第9讲 自然界的水-【暑假弯道超车】2023年新九年级化学暑假讲义（沪教版·全国）

第九讲 自然界的水 模块一、化学新世界 【学习目标】 1. 掌握水的电解实验和水的组成； 2. 掌握氢气的性质； 3. 了解自来水厂的净化工艺； 4. 掌握过滤、吸附等净化操作和原理； 5. 知道硬水与软水的区别，了解硬水的危害及硬水的软化方法； 6.了解水资源的利用及防止水污染的方法。 【要点梳理】 要点一、水的电解实验 1.实验装置： 2.实验现象： （1）电极上均有 产生； （2）a、b两试管中气体体积比约为 。 3.气体验证： （1）a中气体点燃火焰呈 （若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气； （2）b中气体能使带火星的木条 ，证明是氧气。 4.实验结论：水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。 从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由 和 组成的。 要点诠释： 1.电解水时电极上出现的气体可巧记为“正氧负氢、氢二氧一”。 2.理论上水分解产生氢气和氧气的体积比为 ，但由于氧气比氢气在水中溶解的量多，所以实验中氢气与氧气的体积比往往 2:1。 要点二、氢气 1.物理性质：氢气是一种无色、无味的气体， 于水，密度比空气的 （最轻的气体）。 2.化学性质：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生 火焰，放出 ，生成水。 3.检验氢气的纯度： （1）验纯的原因：如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2％时，点燃就会发生 ，这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。 （2）验纯的方法：如图所示，收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到 声，则表明氢气不纯，需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“ ”声，说明氢气已纯净。 　　　　　　　　 要点诠释： 1.经检验不纯需要用排空气法再重新收集时，要用拇指按住试管口一会，否则试管内的氢气火焰可能还未熄灭，有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生 。 2.点燃任何可燃性气体（如氢气、一氧化碳等）之前都要检验 ，以防止发生 。 3.氢气是理想的能源（氢气燃烧放热多，燃烧产物不污染环境）。当前发展氢能源所面临的主要问题有：高效、经济的制氢方法；贮存、运输氢气的安全问题等。 要点三、水的净化 1.自来水的净化过程： 　　　　　　　　 自来水的生产过程可分为以下几个步骤：（1）先加入絮凝剂，使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离；（2）使沉淀池里较澄清的水，经过滤池和活性炭吸附池，得到更清的滤后水；（3）在滤后水中通入适量氯气（或二氧化氯）进行消毒后，得到较纯净的自来水（自来水属于混合物）。 2.纯水与天然水的区别：纯水是无色、无臭、清澈透明的。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多可溶性和不溶性杂质，因此常呈浑浊。 3.明矾的净水作用：明矾常用作絮凝剂。它能在水中生成凝胶状的物质，该物质具有很强的 ，能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。 4.活性炭的净水作用：活性炭具有 的结构，能够吸附 和部分可溶性杂质。 要点诠释： 在净化水的方法中，净化程度由低到高的顺序依次为： 、 、 、 。 要点四、过滤 1.过滤： 一种方法叫过滤。 （1）过滤器的准备（如图甲）：取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形（一边是一层滤纸，另一边是三层滤纸），放入漏斗内，使之紧帖漏斗壁，用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有 。 　　　　　　　　　　　　　 甲 乙 （2）安装过滤器（如图乙）：使漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。 （3）过滤操作：将浑浊的液体混合均匀后，沿 慢慢倒入漏斗内进行过滤。 要点五、硬水和软水 1.硬水：含有