2019-2020年滬教版《第二章第三節(jié)　奇妙的二氧化碳》名師導(dǎo)航.doc

2019-2020年滬教版第二章第三節(jié)奇妙的二氧化碳名師導(dǎo)航知識(shí)梳理一、自然界中的二氧化碳大氣中二氧化碳的產(chǎn)生途徑大氣中二氧化碳的消耗途徑人和動(dòng)植物的呼吸；化石燃料的燃燒；人和動(dòng)植物尸體的分解綠色植物的光合作用以及水和礦物質(zhì)對(duì)二氧化碳的溶解大氣中二氧化碳增多的原因：人類消耗的_急劇增加，排放到空氣中的二氧化碳增多。_遭到破壞，自然界消耗二氧化碳的能力減弱。大氣中二氧化碳含量的增加會(huì)導(dǎo)致全球變暖，這種現(xiàn)象叫做_，對(duì)人類的生存環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不良影響。答案:含碳燃料植被溫室效應(yīng)二、二氧化碳的物理性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳是一種_、_、密度比空氣_、_溶于水的氣體。加大壓強(qiáng)、降低溫度能變成固體，俗稱“_”。干冰_時(shí)吸收大量的熱。二氧化碳滅火器中裝的_是二氧化碳。答案:無色無味大能干冰升華液態(tài)三、二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)1.不能，_也不支持_,也不支持_。二氧化碳能使燃著的木條_，說明它既不能燃燒也不支持燃燒。2.與水反應(yīng)生成_。若把二氧化碳通入紫色石蕊試液中，發(fā)生的現(xiàn)象為_，發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為：_，符號(hào)表達(dá)式為：_。若把上述溶液加熱，可以觀察到的現(xiàn)象為_，說明碳酸_分解，所以，實(shí)驗(yàn)室里沒有碳酸存在。3.與澄清石灰水反應(yīng)若把二氧化碳通入澄清石灰水中，可以觀察到的現(xiàn)象為_。發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：_ +Ca(OH)2CaCO3+H2O答案:1.燃燒燃燒呼吸熄滅2.碳酸紫色石蕊試液變成紅色水+二氧化碳碳酸H2O+CO2H2CO3 溶液由紅色變成紫色易3.澄清石灰水變渾濁CO2四、二氧化碳的用途因?yàn)樗恢С謃，不能_，而且密度比空氣的密度_，所以可用來_；能參與_，可用來作氣體肥料；能與水、食鹽等生成純堿等物質(zhì)，可作化工原料；干冰升華吸收大量熱量，可作_，冷藏食物或人工降雨、制造云霧等。答案:燃燒燃燒大滅火光合作用制冷劑五、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法1.藥品實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳所需要的藥品是_。2.反應(yīng)原理文字表達(dá)式可表示為：_。符號(hào)表達(dá)式為：CaCO3+HClCaCl2+H2O+CO23.實(shí)驗(yàn)裝置制二氧化碳時(shí)反應(yīng)物都是_體和_體，反應(yīng)_加熱，所以用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的發(fā)生裝置。需要的儀器可以是：大試管、鐵架臺(tái)、帶導(dǎo)管的單孔塞。 也可以用下列儀器：錐形瓶、長頸漏斗、帶導(dǎo)管的雙孔塞。因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝鈅，且_溶于水，還和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故只能采用_收集。圖2-134.二氧化碳的檢驗(yàn)與驗(yàn)滿方法(1)檢驗(yàn)：可用澄清的石灰水檢驗(yàn)。方法是將被檢驗(yàn)氣體通入澄清石灰水中，若澄清的石灰水變_，證明是二氧化碳，否則不是。(2)驗(yàn)滿：把燃著的木條伸到集氣瓶口，若木條_，證明已收集滿；否則，未滿。5.一般采取的操作步驟(1)連接儀器，檢查裝置的氣密性；(2)裝入塊狀的大理石或石灰石；(3)倒入稀鹽酸；(4)用向上排空氣法收集二氧化碳。答案:1.石灰石（或大理石）和稀鹽酸2.碳酸鈣+鹽酸氯化鈣+水+二氧化碳3.固液不大能向上排空氣法4.(1)渾濁 (2)熄滅六、二氧化碳的工業(yè)制法原理：高溫煅燒石灰石，生產(chǎn)生石灰，副產(chǎn)品是二氧化碳。碳酸鈣氧化鈣+二氧化碳七、化合反應(yīng)和分解反應(yīng)化合反應(yīng)是_。分解反應(yīng)是_。答案:兩種或兩種以上物質(zhì)反應(yīng)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)一種物質(zhì)反應(yīng)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)疑難突破 實(shí)驗(yàn)室能夠產(chǎn)生二氧化碳的途徑有多種，如：碳的燃燒、木炭還原氧化銅、一氧化碳還原氧化銅、高溫分解石灰石、含碳化合物的燃燒、碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)，以及大理石與稀硫酸的反應(yīng)等等，為什么單單選用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)呢？ 剖析：碳的燃燒，木炭還原氧化銅，一氧化碳還原氧化銅，高溫分解石灰石制二氧化碳成本高、操作麻煩、純度低，不適宜于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳。而碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)速率太快，不易收集。大理石（或石灰石）是塊狀固體，碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣，不易溶于水，覆蓋在碳酸鈣表面，阻隔了硫酸與碳酸鈣的接觸，所以反應(yīng)很快停止了。 選用大理石（或石灰石）與稀鹽酸的反應(yīng)制取二氧化碳的理由是：石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應(yīng)不需加熱，而且反應(yīng)速率適中，易于收集。問題探究 問題1:石蕊是一種色素，遇酸變成紅色。為了驗(yàn)證二氧化碳不僅能溶于水，而且能與水反應(yīng)生成碳酸(CO2+H2OH2CO3),你可設(shè)計(jì)什么實(shí)驗(yàn)來證明該反應(yīng)的發(fā)生呢？ 探究：如圖所示，取四朵用紫色石蕊試液染成紫色的干燥的小紙花，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖2-14用裝有稀醋酸的噴水器向第一朵花噴稀醋酸?，F(xiàn)象：紫色石蕊紙花變成紅色。結(jié)論：紫色石蕊遇酸變紅色。用裝有蒸餾水的噴水器向第二朵花噴蒸餾水?，F(xiàn)象：紫色石蕊紙花沒有發(fā)生變化。結(jié)論：水不能使石蕊變顏色。將第三朵花直接放入盛有二氧化碳的集氣瓶中?，F(xiàn)象：紫色石蕊紙花沒有發(fā)生變化。結(jié)論：二氧化碳不能使石蕊變顏色。用裝有蒸餾水的噴水器向第四朵花噴水后，再將噴有水的花放入另盛有二氧化碳的集氣瓶內(nèi)?，F(xiàn)象：紫色石蕊紙花變成紅色。結(jié)論：二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸。 問題2:設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，證明二氧化碳的溫室效應(yīng)。圖2-15 探究：方案一：如上圖所示，取兩個(gè)完全相同的塑料瓶，瓶口加塞子，插入玻璃管（紅墨水封在管中），其中一個(gè)瓶為空氣，另一瓶中充入高濃度二氧化碳，同時(shí)放在陽光中照射，一段時(shí)間后，盛高濃度二氧化碳瓶中的紅墨水比另一瓶上升得快，表明其溫度升高快，氣體受熱膨脹。證明二氧化碳對(duì)太陽光熱量吸收率比空氣高。 方案二：如下圖所示的兩個(gè)瓶共用一根玻璃管，一滴水滴（紅墨水），在陽光下照射觀察水滴移動(dòng)情況。圖2-16 典題精講 例1:如圖2-17所示是證實(shí)植物進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置。取一個(gè)大燒杯裝入大半杯水，燒杯內(nèi)放入一些金魚藻，并通入一定量的氣體a，靜止一段時(shí)間后，用漏斗罩住金魚藻，然后將盛滿水的試管倒置于漏斗上，過一會(huì)兒，試管內(nèi)有許多氣泡產(chǎn)生，管內(nèi)液面下降，根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)，完成下列問題：圖2-17（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制取氣體a的化學(xué)方程式_。（2）通入氣體a的目的是_。（3）當(dāng)試管內(nèi)的液面處于圖示位置時(shí)，則試管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)_外界大氣壓強(qiáng)（選填“大于”“等于”或“小于”）。（4）試管內(nèi)的氣體可用_來檢驗(yàn)。（5）欲達(dá)到該實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，裝置必須置于有_環(huán)境中。思路解析 植物進(jìn)行光合作用的條件是要有二氧化碳?xì)怏w和光照，故通入的氣體a應(yīng)為二氧化碳?xì)怏w；實(shí)驗(yàn)室通常用石灰石和鹽酸反應(yīng)來制取CO2氣體，通入氣體a的目的是讓植物吸收CO2氣體以進(jìn)行光合作用；光合作用的結(jié)果產(chǎn)生了氧氣，而氧氣不易溶于水，故試管內(nèi)的氣體為氧氣，其壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)；試管內(nèi)的氣體是氧氣，可用帶火星的木條檢驗(yàn)；植物進(jìn)行光合作用的另一條件是要有光照，所以必須在有陽光的環(huán)境中。答案:（1） CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2（2）讓植物吸收二氧化碳進(jìn)行光合作用（3）小于（4）帶火星的木條（5）陽光（光照） 例2:某興趣小組用圖2-19所示的裝置做有關(guān)二氧化碳?xì)怏w的實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)將收集滿二氧化碳?xì)怏w的試管倒插入盛有紫色石蕊試液的水槽中，并輕輕振蕩試管。圖2-19（1）描述產(chǎn)生的現(xiàn)象：_。（2）寫出反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式：_。思路解析 二氧化碳與水發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸，使紫色石蕊試液變紅；試管中氣體體積減小，氣體壓強(qiáng)減小，外界大氣壓把水壓入試管中，形成一段水柱。答案:（1）試管內(nèi)形成一段紅色水柱（2）CO2+H2OH2CO3知識(shí)導(dǎo)學(xué) 在學(xué)習(xí)這節(jié)課之前，需要復(fù)習(xí)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法和性質(zhì)。 減少大氣中二氧化碳增多的措施：改善燃料的結(jié)構(gòu)：減少使用化石燃料，更多使用清潔能源。如太陽能、核能、風(fēng)能、潮汐能。增強(qiáng)大自然的自凈能力，如大力植樹造林，禁止亂砍濫伐森林等。 其密度通過傾倒二氧化碳熄滅蠟燭的實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)，其溶解性結(jié)合課本小實(shí)驗(yàn)和制汽水等生活實(shí)例理解。 干冰不是冰，而是固態(tài)二氧化碳。 不支持燃燒是相對(duì)的，指它不支持非還原性物質(zhì)燃燒，卻能支持一些還原性很強(qiáng)的（如活潑金屬鎂）物質(zhì)燃燒。 把二氧化碳通入紫色石蕊試液中，紫色石蕊試液變成紅色，不是二氧化碳的作用，而是生成的碳酸的作用。這地方比較容易出錯(cuò)。 碳酸不穩(wěn)定容易分解。 CO2能使澄清石灰水變渾濁可用來檢驗(yàn)二氧化碳的存在。 二氧化碳能參與光合作用，是自然界中消耗二氧化碳的主要方式。藥品的選用要注意： (1)不能選用濃鹽酸，因濃鹽酸揮發(fā)性太強(qiáng)，能揮發(fā)出大量的氯化氫氣體，使制得的二氧化碳不純。 (2)不能選用硫酸，因硫酸與碳酸鈣反應(yīng)生成微溶性的硫酸鈣沉淀包在碳酸鈣的表面，會(huì)阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。 (3)不能用碳酸鈉、碳酸鉀代替大理石或石灰石，因?yàn)樗鼈円兹苡谒?，反?yīng)速率大，難以收集。 確定氣體發(fā)生裝置應(yīng)考慮的因素是反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。據(jù)此，氣體發(fā)生裝置可分為以下兩種類型：一類是：固體與固體需加熱制取氣體的發(fā)生裝置。如用高錳酸鉀加熱制氧氣，需要的儀器有：大試管、酒精燈、鐵架臺(tái)、帶導(dǎo)管的單孔塞等。另一類是：固體與液體不需要加熱制取氣體的發(fā)生裝置。如用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，需要的儀器可以是：大試管、鐵架臺(tái)、帶導(dǎo)管的單孔塞。也可以用下列儀器：錐形瓶、長頸漏斗、帶導(dǎo)管的雙孔塞。 用排空氣法收集氣體時(shí)還應(yīng)注意三點(diǎn)： 第一，所收集氣體若有毒性，能用排水法就不要用排空氣法，以防污染空氣。 第二，導(dǎo)管必須伸到集氣瓶底部，這樣才能把集氣瓶內(nèi)的氣體充分排凈。 第三，如果不知道所收集氣體的密度，可計(jì)算其相對(duì)分子質(zhì)量，再與空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量29比較，比29大的密度就比空氣的大，比29小的密度就比空氣的小。 二氧化碳的檢驗(yàn)與驗(yàn)滿方法不同。檢驗(yàn)是驗(yàn)證這種氣體是否是二氧化碳，需通入澄清的石灰水中，看是否變渾濁。而驗(yàn)滿是將燃著的木條伸到集氣瓶口，若木條熄滅，證明已收集滿；否則，未滿。 制取氣體時(shí)，一般要先檢查裝置氣密性；裝藥品時(shí)，一般先裝固體藥品，再裝液體藥品。氧化鈣俗稱生石灰?；戏磻?yīng)和分解反應(yīng)都屬于化學(xué)反應(yīng)，而且屬于基本反應(yīng)類型。 化合反應(yīng)要求多變一，分解反應(yīng)要求一變多。疑難導(dǎo)析 實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇藥品的原則一般遵循：藥品來源廣、價(jià)廉條件：裝置、操作簡單產(chǎn)氣速率適中、純度高安全，副產(chǎn)物污染小或零污染。要說明碳的燃燒，木炭還原氧化銅，一氧化碳還原氧化銅，高溫分解石灰石制二氧化碳不符合原則；碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)不符合原則；碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)不能進(jìn)行。分析清楚產(chǎn)生二氧化碳的各種途徑：碳的燃燒、木炭還原氧化銅、一氧化碳還原氧化銅、高溫分解石灰石、含碳化合物的燃燒、碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)，以及大理石與稀硫酸的反應(yīng)等等是否符合實(shí)驗(yàn)室制取氣體的原則即可。問題導(dǎo)思這是一道驗(yàn)證二氧化碳與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)的探究題目。我們可以采用排除的方法。 利用大家都比較熟悉的知識(shí)點(diǎn)，向石蕊試液中通入二氧化碳以后，石蕊試液也可變成紅色。我們首先通過實(shí)驗(yàn)（）說明酸可以使石蕊試液變成紅色；又通過實(shí)驗(yàn)（）證明水不能使紫色石蕊試液變成紅色；在實(shí)驗(yàn)（）中又證明了干燥的二氧化碳也不能使紫色石蕊變成紅色。因此我們可以推斷，既然水和二氧化碳都不能使紫色石蕊試液變紅色，那么二氧化碳的溶液中除了水和二氧化碳以外，還應(yīng)有其他新物質(zhì)。由于酸能使紫色石蕊試液變成紅色，所以我們可以推斷有碳酸生成。 因?yàn)槲覀円呀?jīng)知道，在二氧化碳溶液中存在二氧化碳和水，只要排除了這兩種物質(zhì)可以使紫色石蕊變成紅色，就可以說明二氧化碳與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)。 有比較容易出錯(cuò)的地方：把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成直接將二氧化碳通入紫色石蕊試液中，這樣并不能證明二氧化碳與水發(fā)生了反應(yīng)。二氧化碳吸收太陽光的熱量不散失，使體系溫度升高。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要與普通空氣對(duì)比驗(yàn)證二氧化碳有溫室效應(yīng)，此實(shí)驗(yàn)是人們研究地球溫室效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。 方案一的設(shè)計(jì)思路是利用在陽光照射下充入高濃度二氧化碳的塑料瓶比充入空氣的的塑料瓶的溫度高，使得封在管中的紅墨水發(fā)生移動(dòng)，通過移動(dòng)的方向是向上還是向下可以驗(yàn)證二氧化碳有溫室效應(yīng)。方案二的設(shè)計(jì)思路是利用在陽光照射下充入高濃度二氧化碳的塑料瓶比充入空氣的的塑料瓶的溫度高，使得封在管中的紅墨水發(fā)生移動(dòng)，通過移動(dòng)的方向是向左還是向右可以驗(yàn)證二氧化碳有溫室效應(yīng)。典題導(dǎo)考綠色通道這是一道化學(xué)與生物相結(jié)合的題目，應(yīng)用生物學(xué)科上的光合作用知識(shí)解答化學(xué)問題，是解決此類題目的關(guān)鍵。光合作用需要吸收二氧化碳，釋放出氧氣。黑色陷阱要知道植物進(jìn)行呼吸作用時(shí)，吸收氧氣，呼出二氧化碳，正好與光合作用相反。典題變式 如圖2-18所示裝置，可用來證明綠色植物在呼吸過程中有二氧化碳生成。試完成下列問題：圖2-18(1)A處錐形瓶所起的作用是_。(2)B處錐形瓶內(nèi)石灰水的作用是_。(3)C處玻璃罩為什么不能透光？_。（4）能表示這個(gè)實(shí)驗(yàn)獲得成功的兩個(gè)主要現(xiàn)象是和_。_（5）D處錐形瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式：_。答案:（1）吸收空氣中的二氧化碳（2）證明通入的空氣中已經(jīng)沒有二氧化碳（3）讓綠色植物在暗處只能進(jìn)行作用（4）B中的澄清石灰水不變渾濁D中的澄清石灰水變渾濁(5)CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O黑色陷阱 解此類題時(shí)往往不一定想得那么全面，有的同學(xué)只想到紫色石蕊試液變成紅色，而忽略了液面的上升。典題變式 將一充滿干燥、純凈二氧化碳的試管倒置于飽和氫氧化鈣溶液中，觀察到的現(xiàn)象是_；寫出反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式_。圖2-20答案:溶液進(jìn)入試管，且最終充滿整個(gè)試管，進(jìn)入試管的溶液變渾濁CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O附送：2019-2020年滬教版第二章第四節(jié)自然界中的水名師導(dǎo)航知識(shí)梳理一、水的物理性質(zhì)純凈的水是_、_、_的液體。在壓強(qiáng)為101千帕?xí)r，水的凝固點(diǎn)是0 ，沸點(diǎn)是100 。4 時(shí)水的密度最大，為1 gcm3。水結(jié)冰時(shí)體積膨脹，所以冰的密度比水的_。答案:無色無味透明小二、水的組成(利用水的電解探究水的組成)1.實(shí)驗(yàn)裝置通電分解水的簡易裝置圖2-222.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：與電源相連的兩極上都有_產(chǎn)生，且與電源正極相連的一端產(chǎn)生氣體體積少，與負(fù)極相連的一端產(chǎn)生氣體體積多，體積比約為_。3.氣體檢驗(yàn)：用_檢驗(yàn)乙管中的氣體，發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃，說明是氧氣；用_檢驗(yàn)甲管中的氣體，能燃燒，火焰是淡藍(lán)色，是氫氣。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水在通電條件下，發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和氧氣。注意：電源要用直流電。水 _+ _H2O _+ _做完電解水實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是：水是由_元素組成的，物質(zhì)可分。答案:2.氣泡123.帶火星的木條燃著的木條4.氫氣氧氣H2 O2氫、氧三、氫氣1.物理性質(zhì)氫氣是一種沒有_、沒有_的氣體，_溶于水，密度比空氣_，是相同條件下密度最_的氣體，所以命名為氫氣。2.化學(xué)性質(zhì)氫氣具有_性，在空氣（或氧氣）中燃燒時(shí)，放出大量的_，產(chǎn)生_火焰，在其火焰上方罩一冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁有_出現(xiàn)。需要注意的是，混有一定量空氣或氧氣的氫氣遇明火會(huì)發(fā)生爆炸，因此，點(diǎn)燃?xì)錃馇埃欢ㄒ猒。3.驗(yàn)純方法用排水法或向下排空氣法收集一試管氫氣，用拇指堵住試管口，靠近火焰，然后移開拇指點(diǎn)火，如果發(fā)出尖銳的_，表明氫氣不純，聲音很小則表明氫氣較純。答案:1.顏色氣味難小小2.可燃熱量淡藍(lán)色水珠驗(yàn)純3.爆鳴聲四、水凈化的一般辦法利用_、_、_和等方法可以凈化水。（1）吸附：明礬可用于凈水，是因?yàn)槊鞯\溶于水生成的膠狀物可以_懸浮于水中的雜質(zhì)，使之從水中_出來。用具有吸附作用的固體還可以吸附掉一些_的雜質(zhì)，除去異味。（2）沉淀：對(duì)于靜置沉淀和吸附沉淀，單一操作相對(duì)凈化程度較高的是_。（3）過濾過濾是分離不溶性_和_的一種方法。過濾所需儀器漏斗、_、_、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）。過濾操作要點(diǎn)一貼：將濾紙折疊成圓錐形，用水濕潤使其緊貼在漏斗內(nèi)壁上，中間不要留有氣泡。二低：濾紙要低于_的邊緣，漏斗里的液面應(yīng)低于_的邊緣。三靠：過濾時(shí)玻璃棒的末端要輕輕靠在_濾紙的一邊；盛過濾液的燒杯口要緊靠在玻璃棒的中上端，傾倒過濾液時(shí)沿玻璃棒流進(jìn)過濾器；漏斗的最下端要緊貼在燒杯內(nèi)壁上，以免濾液飛濺。（4）蒸餾：給液體加熱，使它變成_，再使_冷卻凝聚成液體，這種方法叫做蒸餾。通過蒸餾，可以利用物質(zhì)的_不同來分離和提純液態(tài)混合物，也可以把混在液體中的不揮發(fā)性雜質(zhì)除去。答案:沉淀過濾吸附蒸餾（1）吸附沉淀可溶性（2）吸附沉淀（3）固體液體玻璃棒燒杯漏斗濾紙三層（4）蒸氣蒸氣沸點(diǎn)五、硬水和軟水1.硬水和軟水 含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫硬水，不含或含有較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水。河水多是硬水，雪水、雨水是軟水。2.硬水和軟水的檢驗(yàn) 把肥皂水倒入水中攪拌，若水易起浮渣的為硬水，反之是軟水。3.軟化硬水的方法（1）生活中煮沸，可使部分可溶性鈣、鎂化合物沉淀析出，以降低水的硬度。（2）實(shí)驗(yàn)室根據(jù)水和雜質(zhì)的沸點(diǎn)不同，用蒸餾法獲取蒸餾水。 蒸餾：利用液體的沸點(diǎn)不同分離混合物的方法。疑難突破1.凡是無色透明的水都能喝嗎？ 剖析：無色透明的水不一定是純凈的水，無色透明的水只能說明水中不含不溶性雜質(zhì)，有可能有一些對(duì)人體健康不利的可溶性雜質(zhì)。答案:不一定能飲用。2.為什么燒水的水壺內(nèi)時(shí)間長了會(huì)有水垢？ 剖析：因?yàn)樗锌扇苄缘拟}、鎂化合物在加熱時(shí)變成難溶性物質(zhì)，于是形成水垢。 答案:因?yàn)樗泻锌扇苄缘拟}、鎂化合物，在燒水的過程中，溫度升高，發(fā)生化學(xué)變化，形成不溶性的物質(zhì)，即形成了水垢。問題探究 問題1:家中的水壺使用較長一段時(shí)間后，在壺底會(huì)結(jié)上一層厚厚的水垢（它的主要成分是碳酸鈣與氫氧化鎂，能溶于酸）。試?yán)眉抑鞋F(xiàn)有的物質(zhì)和用品設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來除去鋁壺中的水垢。 探究：水垢能溶于酸，家中常見的酸，就是醋酸。 先用機(jī)械刮擦的方法除去壺幫和壺嘴里比較松軟的水垢，這樣可以減少食醋的用量，然后把食醋倒入壺里。為了加快反應(yīng)，還應(yīng)該把水壺加熱，溫度維持在6070 。這樣，水垢就可以慢慢變得疏松，容易去除。 問題2:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)區(qū)分蒸餾水和自來水。 探究：取這兩種水各少許放于兩個(gè)燒杯中，加熱蒸發(fā)至完全沒有，觀察燒杯底部，如果出現(xiàn)少量的固體物質(zhì)則是自來水，另一種水則為蒸餾水。典題精講 例1:在電解水的實(shí)驗(yàn)中，正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是( )A.通電后，兩個(gè)電極上都有氣泡產(chǎn)生；過一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)玻璃管內(nèi)氣體的體積比約為21B.負(fù)、正兩極分別有氫氣和氧氣，而且體積比約為21C.水是由氫、氧兩元素組成的D.水發(fā)生分解反應(yīng)，在插入正極的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的是氫氣思路解析 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是憑我們的感官感覺到的。如眼看、鼻聞、觸摸等。而選項(xiàng)A所描述的，確實(shí)是我們通過眼睛看到的，并做了直接描寫，所以是題目所要求的答案。而B選項(xiàng)所描述為負(fù)、正兩極分別有氫氣和氧氣，且它們的體積分別是21，只能通過我們進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論，而不應(yīng)算作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所以不能是題目的答案。而C、D選項(xiàng)都是通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論，所以它們都不是本題的答案。答案:A 例2:圖2-23A是電解水的簡易裝置，圖B為電解水生成氣體與時(shí)間關(guān)系圖，試完成下列問題：圖2-23（1）若甲管生成氣體A，則b應(yīng)接電源_極。（2）氣體B以帶火星的木條檢驗(yàn)，產(chǎn)生的現(xiàn)象是_，說明氣體具有的性質(zhì)是_。（3）實(shí)驗(yàn)室可用什么方法收集氫氣和氧氣？這是根據(jù)氣體的什么性質(zhì)？（4）4分鐘后，甲、乙排除管內(nèi)水的體積比各為多少？思路解析 本題考點(diǎn)是學(xué)生對(duì)電解水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解和記憶?？疾榉绞捷^靈活，有簡答、填空、識(shí)圖等形式。既考查了相關(guān)化學(xué)知識(shí)，又將數(shù)學(xué)、物理知識(shí)運(yùn)用于化學(xué)中，因此綜合性較強(qiáng)。本題應(yīng)從圖B著眼，在橫坐標(biāo)上取一點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)相同時(shí)間內(nèi)A氣體體積大于B氣體體積，故A為氫氣，B為氧氣。其他各問就可順利作答了。答案:（1）負(fù)（2）帶火星木條復(fù)燃助燃性（）都可用排水集氣法；氫氣難溶于水，氧氣不易溶于水（4）V(甲)V(乙)=21知識(shí)導(dǎo)航 自然界中存在的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有許多可溶性和不溶性雜質(zhì)。 在壓強(qiáng)為101千帕?xí)r，加熱到100 水就燒開了。冬天，到了0 就要結(jié)冰。冰浮在水面上。 正極得氧，負(fù)極得氫。若將圖中正、負(fù)極反接，左邊試管得氧，右邊試管得氫。實(shí)驗(yàn)技巧： 水的導(dǎo)電能力較弱，反應(yīng)較慢。電解水時(shí)在水里加入少量的硫酸或氫氧化鈉溶液，能增強(qiáng)水的導(dǎo)電性。 水的電解需要通直流電，干電池就是一種直流電源。 氫氣的體積是氧氣體積的2倍，但質(zhì)量卻是氧氣的1/8。 氧氣的檢驗(yàn)是利用帶火星的木條，即利用氧氣的助燃性；氫氣的檢驗(yàn)是利用氫氣的可燃性。 水在通電的情況下，分解可以得到氫氣和氧氣。由于氫氣是由氫元素組成，氧氣是由氧元素組成。所以得出水是由氫元素和氧元素組成的，而且知道物質(zhì)是可以再分的。 氫氣是最輕的氣體，氫意即“輕”。因此氫氣可以用來填充氣球，氣球可以高高飄揚(yáng)。 一切可燃性氣體或可燃性粉塵與空氣或氧氣充分混合后，遇明火均可能發(fā)生爆炸。各物質(zhì)都有一定的爆炸極限（能引起爆炸的濃度范圍）。氫氣的爆炸極限是4%74.2%。 對(duì)于任何可燃性氣體，燃燒之前都需要檢驗(yàn)純度。 用向下排空氣法收集氫氣進(jìn)行二次驗(yàn)純時(shí)，必須用拇指堵住試管口待一會(huì)兒，防止殘留在試管內(nèi)的氫氣火焰引爆不純的氫氣。 利用明礬等絮凝劑，這些絮凝劑溶于水后，生成的膠狀物對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行吸附，使雜質(zhì)沉降來達(dá)到凈水的目的。除去不溶性雜質(zhì)除去可溶性雜質(zhì)降低水的硬度靜置沉淀可以否過濾可以否吸附可以可以蒸餾可以可以可以 過濾是分離混合物的一種常用的方法。若兩種物質(zhì)混合，需進(jìn)行過濾分離，則必須符合一種可溶、一種不溶。過濾時(shí)一定嚴(yán)格按照“一貼”“二低”“三靠”進(jìn)行操作。否則，容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。 蒸餾操作時(shí)要注意的要點(diǎn)是： 在燒瓶中加入約1/3體積的硬水，再加入少量防暴沸沸石或碎瓷片。 蒸餾時(shí)注意保持溫度緩慢上升，同時(shí)通入冷水進(jìn)行冷卻。當(dāng)蒸餾燒瓶中只有少量液體或已達(dá)到規(guī)定要求時(shí)即停止蒸餾。 使用硬水對(duì)生活、生產(chǎn)的危害： 用硬水洗滌衣物既浪費(fèi)肥皂，又不易洗凈，時(shí)間長了還會(huì)使衣物變硬。 鍋爐用硬水，易使?fàn)t內(nèi)結(jié)垢，不僅浪費(fèi)燃料，且易使?fàn)t內(nèi)管道變形、損壞，嚴(yán)重者可引起爆炸。 人們長期飲用硬水有害人體的健康。 人們在煮沸硬水的過程中，可以看到形成水垢，水垢的形成主要是因?yàn)槟撤N原來可溶性的鈣、鎂化合物經(jīng)過加熱后，形成了不溶性的化合物。水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂。 蒸餾水是凈化程度較高的水。疑難導(dǎo)析 需說明水中的雜質(zhì)除了不溶性的雜質(zhì)，還有可溶性的雜質(zhì)，無色透明的水只能保證不含不溶性雜質(zhì)，但可能有一些我們?nèi)庋劭床灰姷?，?duì)人體健康不利的可溶性雜質(zhì)。 要強(qiáng)調(diào)硬水中含有較多的可溶性的鈣、鎂化合物，在加熱時(shí)，發(fā)生化學(xué)變化，形成不溶性的物質(zhì)，即形成了水垢。水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂。這個(gè)過程實(shí)際上是把硬水變成軟水的過程。問題導(dǎo)思要先知道水垢的成分。在喝自來水時(shí)，我們通常把水煮沸，這時(shí)水中溶解的部分鈣和鎂的化合物的主要成分是Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2，受熱以后，就會(huì)分解，形成難溶于水的碳酸鈣和微溶的碳酸鎂，碳酸鎂與水反應(yīng)進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶的氫氧化鎂。這樣一來，水質(zhì)提高了，水中的雜質(zhì)變成了沉淀物，也就形成了水壺中的水垢。我們設(shè)法除去這些雜質(zhì)即可。 先要知道蒸餾水是純度較高的水，不僅沒有不溶性雜質(zhì)，而且沒有可溶性雜質(zhì)。而自來水中雖然沒有不溶性雜質(zhì)，但是有可溶性雜質(zhì)，把水蒸發(fā)除去，可溶性雜質(zhì)即可暴露出來。然后根據(jù)蒸餾水和自來水的組成特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。典題導(dǎo)考綠色通道 在水的電解過程中，正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，氫氣的體積是氧氣體積的2倍，但質(zhì)量卻是氧氣的1/8。典題變式 下列關(guān)于水在通電情況下的實(shí)驗(yàn)描述正確的是( )A.通電后，電極上出現(xiàn)氣泡，與正極相連的試管中可收集到一種可燃性氣體B.通電后，電極上出現(xiàn)氣泡，與正極相連的試管中的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃C.正極上產(chǎn)生的氣體與負(fù)極上產(chǎn)生的氣體的體積比為12D.正極上產(chǎn)生的氣體與負(fù)極上產(chǎn)生的氣體的體積比為18答案:B綠色通道 本題考點(diǎn)是學(xué)生對(duì)電解水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解和記憶?？疾榉绞捷^靈活，有簡答、填空、識(shí)圖等形式。既考查了相關(guān)化學(xué)知識(shí)，又將數(shù)學(xué)、物理知識(shí)運(yùn)用于化學(xué)中，因此綜合性較強(qiáng)。典題變式 圖2-24是電解水的簡易裝置：圖2-24（1）電源的A為_極，B _為極。（2）C試管中收集到的氣體是_，可以用_檢驗(yàn)；D試管中收集到的氣體是_，可以用_檢驗(yàn)。該反應(yīng)的文字表達(dá)式為_。（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出，水是由_組成的。答案:（1）負(fù)正（2）氫氣點(diǎn)燃的木條氧氣帶火星的木條水氫氣+氧氣（3）氫、氧元素