内容正文:
第4单元 自然界的水
知识清单
知识点一 水资源的保护
1.地球上的水资源:地球上水的总储量虽然很大,但是可利用的淡水资源很小
注意:自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水和自来水均为混合物, 蒸馏水为纯净物。
2.国家节水标志
知识点二 水的净化
3. 自来水的净化
自来水厂净水过程可以表示为取水→加絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭吸附池→清水池→投药消毒→配水泵→用户。
4. 常见的净水方法
净水方法
作用
沉淀
静置或加明矾等絮凝剂使水中的悬浮物沉降
过滤
除去不溶性杂质
吸附
利用活性炭的吸附作用除去水中的色素和异味
杀菌消毒
加入杀菌剂(如ClO2等)除去水中的细菌和病毒(化学变化)
蒸馏
除去所有杂质(净化程度最高)
5.蒸馏和过滤
(1)过滤(如图所示)
技巧:过滤操作要点可缩略记忆为“一贴、二低、三靠”。
(2)蒸馏:利用液体的沸点不同,将其分离。
①加热时,烧瓶底部要垫上 石棉网 ;
②冷凝管中冷水流向是下进上出;
③为防止烧瓶内出现 暴沸现象 ,要加入沸石或少量碎瓷片。
注意:
(1)自然界的水均为混合物,经过沉淀、过滤和吸附操作处理后,水变得澄清透明,但所得的水仍为混合物,蒸馏后的水为纯净物。
(2)常用的净水方法中,吸附过程发生物理变化;杀菌消毒过程发生化学变化。
(3)明矾净水是直接将悬浮的杂质粘在胶状物的表面;活性炭净水是将杂质吸附在疏松多孔的管道中来脱色、除臭等。
6. 硬水与软水
(1)定义
硬水:含有 较多可溶性钙、镁化合物 的水叫做硬水。
软水:不含或含 较少可溶性钙、镁化合物 的水叫做软水。
(2)鉴别方法
答案:肥皂水 软水 硬水
(3)硬水软化的方法
①生活中通过 煮沸 的方法降低水的硬度。
②实验室通过 蒸馏 的方法降低水的硬度。
注意:
(1)硬水危害:烧水时易生水垢,锅炉内结垢后可能引起锅炉爆炸;洗衣服浪费肥皂,衣物变硬
(2)自然界中的水都不是纯水。纯水一定是软水,但软水不一定是纯净物,硬水一定是混合物。
(3)沉淀、过滤、吸附可以净化水,但均不能使硬水软化。
知识点三 水的组成
7. 氢气
(1)物理性质:氢气是无色、无臭、 难 溶于水的气体,密度比空气的 小 。
(2)化学性质及用途:
①可燃性:纯净的氢气在空气中燃烧时,产生 淡蓝 色火焰,反应的化学方程式为
2H+O22H2O(用途——作高能燃料)。
②还原性:氢气能与某些金属氧化物发生还原反应,如CuO+H2 Cu+H2O(用途——冶炼金属)。
(3)氢气验纯
混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸,因此点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。方法如图所示,点燃氢气时,发出 尖锐爆鸣声 表明气体不纯,声音很小则表示气体较纯。
Ⅰ.用拇指堵住集满 Ⅱ.靠近火焰,移开氢气的试管口拇指点火
总结:
水的组成和结构的描述:
①水是由氢、氧两种元素组成的;
②水是由水分子构成的;
③水分子是由氢原子和氧原子构成的;
④1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的;
⑤水分子中氢、氧原子个数比为2∶1;
⑥保持水的化学性质的最小粒子是水分子。
8. 探究水的组成(电解水实验)
(1)实验原理
①设计原理:通过生成物的元素组成判断反应物的元素组成。
②反应原理:2H2O 2H2↑+O2↑ (用化学方程式表示)。
(2)实验装置
甲 乙
提醒:水中常加入少量NaOH或Na2SO4,以增强水的导电性。
(3)实验现象
通直流电源后,电极表面出现气泡,一段时间后,两个玻璃管(或试管)内液面均下降,甲装置c中液面上升,玻璃管(或试管) a、b 所收集的气体体积比约为 2:1 。
口诀:正氧负氢、氢二氧一。
(4)正、负极产物的检验
①正极:用带火星的木条检验,若观察到 带火星的木条复燃 ,则说明产物是 氧气 。
②负极:用燃着的木条检验,若观察到 气体燃烧,产生淡蓝色火焰 ,则说明产物是 氢气 。
(5)实验结论及推论
①水是由 氢元素 和 氧元素 组成的。
②1个水分子是由 2个氢原子和1个氧原子 构成的。
③电解水产生气体的体积和质量的坐标曲线如图所示,通过生成氢气和氧气的体积比约为 2∶1,推出它们的质量比约为1∶8。
④证明了化学反应的实质是分子分裂成原子,原子重新结合成新的分子,所以电解水属于化学变化。
⑤验证了化学变化中分子可再分而原子不可再分。
知识点四 单质、氧化物和化合物
类别
单质
氧化物
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物
由 两种 元素组成,且其中一种元素是 氧 元素的