第三單元 自然界的水
一、水的性質(zhì)及組成
1、物理性質(zhì)：純水是無色、無臭、清澈透明的液體；在101kPa下，水的密度在4℃時(shí)最大，為1g／cm3；在101kPa下，水的凝固點(diǎn)為0℃，沸點(diǎn)是100℃。
2、化學(xué)性質(zhì)：①水通電可以分解成氫氣和氧氣；②水可以與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸；③水可以與氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈣；
3、水的組成實(shí)驗(yàn)探究（即水的電解實(shí)驗(yàn)）：①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： 正極上有氣泡緩慢產(chǎn)生，負(fù)極上有氣泡較快產(chǎn)生；一段時(shí)間后正負(fù)兩極產(chǎn)生的氣體的體積比為1：2（正少負(fù)多）。②氣體檢驗(yàn)（正氧負(fù)氫）：將帶火星的木條伸入正極產(chǎn)生的氣體中，發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃，則說明氣體是氧氣；將負(fù)極產(chǎn)生的氣體移近火焰，氣體能燃燒，火焰呈淡藍(lán)色，在火焰上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)，則說明氣體是氫氣。③反應(yīng)的化學(xué)方程式（分解反應(yīng)）：2H2O 2H2↑+ O2↑。④結(jié)論：水是由氫元素和氧元素兩種元素組成的。⑤實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：a、所用電為直流電（如電池）；b、水的導(dǎo)電性很弱，為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，可在水中加入少量的稀硫酸或氫氧化鈉溶液。
二、自然界的水（混合物）
1、自然界的天然水中含有可溶性和不溶性雜質(zhì)而常呈渾濁。
2、軟水和硬水：①含義——不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水；含較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫硬水。②軟水和硬水的區(qū)別方法——a、將肥皂水分別加到盛有軟水和硬水的燒杯中，攪拌，產(chǎn)生大量泡沫的是軟水，沒有泡沫或泡沫較少的是硬水。b、將燒杯中的軟水和硬水加熱煮沸，冷卻后，杯底白色沉淀多的為硬水，沒有或有較少白色沉淀的為軟水。③硬水給生活和生產(chǎn)帶的危害——a、使用硬水洗衣服既浪費(fèi)肥皂，又不易洗凈，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)使衣物變硬。b、鍋爐用硬水易使鍋爐內(nèi)結(jié)水垢，不僅浪費(fèi)燃料且易使?fàn)t內(nèi)管道變形、損壞，甚至還會(huì)引起爆炸。④硬水軟化的方法——a、煮沸（生活中）；b、蒸餾（實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)上）
三、水的凈化
1、沉淀（除去水中不溶性的雜質(zhì)）：①靜置沉淀：通過不溶性雜質(zhì)自身的重力使它們從液體中沉降下。這種方法凈化程度較低，因?yàn)閼腋∥锊荒茏匀怀恋剿�。②吸附沉淀：利用某物質(zhì)（如明礬）溶于水后生成的膠狀物對(duì)雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降下。這種方法能沉降水中的不溶性雜質(zhì)。
2、過濾（除去水中不溶性的雜質(zhì)）：①含義：過濾是把不溶于液體的固體與液體分離的一種方法，它適用于分離固—液型的混合物。 ②過濾所需儀器：漏斗、濾紙、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、燒杯、玻璃棒。③注意事項(xiàng)（一貼、二低、三靠）
3、吸附（除去水中一些可溶性雜質(zhì)，如臭味，色素等）：①常用吸附劑：活性炭；②活性炭?jī)羲魅胨谠谙露说膬?yōu)點(diǎn)：a、水在凈水器內(nèi)存留時(shí)間較長(zhǎng)，利于充分除去雜質(zhì)；b、不溶性雜質(zhì)沉淀在凈水器底部，不易堵塞活性炭層中的間隙。
4、蒸餾（除去水中不溶性和可溶性的雜質(zhì)）：①原理：利用物質(zhì)的沸點(diǎn)不同加以分離。②蒸餾所需儀器：蒸餾瓶、酒精燈、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、冷凝管、尾接管、錐形瓶等。③注意事項(xiàng)：a、蒸餾時(shí)，要在蒸餾瓶中加入幾粒沸石或碎瓷片，以防止加熱時(shí)液體暴沸；b、先給冷凝管中通冷水，再給蒸餾瓶加熱，防止冷凝管驟冷炸裂；c、冷凝水流動(dòng)的方向是自下而上，否則會(huì)造成冷凝管因驟冷或驟熱而炸裂或不能將水蒸氣完全冷凝。
5、凈化程度由低到高：靜置沉淀、吸附沉淀、過濾、蒸餾。）
6、自水廠水凈化處理過程分析：①加絮凝劑：如加入明礬等，吸附水中懸浮的雜質(zhì)，使雜質(zhì)沉降；②反應(yīng)沉淀池：沉淀水中不溶性雜質(zhì)；③過濾池：除去水中不溶性雜質(zhì)；④活性炭吸附池：濾去未過濾掉的不溶性雜質(zhì)，吸附掉一些可溶性的雜質(zhì)，除去異味、色素等；⑤投藥消毒：殺滅殘存的細(xì)菌。
四、氫氣
1、氫氣的物理性質(zhì)：氫氣是無色、無臭、難溶于水、在相同狀況下密度最小的氣體。
2、氫氣的化學(xué)性質(zhì)：①可燃性（化合反應(yīng)）：2H2 + O2 2H2O a、純凈的氫氣在空氣中能安靜地燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰；b、混有空氣或氧氣的氫氣遇明火可能發(fā)生爆炸。所以，點(diǎn)燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗(yàn)氫氣的純度。氫氣純度的檢驗(yàn)方法：將試管口向下移近火焰，點(diǎn)火聽聲音，聲音很小則表示氫氣較純，若發(fā)出尖銳的爆鳴聲則表明氫氣不純。②還原性：H2 + CuO Cu+H2O
3、氫氣的優(yōu)點(diǎn)：放熱多、廣、無污染。
4、氫能目前難以推廣的主要原因： ①制備氫氣耗能大，成本高；②貯存困難；③使用的安全性問題難以解決。
5、氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法：①原理：Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑；②裝置圖：如右圖所示。用實(shí)驗(yàn)室制取CO2的發(fā)生裝置，可以采用向下排空氣法或排水法收集。
五、理論知識(shí)
１、分子和原子
分子原子
相似點(diǎn)①質(zhì)量和體積都很�。虎诹Ｗ娱g有間隔；③總在不斷地運(yùn)動(dòng)；
④同種粒子，性質(zhì)相同，不同種粒子，性質(zhì)不同；
⑤同種物質(zhì)的粒子性質(zhì)相同，不同種物質(zhì)的粒子性質(zhì)不同。
聯(lián)系①分子是由原子構(gòu)成的，原子是構(gòu)成分子的粒子；
②分子和原子都可以直接構(gòu)成物質(zhì)。
區(qū)別分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子，在化學(xué)變化中分子肯定分裂，分子可分。原子是化學(xué)變化中的最小粒子，化學(xué)變化中原子不可分，反應(yīng)前后不變。
注：學(xué)會(huì)用分子、原子的理論去解釋一些常見現(xiàn)象，如能聞到花香、衣服變干、熱脹冷縮等；知道化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是：分子分成原子，原子重新組合成新的分子。
2、化合物和單質(zhì)
①化合物：由不同種（多種）元素組成的純凈物。
②單質(zhì)：由同種（一種）元素組成的純凈物。
③氧化物：由兩種元素組成，并且其中一種是氧元素的化合物。
六、人類擁有的水資概括及水資的保護(hù)
1、水資概況：地球表面約71%被水覆蓋，水資總量約1.39×1018m3，以海洋水、湖泊水、河流水、地下水、大氣水、生物水、凍土中的水和冰上冰川等各種形態(tài)存在。
2、淡水危機(jī)：①全球水資日趨短缺，有80多個(gè)國家20億人口面臨淡水危機(jī)。②我國水資總量居世界第六位，人均水量為世界人均水量的四分之一。
3、水資短缺的原因：①自然因素：a、地球上的水資是豐富的，但淡水量不足總水量的1%，可利用的淡水資很有限；b、水資分布不均勻（空間和時(shí)間）。②人為因素：a、人類生活和生產(chǎn)的用水量不斷增加； b、水體污染嚴(yán)重；c、森林植被破壞嚴(yán)重（水土流失）；d、水資浪費(fèi)。
４、水資的保護(hù)：(1)節(jié)約用水：①提高水的利用效益。②使用新技術(shù)、改革工藝、改變用水習(xí)慣以減少大量工農(nóng)業(yè)和生活用水。(2)防止水體污染：①水體污染（是指大量污染物質(zhì)排入水體，超過水體的自凈能力使水質(zhì)惡化，水體及其周圍的生態(tài)平衡遭到破壞，對(duì)人類健康、生活和生產(chǎn)勞動(dòng)等造成損失和威脅的情況）的主要： a、工業(yè)污染； b、農(nóng)業(yè)污染； c、生活污染。②水體污染的預(yù)防和治理：a、工業(yè)上通過應(yīng)用新技術(shù)、新工藝減少污染物的產(chǎn)生，同時(shí)對(duì)污染的水體作處理使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)。b、農(nóng)業(yè)上提倡使用農(nóng)家肥，合理使用化肥和農(nóng)藥。c、生活污水要集中處理和排放。
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