3.1 运动的水分子课件---2024--2025学年九年级化学鲁教版(2024)上册

第三单元 探秘水世界 3.1 运动的水分子 学习目标 分子的特征 水的三态变化和天然循环 水的人工净化 混合物和纯净物 感悟新知 知识点 1 1. 在三种状态下水分子的排列方式及运动特点 2. 水三态变化的本质 水分子本身没有变化，变化的是水分子之间的距离和水分子的排列方式，变化过程中没有新物质生成，属于物理变化。 水的三态变化 知1－讲 冰 水分子紧密有序排列，只能在固定的位置上振动 水 水分子间的间隔较小，在一定程度上自由运动 水蒸气 水分子间的间隔较大，完全自由运动 感悟新知 3. 水三态变化的原因 水分子的运动导致水的状态发生变化。 知1－讲 易错提示： 无论是静止的物体还是运动的物体，无论是固态、液态、气态，构成物质的分子都在不停地运动，只是温度高时运动快，温度低时运动慢，如冰块中的水分子仍在不停地运动。 ~~~~~~~~~~~~ 感悟新知 考向 水三态变化的微观解释 科学家发现在特殊条件下水能表现出有趣的结构和性质。例如，在一定条件下给水施加弱电场，能使水在常温常压下结成冰(俗称“热冰”，结构见图2)。下列说法正确的是( ) 例1 知1－练 D 感悟新知 A. 由于分子的运动性，在弱电场下，水分子的排列不可能从无序转变为有序 B. 水结成“热冰”的过程中，水分子的体积发生变化 C. 上述变化过程中分子之间的间隔没有发生变化 D. 利用该性质，人们可以在常温常压下建成溜冰场 知1－练 感悟新知 解题秘方：由题目信息可知，“热冰”即水在常温常压下结成的冰，水→冰的变化过程中分子的排列方式发生改变。 导引：弱电场下，水分子的排列从无序转变为有序，A 错误；水结成“热冰”的过程中，水分子的数目和大小不会变化，只是水分子间的间隔和排列方式发生了变化，故B、C 错误；由题意知，在常温常压下可建成溜冰场，D 正确。 知1－练 感悟新知 知1－练 规律点拨： 解答此类题目的关键是明确水由液态变为固态，在这一变化过程中分子本身不变 ，变化的是分子之间的间隔和排列方式，同时还需要结合固体、液体中分子运动的特点考虑。 ~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 感悟新知 知识点 分子及其特征 2 知2－讲 1. 分子是构成物质的一种基本粒子， 分子都是由原子构成的。 2. 分子的基本性质 (1)分子的质量和体积都很小。 (2) 分子总是在不停地运动。温度越高,分子的运动速率越快。 巧记：两小一动一间隔；分子相同性相同 ~~~~~~~~~~~~~ 感悟新知 知2－讲 (3)分子之间有一定的间隔。一般来讲，气体分子间的间隔> 液体分子间的间隔> 固体分子间的间隔。温度升高，分子间间隔增大；压强增大，分子间间隔减小。 (4)同种分子性质相同，不同种分子性质不同。 易错提示： 1. 分子是构成物质的一种粒子，但不是唯一的粒子。2. 物理变化中，物质的状态、体积的改变是因为分子间间隔发生改变，而不是分子的大小发生改变。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 感悟新知 考向 认识分子及其特征 题型1 利用分子的基本特征分析解决问题 [中考·邵阳] 从分子的角度解释下列现象，其中错误的是( ) A. 十里桂花飘香——分子在不停地运动 B. CO 和CO2 的化学性质不同——分子构成不同 C. 水蒸发为水蒸气，所占体积变大——分子体积变大 D. 1 滴水中约含1. 67×1021 个水分子——分子的质量和体积都很小 C 例2 知2－练 感悟新知 解题秘方：根据现象的特点来分析相关的性质，如突出“位置”改变，与分子的运动有关(A 项)；突出“体积、状态”等改变，与分子间的间隔有关(C 项)；表明数量的与分子的大小有关(D 项)。 知2－练 易错警示： 对分子的性质常有以下误解： 1. 认为固体难压缩，固体分子间没有间隔。其实分子间都有一定的间隔。 2. 认为物质的体积和状态的改变是分子的大小发生改变造成的 ，其实是分子间间隔改变造成的。 3. 认为静止的物质中含有的分子是静止不动的。其实分子在不断运动。 感悟新知 知2－练 感悟新知 题型2 实验探究分子的基本特征 利用图3 中图Ⅰ进行探究分子的运动实验时，同学们闻到了一股难闻的刺激性气味(氨气的气味，氨气溶于水后可使酚酞变红色)。于是小明对原实验装置进行了改进，装置如图Ⅱ所示。 例3 知2－练 感悟新知 实验操作： a：向B、C、E三支试管中分别加入5 mL蒸馏水，各滴入1～2滴无色酚酞溶液，振荡，观察溶液颜色。 b：在A、D 试管中分别加入2 mL 浓氨水，立即用带橡皮塞的导管按实验图Ⅱ连接好，并将D 试管放置在盛有热水的烧杯中，观察几分钟。 知2－练 感悟新知 请你分析讨论： (1)由此可以得到什么实验结论？(至少答出两点) (2)对比改进前的实验，改进后的实验有什么优点？(至少答出两点) 知2－练 氨水能使酚酞变红；分子在不断运动；温度越高，分子运动越快。 节省药品；减少因氨气的扩散造成的空气污染等。 感悟新知 解题秘方：本题采用了对比实验法，对比实验的设计要用到控制变量法。分析实验装置的优缺点，重点是找出装置的不同之处，重点从节约药品和环境保护等角度分析实验改进后的优点。 知2－练 感悟新知 导引：(1)图Ⅰ中大烧杯外的酚酞溶液颜色没有变化，说明酚酞溶液变红不是受到空气的影响，而大烧杯内的酚酞溶液变红说明是氨水使酚酞变红，又因为两个小烧杯中的溶液没有直接接触，故是氨分子在不断运动的缘故。图Ⅱ中C 试管中的酚酞溶液变红得快，说明温度升高，氨分子运动加快。 (2)图Ⅰ和图Ⅱ相比，图Ⅰ用烧杯盛放液体，而图Ⅱ用试管盛放液体，因此图Ⅱ相对节省药品；图Ⅱ比图Ⅰ装置密封性好，氨气扩散少，对空气污染小。 知2－练 技巧点拨： 探究分子的性质，特别是探究分子运动的实验 ，改进后的优点主要有以下几点： 1. 药品用量少，更节约 ，如将原来的烧杯换成小试管等； 2. 在密闭容器中实验，更环保； 3. 实验内容更丰富，如可增加分子的运动速率随温度变化的实验。 感悟新知 知2－练 感悟新知 知识点 3 分子和原子的区别与联系 分子和原子的区别与联系 知3－讲 项目 分子 原子 不同点 本质区别 在化学反应中 可以分成原子 在化学反应中不能再分 构成物 质情况 大多数物质由 分子构成 原子也能直接构成物质，但分子又是由原子构成的 感悟新知 知3－讲 项目 分子 原子 相同点 ①质量和体积都很小；②都在不停地运动； ③粒子间都有间隔；④都是构成物质的粒子 联系 感悟新知 知3－讲 易错提示: 1. 分子由原子构成，分子不一定比原子大，但分子比构成它的原子大。 2. 分子、原子都是构成物质的粒子。并不是所有的物质都由分子构成。 感悟新知 考向 原子及其与分子的区别和联系 [改编·锦州] 下列有关微粒的说法正确的是(　　) A. 分子和原子可以构成物质，分子都由原子构成 B. 分子大，原子小 C. 保持水的化学性质的粒子是氢原子和氧原子 D. 原子是最小的粒子，不能再分 A 例4 知3－练 23 感悟新知 解题秘方：可从物质的构成、微粒的性质、物质的变化等角度来比较。保持水的化学性质的最小粒子是水分子；分子与原子的本质区别是：在化学反应中，分子可分，而原子不能再分。 知3－练 规律总结： 1. 分子、原子都可以构成物质。 2. 分子、原子都在不停地运动。 3. 在化学变化中，分子可以再分，原子不能再分。 感悟新知 知3－练 感悟新知 知识点 4 1. 用分子的观点描述水的天然循环 太阳为水分子提供了能量，使其运动加快，变成水蒸气 ，在高空中遇冷时分子运动减慢，凝结成云，再遇冷又转变成雨或雪，降落到地面，汇入江河湖海，渗进山川平地。 2. 意义 (1)实现了水的自身净化。 (2)完成了水资源的重新分配。 水的天然循环 知4－讲 感悟新知 知4－讲 知识链接: 地表水 吸收太阳能 水分子能量增大 水蒸气 升腾 遇冷 云 随风迁徙 再遇冷 雨或雪返回地面 感悟新知 考向 水的天然循环及其意义 [图像信息题] 下列关于水的天然循环的说法中正确的是( ) ①水在天然循环过程中实现了水的自身净化 ②水的天然循环是通过水的三态变化实现的 ③太阳为水的天然循环提供了能量 ④水的天然循环完成了水资源的重新分配 A. ①③ B. ①② C. ③④ D. ①②③④ D 例5 知4－练 28 感悟新知 导引：由图示可知，水由液体变为气体，在高空中遇冷又凝结为液体或固体，雨或雪的降落对水资源进行了重新分配。 知4－练 感悟新知 知4－练 知识拓展： 水的天然循环的意义： 如果没有水的天然循环，内陆沙漠面积会增大，大江大河断流 ，水资源不能再生。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 感悟新知 知识点 5 1. 水资源现状 地球上水的储量很大，其中海洋水和咸水湖中的水约占总水量的97. 5%，跟人类关系最为密切的淡水约占地球总水量的2. 5%，可供人类直接利用的淡水约占地球总水量的0. 3%。 天然水的人工净化 知5－讲 感悟新知 2. 天然水的人工净化 知5－讲 净化水的方法 原理 作用 静置沉淀 使不溶性的杂质沉淀下来 除去难溶性大颗粒杂质 吸附沉降 加入明矾生成胶状物，加速不溶性杂质的沉降 除去悬浮在水中的小颗粒 过滤 把液体与难溶于液体的固体物质分离 除去难溶性杂质 感悟新知 知5－讲 净化水的方法 原理 作用 吸附 利用木炭或活性炭的吸附性，除去水中的异味和色素 除去难溶性杂质和部分可溶性杂质 蒸馏 根据液体中各组分物质的沸点不同，通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水 几乎可除去所有杂质 感悟新知 3. 自来水的净化过程 自来水厂通常用沉降、过滤、吸附、消毒等净化方法，使水达到饮用标准。 知5－讲 感悟新知 知5－讲 感悟新知 知5－讲 特别提醒: 1. 在沉降、过滤、吸附、蒸馏几种净水方法中，净化程度最高的是蒸馏。 2. 一般的净水过程，通常是几种净水方法的综合运用，这样会使净水的效果更好。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 感悟新知 知5－讲 要点提示： ●净化操作中的过滤、吸附过程发生物理变化，消毒过程发生化学变化。活性炭具有较强的吸附性( 属物理性质)，常用来吸附水中的色素、异味等。 ●天然水经过上述操作后除去了水中的一些杂质，得到的水仍然为混合物。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 感悟新知 考向 净化水的流程及方法 题型1 对常见净水方法的认识 下列与水相关的说法不正确的是( ) A. 水在天然循环过程中发生了物理变化 B. 活性炭净水过程中发生了化学变化 C. 生活中可用煮沸的方法杀菌消毒 D. 明矾可促进浑浊水中悬浮物的沉降 B 例6 知5－练 38 感悟新知 解题秘方：在常见净水方法中，杀菌消毒过程中发生的是化学变化，其他几种常见净水方法发生的都是物理变化。 导引：水的天然循环是水的固、液、气三态之间的变化，没有新物质生成，属于物理变化，A 正确；活性炭吸附带颜色或有臭味的物质的过程中，没有产生新物质，属于物理变化，B 不正确；生活中可以通过煮沸的方法来杀菌消毒，C 正确；明矾是一种絮凝剂，可使水中悬浮的杂质聚集沉降，D 正确。 知5－练 感悟新知 知5－练 易错警示： 1. 过滤只能除去水中不溶性杂质，不能除去可溶性杂质； 2. 吸附性是物理性质，活性炭吸附有色、有异味杂质的过程发生物理变化。 ~~~~~~~~~~~~~~~ 感悟新知 题型2 自来水的净化原理 [中考·自贡] 水是生命之源。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图7 所示。下列说法错误的是( ) A. 通过反应沉淀池、过滤池除去水中不溶性杂质 B. 吸附池内常用活性炭吸附色素和异味 C. 自来水厂投入明矾进行消毒 D. 投药消毒过程中发生化学变化 C 例7 知5－练 41 感悟新知 解题秘方：结合过滤、吸附、消毒的净水原理来分析解答。 导引：通过反应沉淀池，使悬浮的杂质沉降，过滤除去不溶性杂质，A 正确；活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，B 正确；明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可以吸附水中悬浮的杂质，加速其沉降,不能进行消毒，C 错误；投药消毒过程中发生化学变化，D 正确。 知5－练 感悟新知 知5－练 知识链接： 图8 感悟新知 题型3 日常生活中水的简易净化 [中考·苏州] 某净水装置如图9 所示。下列说法正确的是( ) A. 该装置能对水进行杀菌消毒 B. 该装置能除去水中的颜色和异味 C. 该净水过程中发生了化学变化 D. 自来水经过该装置后可得蒸馏水 B 例8 知5－练 44 感悟新知 解题秘方：根据简易净水器中所用的物质特点来分析对应的作用。 导引：该简易净水器中用到的活性炭具有吸附性，可除去水中的颜色和异味，B 正确；小卵石、石英砂、蓬松棉可起到过滤的作用，因此该净水器只能起到过滤和吸附的作用，不能杀菌消毒，得到的仍是混合物，A、C、D 均不正确。 知5－练 感悟新知 知5－练 知识拓展： 生活中常用的活性炭净水器如图10所示 ，注意水的流向。 感悟新知 知识点 6 1. 实验原理 除去液体中的固体杂质。 2. 实验仪器 铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒、漏斗等。 过 滤 知6－讲 感悟新知 3. 实验操作 知6－讲 感悟新知 注意：(1)制作过滤器时，选用合适的滤纸，滤纸的边缘要低于漏斗边缘，且用水润湿滤纸，使其紧贴漏斗内壁，以免影响过滤速率； (2)过滤时不能直接将待过滤液倾倒至过滤器中，应用玻璃棒引流，防止液体溅出； (3)漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁，防止液滴飞溅。 知6－讲 感悟新知 知6－讲 实验提示： 进行过滤实验时： 1. 按要求制作过滤器，固定好实验装置； 2. 倾倒液体时，要注意观察液面不能超过滤纸的边缘，否则会影响过滤效果； 3. 过滤后的滤液若仍然浑浊，分析检查原因后，应重新过滤。 感悟新知 考向 考查过滤的原理及其实验操作 初中毕业化学实验技能考查中，小波抽到的是“水的净化”，请你与小波一起实验，并回答下列问题。 (1) 过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________，其中玻璃棒的作用是 ___________ 。 例9 知6－练 漏斗 引流 51 感悟新知 (2)小波准备按如图12 所示装置进行实验时，发现装置存在两处明显错误，请指出： ①_________________________________________； ②_________________________________________； 纠正错误后，接下来的操作可除去水样中的 ___________( 填“可溶性”或“不溶性”)杂质。 知6－练 没有用玻璃棒引流 漏斗下端管口没有紧靠烧杯的内壁 不溶性 52 感悟新知 (3)小波将浑浊水样过滤后，得到的水仍浑浊，其原因可能是 _________________________________________ _______________________(写出两点即可)，然后小波进行了有效处理，使水样澄清透明。 滤纸破损，漏斗内液面高于滤纸的边缘(或承接滤液的烧杯不洁净等) 知6－练 53 感悟新知 解题秘方：直接根据过滤操作中的“一贴二低三靠”来找错误。 导引：(2)图中过滤操作的错误主要有：没有用玻璃棒引流，直接倾倒液体；漏斗下端的管口没有紧靠烧杯的内壁，造成液滴飞溅。 知6－练 感悟新知 知6－练 解法提醒： 过滤后的滤液仍然浑浊，其原因可从两个方面去分析： ●固体杂质没有除尽，如：过滤时，液面高于滤纸边缘，滤纸破损，使固体杂质进入滤液； ●二次污染，如承接滤液的烧杯不洁净，含有不溶性杂质等。 感悟新知 知识点 7 纯净物与混合物的区别与联系 纯净物与混合物 知7－讲 纯净物 混合物 定义 由一种物质组成的物质 由两种或两种以上物质组成的物质 区别 由同种物质组成 由不同种物质组成 特点 ①具有固定的组成 ②具有一定的性质 ③有专门的化学符号 ①没有固定的组成和性质 ②各成分保持各自的性质 ③没有专门的化学符号 感悟新知 知7－讲 纯净物 混合物 分离方法 组成固定，不需分离 物理方法：过滤、蒸馏等 实例 氧气、二氧化碳、高锰酸钾 空气、粗盐、蔗糖水 联系 纯净物是相对而言的，自然界中绝对纯净的物质是不存在的，通常纯净物是指含杂质很少的具有高纯度的物质。两者间的关系为 简单混合 分离提纯 混合物 纯净物 感悟新知 知7－讲 易错提示： 1. 区分纯净物和混合物不要被一些字眼所迷惑，如清新、洁净、混合等。 2. 不要与物质的名称混淆，如五氧化二磷是一种物质的名称，属于纯净物，其中的“氧”“ 磷”是组成五氧化二磷的“成分(元素)”而不是物质的名称。 感悟新知 考向 辨别纯净物和混合物 [中考·荆州] 下列物质属于纯净物的是(　　) A. 空气 B. 牛奶 C. 84 消毒液 D. 蒸馏水 D 例10 知7－练 59 感悟新知 解题秘方：解答本题应采用内涵分析法，即结合纯净物与混合物概念的本质进行判断。通过分析以下两点作出正确判断：(1)混合物与纯净物的本质区别；(2)分析所给物质的组成。 导引：空气中含有多种物质，属于混合物，A 错误；牛奶中有蛋白质和多种营养物质，属于混合物，B 错误；84 消毒液含有多种物质，属于混合物，C 错误；蒸馏水由一种物质组成，属于纯净物，D 正确。 知7－练 课堂小结 纯 净 物 与 混 合 物 纯化 净化 天然 循环 水 的 三 态 变 化 反映 解释 分 子 的 特 性 水 $$