第三單元自然界的水 (2)

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1、第三單元 自然界的水 1．水的物理性質(zhì) 純凈的水是沒(méi)有顏色、沒(méi)有氣味、沒(méi)有味道德液體。在101kPa時(shí)，水的凝固點(diǎn)是0℃，沸點(diǎn)是100℃，4℃時(shí)密度最大，為1g/cm3（1g/mL），水結(jié)冰時(shí)體積膨脹，所以冰的密度比水小，能浮在水面上。 2．水的電解實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)裝置：水電解器或水槽、試管、直流電源 實(shí)驗(yàn)操作及現(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)玻璃管（試管）內(nèi)匯集了一些氣體，與正極相連的玻璃管內(nèi)的氣體體積小，與負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)的氣體體積大，體積比約為1：2。對(duì)兩支試管那的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)，一支試管里的氣體可使帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明是氧氣；另一試管中的氣體移近

2、火焰時(shí)，氣體能夠燃燒，火焰呈淡藍(lán)色（如果氣體量少，可能發(fā)出爆鳴聲），這是氫氣。（簡(jiǎn)記為氫負(fù)氧正，氫二氧一）父親 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水在通電的條件下，發(fā)生了分解反應(yīng)生成了氫氣和氧氣。水是由氫、氧兩種元素組成的化合物。 反應(yīng)的化學(xué)方程式： 實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)：在水中加稀硫酸或氫氧化鈉主要是增強(qiáng)水的導(dǎo)電性。 3．氫氣的性質(zhì) （1）物理性質(zhì)：氫氣是一種無(wú)色、無(wú)味、難溶于水的氣體，密度比空氣小。 （2） 化學(xué)性質(zhì)： 氫氣具有可燃性。 氫氣在氧氣中點(diǎn)燃，生成水， 現(xiàn)象：發(fā)出淡藍(lán)色火焰，放出熱量，罩在火焰上方的燒杯內(nèi)壁有水霧產(chǎn)生。 化學(xué)方程式： 注意：混有一定量空氣或氧氣的氫氣

3、遇明火會(huì)發(fā)生爆炸，所以檢驗(yàn)氫氣時(shí)，如果發(fā)出尖銳的爆鳴聲，表明氫氣不純，聲音很小則表示氫氣較純。（所有可燃性氣體點(diǎn)燃前都要驗(yàn)純） 混合氣體中有可燃性和助燃性氣體是點(diǎn)燃才可能爆炸，只有可燃性或助燃性就不可能爆炸。 氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)：熱值高；無(wú)污染；制取原料來(lái)源廣。缺點(diǎn)：制取成本高；保存使用不安全。 氫氣具有還原性。 氫氣還原氧化銅 現(xiàn)象：黑色固體變成紅色，有小液滴生成。 反應(yīng)化學(xué)方程式： （3）氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法： 反應(yīng)原理： 反應(yīng)裝置：固液不加熱型（見(jiàn)氧氣制取裝置） 收集方法：排水法（難溶于水）和向下排空氣法（密度比空氣小） 4．單質(zhì)、化合物、氧化物

4、 單質(zhì)：由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)。 化合物：由不同種元素組成的純凈物叫化合物。 氧化物：由兩種元素組成的化合物，其中一種是氧元素，叫做氧化物。 5．分子是客觀存在的 由花粉的香味、汽油味、濕衣服晾干以及把100mL水和100mL酒精混合總體積小于200mL這些實(shí)例，證明物質(zhì)是由微觀粒子構(gòu)成的，這個(gè)微觀粒子就是分子。由水的蒸發(fā)、品紅的擴(kuò)散也證明物質(zhì)是由微觀粒子——分子構(gòu)成的。現(xiàn)在我們通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)儀器不僅能夠直接觀察到一些分子和原子，還能夠移動(dòng)原子，表明我國(guó)科學(xué)技術(shù)已達(dá)到操縱原子的水平。 6．探究：分子是不斷運(yùn)動(dòng)的 實(shí)驗(yàn)名稱：品紅在水中擴(kuò)散 實(shí)驗(yàn)操作：向盛

5、有水的小燒杯中加入少量的品紅，靜置，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：品紅在水中逐漸擴(kuò)散。 注意：所用品紅的量一定要少。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：分子是不斷運(yùn)動(dòng)的。 7．分子 （1）分子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子，表示的是一種微觀概念，許多物質(zhì)是由分子構(gòu)成的。如：氧氣、氮?dú)?、水、二氧化碳、氨氣、酒精、蛋白質(zhì)等等。 （2）分子的定義：分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。 （3）分子的性質(zhì)：分子很小：質(zhì)量和體積都很小，肉眼不能看見(jiàn)，需通過(guò)掃描隧道顯微鏡等顯微設(shè)備來(lái)觀察；分子是不斷運(yùn)動(dòng)的：溫度升高運(yùn)動(dòng)速度加快。如衣箱中的樟腦球時(shí)間久了就不見(jiàn)了、濕衣服在有太陽(yáng)的地方干得快等；分子間有一定的間

6、隔：一般來(lái)說(shuō)氣體分子間的間隔較大，固體、液體分子間的間隔較小，因此氣體可以壓縮，如可向輪胎中大氣，固體和液體不易被壓縮，不同液體混合后總體積小于原體積的和等現(xiàn)象；同種物質(zhì)的分子性質(zhì)相同，不同種物質(zhì)的分子性質(zhì)不同。 （4）分子的構(gòu)成：分子是由原子構(gòu)成的，如1個(gè)水分子由1個(gè)氧原子和2個(gè)氫原子構(gòu)成；1個(gè)氫分子由2個(gè)氫原子構(gòu)成；1個(gè)氧分子由2個(gè)氧原子構(gòu)成。 （5）分子理論的應(yīng)用 用分子觀點(diǎn)解釋物理變化、化學(xué)變化：沒(méi)有新分子生成的變化是物理變化，分子本身發(fā)生變化，有新分子生成的變化是化學(xué)變化。 用分子觀點(diǎn)解釋混合物、純凈物：由同種分子構(gòu)成的物質(zhì)是純凈物，由不同

7、種分子構(gòu)成的物質(zhì)是混合物 8．原子 （1）分子在化學(xué)變化中是可以再分的，如當(dāng)加熱紅色的氧化汞粉末時(shí)，氧化汞分子會(huì)分解成氧的粒子和貢的粒子，這種在化學(xué)變化中不能再分的粒子就是原子，原子也可以直接構(gòu)成物質(zhì)，如汞、鐵等。再如，在水電解的反應(yīng)里，水分子分解成氫原子和氧原子，每2個(gè)氫原子結(jié)合成1個(gè)氫分子，每2個(gè)氧原子結(jié)合成1個(gè)氧分子。 （2）原子的定義：原子是化學(xué)變化中的最小粒子（用化學(xué)方法不可再分）。 （3）原子的性質(zhì)：原子的體積和質(zhì)量都很?。辉釉诓粩噙\(yùn)動(dòng)；原子間有一定的間隔；同種物質(zhì)的原子性質(zhì)相同，不同種物質(zhì)的原子性質(zhì)不同。 （4）化學(xué)反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)：在化學(xué)反應(yīng)中，分子可

8、以分成原子，原子不能再分，分成的原子重新結(jié)合形成新的分子，從而聚集成新的物質(zhì)，有的原子直接聚集成物質(zhì)。 9．水凈化的一般方法 （1）純水是無(wú)色、無(wú)臭（xiù）、清澈透明的液體，而自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里由于含有許多可溶性和不溶性雜質(zhì)，因此常呈渾濁，可以用沉淀、過(guò)濾、吸附、蒸餾等方法凈化。 （2）水的凈化方法：自然界的水因含有許多雜質(zhì)和細(xì)菌，所以是混合物，不宜直接飲用，針對(duì)水質(zhì)的不同，需對(duì)水進(jìn)行凈化處理，常用的水的凈化方法有：吸附、過(guò)濾、蒸餾、殺菌等。 吸附：常用明礬、活性炭對(duì)水中的雜質(zhì)吸附而沉降。明礬是一種常用的凈水劑，在水中形成膠狀物，對(duì)懸浮雜

9、質(zhì)進(jìn)行吸附沉降，達(dá)到凈水的目的；活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，可以吸附水中懸浮物，也可吸附溶于水有異味或有顏色的物質(zhì)。 過(guò)濾：除去水中不溶性雜質(zhì)的方法。 蒸餾：除去水中可溶性雜質(zhì)的方法，凈化程度相對(duì)較高，得到的蒸餾水可看做是純凈物。 殺菌：水中含有細(xì)菌、病菌，可放入適量的藥物進(jìn)行殺菌、消毒，如漂白粉、氯氣及新型消毒劑二氧化氯（ClO2）等。 10．過(guò)濾 實(shí)驗(yàn)名稱：天然水的凈化 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)過(guò)濾等基本操作 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：取3個(gè)燒杯，各盛大半燒杯渾濁的天然水，向其中2個(gè)燒杯中各加入3藥匙明礬粉末，攪拌溶解后，靜置，觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)

10、裝置：鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、燒杯、漏斗、玻璃棒。 實(shí)驗(yàn)操作：準(zhǔn)備好過(guò)濾器，操作時(shí)注意“一貼、二低、三靠”，“一貼”即濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁；“二低”即濾紙低于漏斗邊緣、濾液低于濾紙邊緣（可先用水潤(rùn)濕，不能有氣泡否則速度變慢）；“三靠”即燒杯緊靠玻璃幫、玻璃幫緊靠三層濾紙、漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁。 實(shí)驗(yàn)分析：把過(guò)濾后的水和未經(jīng)處理的天然水以及做了不同程度處理的水進(jìn)行比較，得出過(guò)濾后的水非常清澈。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：經(jīng)過(guò)靜置、沉淀、過(guò)濾后可得到較純凈的水（得不到純水，還有可溶性雜質(zhì)）。 注意點(diǎn)：過(guò)濾得到的濾液仍渾濁的原因：儀器本身不清潔；濾紙破損（例如玻璃棒沒(méi)有靠著三層濾紙一邊）；過(guò)濾時(shí)濾

11、液高于濾紙邊緣。必須重新過(guò)濾。先過(guò)濾上層清夜后過(guò)濾下層濁液（否則影響速度） 11．硬水的軟化 （1）有些地區(qū)的水很容易使水壺或盛水的器具上結(jié)水垢，主要是因?yàn)樵摰貐^(qū)的水中容有較多的可溶性鈣和鎂的化合物，在水加熱或長(zhǎng)久放置時(shí)，這些化合物會(huì)生成沉淀，即水垢（主要成分是碳酸鈣，可以用酸除去）。 （2）硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫硬水。 （3）軟水：不含或含有較少的可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水。 （4）硬水與軟水的區(qū)分方法：用肥皂水可區(qū)分硬水和軟水，泡沫多的水為軟水、泡沫少的為水硬水。 （5）硬水的危害：用硬水洗滌衣物，既浪費(fèi)肥皂也洗不干凈，時(shí)間長(zhǎng)了還會(huì)使衣物變

12、硬；鍋爐用水硬度高了十分危險(xiǎn)，因?yàn)殄仩t內(nèi)結(jié)水垢后不僅浪費(fèi)燃料，而且會(huì)使鍋爐內(nèi)管道局部過(guò)熱，易引起管道變形或損壞，嚴(yán)重時(shí)還可能引起爆炸；長(zhǎng)期飲用硬水有害人體的健康。 （6）硬水的軟化：設(shè)法除去硬水中的鈣、鎂化合物，可以使硬水軟化成軟水。工業(yè)上和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中軟化硬水的方法很多，生活中我們通過(guò)將水煮沸也可以降低水的硬度。實(shí)驗(yàn)室常備的蒸餾水是凈化程度較高的水，一般由工業(yè)生產(chǎn)提供，在實(shí)驗(yàn)室里也可以制取蒸餾水。 12．人類擁有的水資源。 （1）水在地球上的分布和儲(chǔ)量 總儲(chǔ)量：1.39×1018m3，地球表面約71%被水覆蓋著，可分為：地下水、大氣水、生物水（人體內(nèi)含水量約占人體

13、質(zhì)量的三分之二，某些蔬菜含水量可達(dá)90%以上）及地面水，人類主要利用的是地面水；地面水又包括：海水（咸水）96.5%，湖水0.97％（咸水）及河水、江水、冰川等淡水資源，淡水僅占2.53%，可利用的只占淡水總量的30.4%。 （2）缺水的主要原因：地球上絕大多數(shù)的水是海水，目前難以淡化利用；隨著生活水平的普遍提高，使生活和生產(chǎn)各方面的用水量不斷增加；水污染情況沒(méi)有得到有效控制。 （3）水污染的主要原因：工業(yè)上的廢水、廢氣、廢渣（“三廢”）未經(jīng)處理，任意排放；生活污水任意排放；農(nóng)藥、化肥的不合理施用，造成水體污染。 （4）我國(guó)的水資源總量為2.8×1012m3,位居世界第六，但人均水量只有2300m3左右，約為世界人均水量的四分之一，居世界第八十幾位。 （5）許多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)水資源短缺。 13．愛(ài)護(hù)水資源 （1）要節(jié)約用水：提高水的利用效益；使用新技術(shù)，改革工藝和改變習(xí)慣；污水處理之后，循環(huán)利用 （2）要防止水體污染：提高環(huán)保意識(shí)，加強(qiáng)水質(zhì)的鑒別；工業(yè)“三廢”要進(jìn)行綜合利用和經(jīng)處理后在排放；農(nóng)業(yè)上提倡使用農(nóng)家肥，合理使用化肥和農(nóng)藥；以預(yù)防為主，治理為輔。 （3）保護(hù)環(huán)境，多植樹(shù)種草。