2.3自然界中的水--2023-2024学年九年级化学沪教版上册

2.3.1 水的组成 1. 水的性质及用途（书本 P47“你已经知道什么”答案） （1）水的物理性质 通常情况下，水是一种 、 、 的液体，水有三态变化。 时，凝固点为 ；沸点为 。水在 时密度最大，为 。 水结冰时体积膨胀，所以冰的密度 水的密度，能浮在水面上，水能溶解多种物质。 （2）水的用途 工业上制化肥、造纸；农业上灌溉、喷洒农药；生活上做饭、洗衣服、洗澡等。 （3）水的三态变化 升华 融化 汽化 冰 水 水蒸气 凝固 液化 液态的水受热汽化变为水蒸气，水遇冷会凝固成冰；冰受热会融化为水，也可升华为水蒸气；水蒸气遇冷可液化为水，也可凝华变成冰。 凝华 （4）无色透明的自来水是混合物。烧水的水壶使用时间长了会出现水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，这是自来水中一些含钙、镁的可溶性物质在受热条件下形成的。 2. 水的电解实验（书本第 47 页“实验 1”） 水在通电（直流电）的作用下，发生分解反应，生成氢气和氧气。 实验原理 文字表达式： 符号表达式： 活塞 注意：该实验装置是水通电之后的图示，并非是通电前。 实验装置 实验开始前，玻 璃管内充满水。 接通直流电源后，两个电极上均有气泡产生，负极产生气泡的速率比正极快。 通电一段时间后，两个玻璃管内收集了一些气体，与电源正极相连的玻璃管内的气体体积小，与 实验现象 电源负极相连的玻璃管内的气体体积大，二者（正极与负极的气体）体积比约为 。 电解水实验现象可简记为“正氧负氢（电极正负极），氢二氧一（气体的体积）”，但在描述实验现象时，不能出现生成物的名称。 产生的气体的 ① 正极：将一根带火星的小木条平放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，带火星 检验 的小木条 ，证明是 。 产生的气体的 ② 负极：打开与电源负极相连的玻璃管的活塞，在玻璃管的尖嘴处点燃（或用一支小试管收集生 检验 成的气体后移至酒精灯火焰处），气体 ，产生 ，证明是 。 ① 水在 的条件下能发生 反应生成 和 。 实验结论 ② 水是由 元素和 元素组成的。 扩展思考 理论上电解水实验中生成氢气和氧气的体积比为 2:1，但实际可能会大于 2:1。原因如下： ① 氧气不易溶于水，而氢气难溶于水，氧气在水中的溶解能力稍强于氢气。 （高分冲呀） ② 氧气的氧化性强，能与电极发生氧化反应，从而消耗一部分氧气，而氢气不与电极发生反应。 3. 纯净的氢气在空气中燃烧（书本第 47 页“实验 2”） 氢气在空气中燃烧，与空气中的氧气发生化合反应，生成了水。 实验原理 文字表达式： 符号表达式： 实验装置 实验现象 纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热，小烧杯内壁会出现水雾。 实验结论 ① 水是由 元素和 元素组成的。 氢气在点燃前，必须验纯。 注意事项 验纯的原因：氢气属于可燃性气体，不纯时遇明火可能发生爆炸。 验纯做法：用向下排空气法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下，靠近火焰，移 开拇指点火。若是尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯；若是轻微的“噗”声，则表明氢气较纯。 4. 氢气的性质与用途 氢气的性质 氢气的用途 氢气（色味态）是一种 、 的 。 物理性质 填充气球 氢气 溶于水，氢气的密度比空气 ，是最轻的气体。 化学性质 具有可燃性 作清洁高能燃料 5. 交流与讨论答案（书本第 48 页） 1. 水在煮沸的过程中,部分水由液态变成了气态，只有状态发生了改变，没有新物质生成，是物理变化；而加热到更高温度时，水蒸气会发生分解反应生成氢气和氧气，有新物质生成，是化学变化。 2. 水分解生成氢气，氢气燃烧的热值高，且无污染，所以水将在解决能源危机的过程中发挥重要作用。 （1）甲管中产生的是 ，乙管中产生的是 。（“氧气”还是“氢气”） （2）甲管连接的是电源的 ，乙管连接的是电源的 。（“正极”还是“负极”） 2.3.2 水的净化和综合利用 1. 纯水和天然水 纯水 天然水 特点 无色、无味、清澈透明、不含杂质 常呈浑浊态，含有杂质 分类 纯净物（注意：纯净水是混合物） 混合物 举例 蒸馏水 湖水、海水、河水等 附书本第 49 页“活动与探究”答案： 1. 能。水被蒸干后的玻璃棒上出现白色固体的是氯化钠溶液，蒸干后没有固体的是蒸馏水。 2. 加人少量的氯化钙的水中，产生的泡沫较少，没有加氯化钙的水中产生的泡沫较多。 2. 硬水和软水 硬水 软水 概念 水中溶有较多含钙、镁的可溶性物质。 水中不含或含有少量含钙、镁的可溶性物质 检验是硬水还是软水 向水中加入肥皂水后，产生的气泡很少、还会形成白色的垢状物，则是硬水，反之是软水。 ① 在生活中：常用煮沸的方法降低水的硬度。 硬水的软化 ② 实验室：常用蒸馏水的方法降低水的硬度。 3. 过滤 玻璃棒的作用： （1）定义：将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法。 引流，防止液体飞溅。 （2）适用范围：分离液体与不溶性固体（物理方法） （3）举例：除去水中的不溶性杂质，如泥沙等。 （4）过滤的装置与操作 过滤器的制作 图 1 图 2 如图 1 所示，取一张圆形滤纸对折两次，然后打开卷起,使滤纸形成圆锥形（一边为一层滤纸，另一边为三层滤纸），放在漏斗中使滤纸边缘低于漏斗边缘，并用少量水将滤纸润湿,使滤纸和漏斗之间没有气泡。 目的是使滤纸紧贴在漏斗内壁上，加快过滤速度。 过滤装置 a. 过滤装置，如图 2 所示，请在图 2 右方箭头处写出所涉及的仪器名称。 b. 过滤的注意事项：“一贴、二低、三靠”，具体如下所示。 操作要点 操作内容 原因 一贴 滤纸 紧贴 漏斗内壁 不能留有气泡，若有气泡会使过滤速率减慢。 操作要点 操作内容 原因 二低 滤纸边缘 低于 漏斗边缘 防止液体从漏斗外流出。 液面 低于 滤纸边缘 防止液体从滤纸与漏斗的间隙流下。（否则过滤后依然浑浊） 烧杯尖嘴 紧靠 玻璃棒 使液体沿玻璃棒流到漏斗中，防止液体溅到漏斗外。 三靠 玻璃棒下端 轻靠 在三层滤纸一侧 防止戳破滤纸。（否则过滤后依然浑浊） 漏斗的下端管口 紧靠 烧杯内壁 使滤液沿烧杯壁流下，防止滤液溅出。 附书本第 50 页“活动与探究”答案： 1. 水中悬浮物沉淀下来，上层水变得较澄清 2. 操作时注意“一贴、二低、三靠”，详见上表。 3. 滤液澄清透明，滤纸上有固体物质。 4. 常见的净水方法 净水方法 净水原理 作用 所得物类别 净化程度 静置沉降 利用重力，使水中较大颗粒的不溶性杂质沉 除去较大 的不溶 降。 性颗粒物。 沉降 吸附沉降 明矶等混凝剂溶于水后，生成的胶状物吸附 除去较小 的不溶 水中的悬浮颗粒物，形成较大颗粒而沉降。 性颗粒物。 混合物 过滤 把不溶于液体的固体物质与液体分离。 除去不溶性固体 由低到高 杂质。 利用活性炭等物质的吸附性，除去水中的不 除去不溶性杂质、 吸附 溶性杂质和一些可溶性杂质，如有色物质和 部分可溶性杂质。 有臭味的物质。 蒸馏 加热使水变为水蒸气，再冷凝成蒸馏水。 除去所有杂质 纯净物 蒸发：分离可溶性固体和液体，使液体变为水蒸气，从而留下固体。 5. 自来水的净化 除去较小的不溶 除去不溶性固体 除去不溶性杂质、 杀菌消毒 蒸馏除去所有杂质 性颗粒物 杂质 部分可溶性杂质。 沉降 过滤 吸附 消毒 煮沸—>蒸馏 明矾 物理变化 活性炭 化学变化 使水中的悬浮颗粒形成 蒸馏水 吸附有色物质和有臭 一般用氯气Cl 或漂白粉 较大颗粒而沉降 2 味的物质 6. 水资源的综合利用（过一下书本即可，常识题） （1）操作Ⅰ的名称是 ，该操作 练习题 中玻璃棒的作用是 。 （2）图中方框内的物质，属于纯净物的 是 。 （3）活性炭的作用是 ，滤液到清水的过程中，发生的变化属于 （填 “物理”或“化学”）变化。生活中用 检验自来水是软水还是硬水。 学科网（北京）股份有限公司 $$