和（）性

答案

1、

、过氧化氢、氧气；2、干燥氢气、它能排除氢气中混有的水对检验生成物的干扰；

3、黑色的氧化铜固体变为红色固体，试管内有水珠；

4、便于检验是否有水生成（无水硫酸铜遇到水会变蓝）、充分利用未反应掉的氢气；

5、排出装置内的空气，防止爆炸、先熄灭酒精灯，带试管冷却到室温在停止提供氢气；

6、还原性、可燃性；

课题四化学式与化合价

要点一：

化学式

1、定义：

用元素符号和数字组合表示物质组成的式子，叫做化学式

2、使用范围，所有的纯净物，即混合物没有化学式

3、化学用语（元素符号、化学式等）前面加上数字时，只能表示微粒的个数，不再具有宏观意义

4、化学式表示的意义

类别

意义

实例（H2O）

宏观

表示一种物质

水

表示该物质的元素组成

水是由氢、氧元素组成的

微观

表示物质的一个分子

一个水分子

表示该物质的分子构成

一个水分子由两个氢原子、一个氧原子构成

表示组成该物质的各元素的原子个数比

水分子中H、O原子的个数比为2:

1

5、物质的读法

（1）两种元素组成的化合物命名为“某化某”或“几某化几某”，低价的元素要用“亚”，即为“某化亚某”

举例：

NO：

一氧化氮；KCl氯化钾；FeCl2：

氯化亚铁

（2）三种或三种以上元素组成的化合物的命名

①若是H加酸根，命名为“（亚）某酸”

举例：

H2SO4：

硫酸；H2SO3：

亚硫酸

②多数金属离子加OH，命名为“氢氧化（亚）某”

举例：

Ca（OH）2：

氢氧化钙；Ca（OH）2：

氢氧化亚铁

③多数金属离子加酸根离子，命名为某酸（亚）某（不要再写氢元素了）

举例：

KNO3：

硝酸钾；Fe3（PO4）2：

磷酸亚铁

要点二：

化合价

1、同种元素（或原子团）的化合价和其离子所带的电荷，通常数值相等，但位置不同，正负号写法不同

写法举例：

正六价的硫元素：

2、元素化合价的规律

（1）金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价

（2）一些元素在不同的物质中可显示不同的化合价（即有变价）

（3）在氧化物中，氧元素一般显-2价，其他元素显正价（除H2O2外，O显-1价）

（4）在其他化合物中，氢元素一般显+1价，氧元素一般显-2价

（5）只有元素或原子团才有化合价

（6）在单质中，元素的化合价为0

（7）在化合物中，正负化合价的代数和为0