基础知识：自然界的水

第一轮 基 础 复 习第三单元 自然界的水第8讲 水一、基本考点考点1单质与化合物（1）单质与化合物的区别及联系（见表3-8-1）：表3-8-1单 质化 合 物概念由同种元素组成的纯净物由不同种元素组成的纯净物举例氢气（H2）、氧气（O2）、铝（Al）水（H2O）、二氧化碳（CO2）区别同种元素组成不同种元素组成联系 均属于纯净物，单质发生化合反应可以生成化合物物质成分是否单一混合物（如：空气、矿泉水、汽水）纯净物元素种类是否单一单 质:如氢气（H2）、铁（Fe）、氮气（N2）化合物:如高锰酸钾(KMnO4)、氯酸钾(KClO3)、五氧化二磷(P2O5)物质（2）物质的分类： 考点2水的组成、性质及应用（1）电解水实验。主要装置：水电解器和直流电源。实验现象：通电后，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。检验气体；体积小的气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气；体积大的气体能燃烧产生淡蓝色火焰，且罩在火焰上的冷而干燥的烧杯内壁出现小水珠，证明是氢气。实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。2H2O = 2H2+O2。通电（2）水的性质。物理性质：纯净的水是无色、无味、透明的液体，在压强为101kPa时，水的凝固点是0，沸点100，在4时密度最大，为1g/cm3。水结冰时体积膨胀，所以冰的密度比水小，能浮在水面上。化学性质：水在通电的条件下可分解为氢气和氧气。反应的化学方程式：（3）水的用途。水在工农业生产及生活中发挥着重要的作用，可以说没有水就没有丰富多彩的世界。考点3水的净化（1）天然水的净化原理：自然界中的天然水，由于含有许多可溶性和不溶性杂质，因此常呈浑浊状态。天然水中还含有病菌与病毒和其他一些有毒有害物质等。人们常在自来水中加入明矾净水，目的是除去水体中不溶于水的固体杂质，家用饮水机中用活性炭净水，是利用了活性炭的吸附性，除去水中一些可溶于水的有毒、有气味、有颜色的物质，最后投药消毒，这样净化后的水变澄清但仍然不是纯水。（2）过滤：过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离的一种方法。过滤是分离混合物的一种方法，是一个基本操作，进行过滤操作时要注意“三靠、两低、一贴”，三靠是指：烧杯紧靠引流的玻璃棒，玻璃棒的一端要斜靠在三层滤纸的一边，漏斗的下端要紧靠烧杯内壁；两低是：滤纸的边缘要低于漏斗的边缘，漏斗里液面要低于滤纸的边缘；一贴是：滤纸紧贴漏斗内壁，用无气泡。（3）水的净化过程：通常水的净化过程有如下几个步骤：静置沉淀、过滤、吸附和蒸馏。对这几个步骤的分析见表3-8-2：表3-8-2过 程作 用静置沉淀能除去水中一些比较大的固体颗粒，对于质量较小的固体颗粒，则静置沉淀的方法就无能为力了过滤净化程度高于沉淀，可以除去已沉淀下来的杂质，还可以除去质量较小但体积较大的固体颗粒，对一些能溶于水的杂质不能除去吸附相对于过滤而言，吸附净化水的程度要高些，它不仅能除去水中漂浮的固体杂质，还可以除去溶解在水中的一些物质，如有颜色和具有特殊气味的物质，但它也不能除去一些能溶于水的离子杂质。蒸馏是一个比较全面综合的净化水的过程，不仅可以除去不溶于水的杂质，也可以除去水中的一些颜色与气味，还能降低水的硬度，通过蒸馏出来的水基本上是纯净的水，但成本较高，只能适用于少数比较特殊的地方，如医疗上的蒸馏水等。考点4水资源状况及水的污染与防治（1）水资源状况：地球表面约71%被水覆盖着，但人类可以使用的淡水不足总水量的1%，淡水资源很少，而且分布也不均匀。（2）水的污染与防治。水污染的原因：工业生产中的“三废”一废渣、废气、废水的任意排放；生活污水的任意排放；农业中农药、化肥的任意施用。防治办法：加强对水质的监测；工业上的“三废”经过综合利用和处理后再排放；农业上合理使用农药、化肥。（3）污染水的危害：由于受到污染的水一般有毒、有害；水体中有病毒、病菌；水体含氧少；含有丰富的有机物等，所以影响工农业生产、渔业生产、破坏水生生态系统，直接危害人体健康。（4）爱护水资源：为了人类生存，为了美好的明天，我们要爱护水资源，消除水污染，做好防治水污染的工作，节约用水。二、能力与综合考点考点5氢气的性质和用途（拓展考点）（1）氢气的物理性质：通常状况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小，是最轻的气体。2H2+O2 2H2O。点燃（2）氢气的化学性质。可燃性： 纯净的氢气在空气（或氧气）中安静燃烧，火焰呈淡蓝色；而不纯的氢气（空气中混入氢气的体积达到体积总量的4.0%74.2%）遇明火发生爆炸，因此点燃氢气前必须要验纯。检验氢气纯度的方法：用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住管口，使管口始终向下，移近火焰，移开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，就表明氢气不纯，需再检验，直到响声很小，证明已纯。如果用向下排空气法收集氢气，经检验不纯而需再检验时，应用拇指堵住试管口一会儿，再收集氢气检验。还原性： 实验装置特点：a.试管口略向下倾斜(防止水倒流炸裂试管)；b.导管伸到试管底部（尽快全部排出空气，使H2与CUO充分接触）；c.试管口不加橡皮塞（便于试管中气体导出，防止加热时发生爆炸）。实验操作步骤：实验开始时，先通入经过验纯的氢气，然后加热（否则易发生爆炸）。实验结束时应先撤酒精灯，继续通氢气至试管冷却为止（否则会使生成的铜重新被氧化成氧化铜）。可简记为：先通氢，后点灯；先撤灯，后停氢。实验现象：黑色氧化铜逐渐变成红色，试管口出现小水滴。H2+CUO CU+H2O。（3）氢气的用途。充灌探空气球；冶炼金属；作高能燃烧；作化工原料。考点6通过氢气还原氧化铜测定水中氢、氧元素的质量比（学科内综合考点）所用药品为H2、CuO和无水硫酸铜或CaCl2，反应原理是让H2与CuO反应，生成的水被吸收装置吸收，通过盛CuO的玻璃管反应前后的质量差来计算出参加反应的氧元素的质量；再通过吸收装置反应前后的质量差求出生成H2O的质量，从而计算出水中氢元素的质量，再通过计算确定水中氢、氧元素的质量比。三、创新考点考点7硬水和软水（渗透新课标理念考点）（1）硬水：水壶长时间烧水后，内壁形成一层水垢，这是因为水中溶有较多的可溶性钙、镁化合物，这样的水叫硬水。（2）软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。（3）鉴别硬水和软水的方法：肥皂水加到软水中产生较多的泡沫，加到硬水中产生的泡沫很少，且有较多的浮渣。（4）使用硬水给生活带来的麻烦：洗衣服时，不但浪费肥皂，也洗不干净衣服，长时间使用硬水洗衣会使衣服变硬。锅炉用硬水形成锅垢，浪费燃料，使锅炉局部过热，引起变形，甚至引起爆炸。（5）硬水软化的方法：硬水分暂时硬水和永久硬水。暂时硬水主要含有的钙、镁化合物为Ca（HCO3）2和Mg(HCO3)2，通过加热烧开即可使其软化，而永久硬水主要含有CaCl2、MgCl2等钙、镁化合物，不易软化，需进行更高一级的操作才可软化。第9讲 分子和原子一、基本考点考点1分子（1）分子的概念：分子是保持物质化学性质的最小粒子。（2）分子的基本性质：分子的质量和体积都很小。1个水分子质量约为310-26kg；1滴水（以20滴水为1mL计）中大约有1.671021个水分子，分子是肉眼看不见的微观粒子。分子在不断地运动。分子总是在不断运动着，蔗糖在水中的扩散，湿衣服晾干等都是分子运动的结果。分子的运动与温度有关，温度高时分子运动得快，温度低时分子运动得慢。分子间有间隔。物质的三态变化就是因为分子间的间隔不同的缘故，物体的热胀冷缩现象就是物质分子间的间隔受热时增大，遇冷时缩小的缘故。同种分子，化学性质相同；不同种分子，化学性质不相同。分子可以构成物质。考点2原子来源:Z|xx|k.Com（1）原子的概念：原子是化学变化中的最小粒子。（2）原子的基本性质：原子的体积和质量都很小。原子是不停地运动的，且运动与温度有关，温度高时运动得快，温度低时运动得慢。原子间也有间隔。原子可以直接构成物质。（3）原子与分子的区别和联系（见表3-9-1）。表3-9-1分 子来源:学科网ZXXK原 子概念保持物质化学性质的最小粒子来源:Z。xx。k.Com化学变化中的最小粒子来源:学,科,网相似点质量与体积都很小；在不停地运动；相互之间有一定的间隔；同种物质的分子化学性质相同，不同种物质的分子化学性质不同；同种原子性质相同，不同种原子性质不同不同点化学反应中可以分成原子，原子重新组合成新的分子在化学变化中不能再分互相联系分子由原子构成原子可以构成分子，原子也可以直接构成物质二、能力与综合考点考点3运用分子、原子的知识解释现象（拓展考点）加热日常生活中常见的一些现象，可从物理变化和化学变化中分子、原子的变化方面去分析。物质在发生物理变化时，分子本身没有变化，只是分子之间的距离与分子间位置发生变化而已。如水通电 水蒸气，水分子本身没有发生变化，只是水分子间的间隔变大了，其化学性质也没有变化。物质在发生化学变化时，分子发生了本质的变化，变成了其他物质的分子，如水 氢气+氧气。新的分子的形成是原子重新组合的结果，因此化学变化中分子破裂成原子，原子重新组合成新的物质的分子。根据以上分析的原理可以从微观角度解释物质的变化现象。