内容正文:
第一单元 知识梳理
地球上的水
知识点一
1. 水的分布:
(1)地球上的水的总储量约为 1.386×1018m3 ,它以各种不同的形式分布在__海洋__、__陆 地__ 、__大气__和__生物体__ 中。
(2)地球上的淡水(包括__陆地淡水__和__大气水__)仅占总水量的 2.53%。
陆地淡水包括__冰川水__、__地下淡水__、__湖泊淡水__、__土壤水__、__河水__等
2. 水的循环:
水循环循环示意图
(1)形成水循环的内因: 水的物理属性,即水随着温度的不同, 会以固态、液态和气态三 种形态出现。
(2)形成水循环的外因:太阳辐射和地球引力
3 .水资源的分布:
(1)水资源: 一段时间内__ 降水的总量__和同期__蒸发损失__ 的水量之差, 就是可供人们 使用的水资源。 __水循环活跃__ 的地区, 水资源比较丰富。从全球范围看, __赤道附近__地区和__沿海__地区, 水资源往往比较丰富。 __ 内陆__和__沙漠__地区, 水资源则比较贫乏。 全球大约有__60%__ 的地区正经受着缺水的煎熬。
(2)我国的水资源分布很不均匀,地区上: __南__多__北__少, 时间上:__夏__季丰富、 __冬__季欠缺, 江河径流量的年际变化很大, 尤其在北方更加明显。
4. 水的污染及净化
(1)水污染与防治
类型
污染来源
防治措施
工业污染
“三废”(废水、废渣、废气)的排放
应用新技术减少污染物的产生,同 时对污水处理使之符合排放标准
农业污染
农药、化肥的不合理施用
提倡施用农家肥,合理施用化肥和 农药
生活污染
生活污水的任意排放
实现集中处理和排放
(2)净化水的方法、原理及作用
方法
原理
作用
沉淀
使不溶性大颗粒沉降
使不溶性杂质沉淀下来,并与水分层
过滤
液体与不溶于液体的固体物质分离
除去不溶性杂质
吸附
利用物质的吸附作用
除去不溶性杂质、部分可溶性杂质、 臭味和色素
蒸馏
通过加热的方法使水变成水蒸气后 再冷凝成水
除去可溶性杂质和不溶性杂质,净化 程度最高
水的组成
知识点二
1. 水电解实验
通直流电
实验结论:水在通直流电的条件下, 生成了氢气和氧气, 可表示为: 水 →---- 氢气 + 氧气
a.检验氢气前, 需要先检验其纯度, 不纯时会发出尖锐的爆鸣声
b.实际实验中常出现收集到的氢气与氧气体积之比大于 2:1,其原因是氢气在水中 的溶解能力略小于氧气
c.水在电解时发生了化学变化,生成了氢气和氧气,但不能认为“水是由氢气和氧气组成的 ”
d.要证明水电解产生的气体到底是什么, 要经过更严谨的科学实验手段进行验证,上述验证方法仅能证明氧气的助燃性和氢气的可燃性。
2. 水的微观构成:
当水被电解时,水分子分解成氢原子和氧原子。两个氢原子构成一个氢分子,许多氢分子构成氢气;
两个氧原子构成一个氧分子, 许多氧分子构成氧气。实验证明,一个水分子中有两个氢原子 和一个氧原子。
宏观角度:水是由氢(元素)和氧(元素)组成的
微观角度:1.水是由水分子构成的
2.水分子是由氢原子和氧原子构成的
3.一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
溶液、溶解度及溶质质量分数
知识点三
1. 溶液、溶质、溶剂的定义
(1)溶液:溶质在溶剂中溶解后所得到的物质叫做溶液。由溶质溶解于溶剂后形成的均一的、稳定的混合物。
性质:
a.均一性:溶液中各部分的组成和性质都相同。如溶液中各部分密度相同
b.稳定性:指若温度不改变, 溶剂不蒸发,则溶液长时间放置不会分层,也不会有溶质从溶液中分离出来。
c.混合物:由多种(≥2 种)物质组成的物质叫混合物。溶液、悬浊液、乳浊液都属于混合物。
(2)溶质:被溶解的物质叫溶剂。(溶质可以是固体、液体,也可以是气体)
(3)溶剂: 能溶解其他物质的物质叫溶剂(常用的溶剂: 水、酒精、汽油、丙酮等),水是较好的溶剂。
2. 区分溶质,溶剂
溶质可以是液体、固体或气体, 溶剂一般为液体。
一般液体为溶剂。固体和气体为溶质。
(1)固体(气体) +液体,液体为溶剂;
(2)液体+ 液体,量多的为溶剂;
(3)只要有水,不管量多量少, 水都为溶剂。
注意: a. 溶液不一定无色 如硫酸铜溶液为蓝色 高锰酸钾溶液为紫色
b. 溶液的质量 = 溶质的质量 + 溶剂的质量
c. 溶液的体积 ≠ 溶质的体积 + 溶剂的体积
d. 均一稳定的液体不一定是溶液。如: 蒸馏水
e. 溶质可以是一种或几种。如:汽水。未溶解的物质不是溶质
例:判断下面的溶质,溶剂:葡萄糖水、 生理盐水、 碘酒、氢氧化钠溶液、高锰酸钾溶液 、 5 克色拉油与 10 克汽油混合、 15 克酒精与 5 克水混合
3. 浊液
(1)分类:
悬浊液:固体小颗粒悬浮在液体里形成的物质。(如:沙子加入水中后形成的混合物)
乳浊液:小液滴分散在(不相溶的) 液体里形成的物质。(如油与水混合形成的混合物)
(2)特点:放置后会分层
(3)溶液、悬浊液、乳浊液对比
名称特征
溶液
悬浊液
乳浊液
形成过程
固、液气溶解在液体里
固体颗粒分散在液体里
小液滴分散在液体里
稳定性
稳定
不稳定
不稳定
长期放置
均一、稳定
下沉
上浮
举例
糖水、汽水、饮料等
石灰水、泥水、血液等
牛奶、肥皂水
粒子大小
直径>1 纳米
半径>0.1 微米
半径>0.1 微米
注意: 一般我们说的水, 如蒸馏水是纯净物, 不是溶液; 而矿泉水、盐水等是混合物,是溶液。
(4)乳化现象
a.乳化现象就是当两种不相溶的液体混合时,其中一种在表面活性剂的作用下,以极小的液滴均匀悬浮在另一种液体中形成乳浊液的现象.其中的乳化剂所起的作用就叫乳化作用.
b.常见的乳化剂:洗洁精、洗发液、洗衣粉等。
4. 物质的溶解性
(1)溶解性: 一种物质溶解在另一种物质里的能力。与物质本身特性, 溶剂类型以及外界 因素(温度,气压等)有关。用溶解度定量表示溶解性。
(2) 溶解时的吸热或放热现象
溶解时明显放出热量,如:氢氧化钠、浓硫酸。
溶解时明显吸收热量,如:硝酸铵。
大多数物质在溶解时即不明显放热也不明显吸热。如:氯化钠。
(3)饱和溶液与不饱和溶液
饱和溶液
不饱和溶液
定义
一定条件下,向一定量溶剂中加入某种
溶质,当溶质不能继续溶解时,所得溶液 叫该溶质的饱和溶液
一定条件下,向一定量溶剂中加入某种溶质,
当溶质还能继续溶解时, 所得溶液叫该溶质 的不饱和溶液
判 断 饱 和 溶 液 方法
1. 有未溶解的溶质存在,为该溶质的饱和溶液
2. 无固体存在时,可能不饱和也可能恰好饱和,再往其中加入少量溶质,若溶质不溶 解则原溶液为 饱和溶液
转 化 方 法(一般 情况)
1.蒸发水 2.加溶质 3.改变温度
不饱和溶液 饱和溶液
1.加水 2.改变温度
(4)浓溶液和稀溶液: 溶质多少来判断(相对),饱和溶液不一定是浓溶液
5. 物质的溶解度
一定温度下,某物质在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。
常温(20℃)下,固体在水中的溶解度与其溶解性的关系:
溶解性
易溶于水
可溶于水
微溶于水
不溶于水(难溶于水)
溶解度
>10g
1g~10g
0.01g~1g
<0.01g
6. 溶解度曲线
溶解度曲线的意义:
(1)溶解度曲线表示某物质在不同温度下的溶解度和溶解度随温度变化的情况
(2)溶解度曲线上的每一个点表示该溶质在某温度下的溶解度,溶液必然是饱和溶液 (3)两条曲线交叉点表示两种溶质在此温度下具有相同的溶解度
(4)在溶解度曲线下方的点,则表示溶液是不饱和溶液
溶解度曲线的变化规律:
(1)大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大, 表示在曲线“坡度” 比较“ 陡” ,如 KNO3 (2)少数固体物质的溶解度受温度的影响很少,表现在曲线“坡度” 比较“平” ,如 NaC1
(3)极少数物质的溶解度随温度的升高而减小,表现在曲线“坡度”下降,如 Ca(OH )2
7. 气体溶解度
(1)定义:在一定的温度下,1.01×105Pa,1 体积水中达到饱和时,所溶解的气体的体积数。 (2)影响因素:温度——T 升高, 溶解度减小, 压强——P 增大, 溶解度增大
(3)常见气体常温常压下的溶解度:
二氧化碳: 1 二氧化硫: 40 氯化氢: 500 氨气: 700
8. 溶液中溶质的质量分数
(1)溶液质量= 溶质质量 + 溶剂质量
定义公式: C% = ×100% = ×100%m质 m质
m液 m质+m剂
(2)溶液的稀释计算
原则:溶液在稀释前后溶质的质量不变。
有两种情况:
a. 加水法进行稀释 m 浓×a 浓 %=m 稀×a 稀 %=(m 浓+m 水 )×a 稀 %
b. 加入低浓度的同种溶质的溶液 m 浓 ×a 浓%+m 稀×a 稀%= m 混×a 混 %
物质的分离与提纯
知识点四
1. 晶体和非晶体
(1)晶体有固定的熔化温度,非晶体没有固定的熔化温度;
(2)晶体有规则的几何外形,非晶体则没有规则的几何外形。
结晶: 结晶是溶液中无法再溶解的固体溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程,析出的固体 称为晶体。
2. 物质的分离与提纯
(1)沉淀法:把水静置,使水中的杂质沉淀到水底的方法。常用明矾(十二水硫酸铝钾)或活性炭用作凝聚剂
(2)蒸发溶剂:适用于溶解度受温度影响不大的固体物质。
如:海水晒盐 海水 → 食盐晶体。
实验操作:
a. 在加热过程中,用玻璃棒不断搅拌(作用:加快蒸发,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅)
b. 当液体接近蒸干(或出现较多量固体)时停止加热, 利用余热将剩余水分蒸发掉,以避免固体因受热而迸溅出来
c. 蒸发皿不能立即直接放在实验台上,以免烫坏实验台, 若要立即放需垫石棉网
晶体颗粒的大小与结晶条件有关,溶质的溶解度越小,或溶液的浓度越高,或溶剂的 蒸发越快,或溶液冷却得越快,析出的晶粒就越细小
(3)冷却热饱和溶液(降温结晶法):适用于溶解度受温度影响较大的固体物质。如硫酸铜、 硝酸钾等。
(4)过滤:是分离不溶性固体与液体的一种方法。如粗盐提纯。
操作要点:“一贴” 、“二低” 、“三靠”
“一贴” :指用水润湿后的滤纸应紧贴漏斗壁;
“二低” :指①滤纸边缘稍低于漏斗边缘 ②滤液液面稍低于滤纸边缘;
“三靠” :指①烧杯紧靠玻璃棒 ②玻璃棒紧靠三层滤纸边(玻璃棒起引流的作用) ③漏斗末 端紧靠烧杯内壁
过滤后,滤液仍然浑浊的可能原因有:①承接滤液的烧杯不干净;②倾倒液体时 液面高于滤纸边缘; ③滤纸破损
(5)蒸馏: 利用液体沸点不同进行分离的方法。装置组成:蒸馏烧瓶、温度计、铁架台、 冷凝管、接受器、锥形瓶
注意事项:
a. 实验前检查装置气密性
b. 需要垫石棉网
c. 需要加入沸石或碎瓷片防止液体暴沸
d. 温度计水银球的位置要的蒸馏烧瓶的支管口,测量的是气体的温度
e. 冷却水要下进上出 ,逆着气流的方向
3. 自来水厂的净化包括以下步骤:取水→沉淀→过滤→ 吸附→消毒→配水
沉淀:除去不溶性杂质;
过滤:除去不溶性杂质;
吸附:既能除去不溶性杂质;也能除去可溶性杂质。
(沉淀法,过滤法--可将可溶性物质和不可溶性物质分离, 蒸馏法--净化程度最高)
4. 粗盐的提纯步骤: 称量——溶解——过滤——蒸发结晶——称量——计算
器材: 烧杯 玻璃棒 漏斗 滤纸 蒸发皿 酒精灯 铁架台坩埚钳 药匙 火柴
浮力的产生原因
知识点五
1.定义:浸在液体中的物体受到向上的力,叫做浮力
2.方向:竖直向上
3.产生原因:物体上下表面受到的液体压力不同
F浮=F2-F1
注意;如果一个(柱形物体或者下表面比上表面大的物体)下表面没有水进入则没有浮力, 如果是上表面比下表面大的物体还是有浮力的。
4.施力物体:液体或者气体。
【特别提醒】
并不是下表面没有水进入物体就一定不受浮力
【易错梳理】
如图所示:A.B.C 三个物体,浸没在液体中。它们的底部均与容器底部紧密结合 ,
此三个物体受到浮力吗?
A___浮力,B___浮力,C___浮力(填受到/没受到/无法判断)
【答案】受到,没受到,没受到
【解析】
阿基米德原理
知识点六
1.内容:浸在液体中的物体所受的浮力,浮力大小等于它排开液体的重力
2.数字表达式:F浮=G排液=ρ液gV排
3.用于计算导出式:F浮=G排液=m液g=ρ液gV排
4.适用范围:液体和气体
5.浮力大小:只跟ρ液,V排有关
6.实验:
(1)称重法(用弹簧测力计测浮力)
F浮=F拉1(空气中弹簧秤的示数)— F拉2(浸入液体中弹簧秤的示数)
(2)阿基米德原理
①阿基米德原理:浸在液体里的物体,受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
②公式表达:F浮=G排液=ρ液gV排(阿基米德原理也适用于气体)
【特别提醒】
1.公式中的ρ液是液体的密度,而不是物体的密度.公式中的V排液是物体浸入液体时排开液体的体积.当物体完全浸入(即浸没)液体中时,V排液恰好等于物体本身的体积V物;当物体只有部分浸入液体中时,V排液<V物。
2.排开液体的重力G排液,也不是液体的重力G液或物体的重力G物事实上,(物体受到的浮力跟液体的重力无关)重力为G的液体可以对物体产生数值超过G的浮力.
实验中F浮=G排需要的是溢水杯必须一开始是装满水的(满溢),否则算出来F浮>G排
【易错梳理】
重3牛的小球轻放入盛有水的烧杯中,溢出2牛的水,小球所受浮力( )
A.一定为1牛 B.一定为2牛 C.可能为3牛 D.可能为5牛
【答案】C
【解析】将一个重为3N的小球,放入盛有水的烧杯中,溢出烧杯的水重为2N,有以下几种可能;
①若烧杯中水是满的,溢出烧杯的水重为2N,根据阿基米德定律,浮力就是2N.
②若烧杯中水是不满的,溢出烧杯的水重为2N,说明物体排开的水的重力大于2N,所以浮 力大于2N.
③若小球的密度等小于水的密度,则金属球会漂浮,所以浮力等于3N;
④若小球的密度等于水的密度,则金属球会悬浮,所以浮力等于3N;
⑤若小球的密度大于水的密度,则金属球沉底,所以,浮力小于3N。综上分析,C符合题意.故选:C.
特别提醒小技巧:
对于水来说,100cm3的V排,对应的浮力就是1N, l00pa的压强对应的深度就是1cm.
100cm3 — 1N
100pa — 1cm
如果是其他密度的液体,要乘以对应的比例。
浮沉状态的判断与应用
知识点七
1.物体的浮沉条件
2.浮沉状态的应用:
(1)密度计: 根据漂浮时 F浮= G物的原理制成的
(2)轮船: 轮船在不同的液体中都处于漂浮状态,但排开液体的体积不同
(3) 潜水艇靠改变自身重力达到上浮和下沉的目的
(4)热气球: 使气球内的气体密度变化从而改变气球自重大小,达到使气球上升和下降的目的
(5)飞艇: 在气囊中充入比空气轻的气体使飞艇浮在空中,通过改变气囊内气体的质量实现上浮、下降和悬浮
【易错提醒】
①要注意轮船排开水的体积不仅仅是那层铁皮,还包括了在水下那一部分空心体积。这也就是为什么沉船不会浮起来的原因,沉船的V排不包括那部分空心的体积。
②密度计:刻度不均匀,上疏下密,上小下大
推理过程:
(1) 同一支密度计,浸入液体越深,说明液体的密度越小;
(2) 轮船从江河驶入大海中,会上浮一些 (ρ海 > ρ江)
(3) 如果物体在液体中漂浮,此时物体有浸在液体中,物体的密度就是液体密度的
浮力的计算方法
知识点八
比较浮力大小的方法
知识点九
例题:
1.相同质量的实心木块与实心铁块放入水中,F木 F铁
2.相同体积的实心木块与实心铁块放入水中,F木 F铁
【答案】
【解析】
1.利用浮沉状态有:
对木块,木块是漂浮,有F浮=G物
对铁块,铁块是沉底,有F浮<G物
因为重力都一样,所以F木>F铁
2.利用阿基米德原理:V排木<V排铁 所以F木<F铁
小结----比较浮力:
①质量相同,比较状态.
②体积相同,在同种液体中比较V排,利用阿基米德原理计算;在不同液体中比较ρ液
③同一物体比较浮力:先比较状态,如在两液体中都下沉,则比较ρ液
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