内容正文:
第1章 水和水的溶液
第1节 地球上的水
1、 水的分布
(1) 海洋是地球上最庞大的水体,约占地球总水量的96.53%
(2) 地球上的淡水占总水量的2.53%
(3) 陆地淡水包括:冰川水、地下淡水、湖泊淡水、土壤水、河水等
(4) 陆地淡水为人类提供了几乎全部的生活和生产用水。
(5) 地球上大部分的水是以液体的形式存在的。
2、 水的循环
(1) 水的循环:小循环:陆上内循环:陆地--大气、海上内循环:海洋--大气
(2) 大循环:海陆间水循环:海洋--陆地--大气
(3) 海陆间大循环的5个环节:①蒸发(蒸腾、升华)、②水汽输送③降水、④下渗、⑤地表或地下径流。
(4) 海陆间大循环的意义:
1 使地球上的水、大气、岩石和生物发生密切的联系;
2 使海洋源源不断地向陆地供应淡水,使水资源得到再生。
原因:外因:太阳辐射、地心引力。内因:水的三态变化
3、 水资源的分布
(1) 世界水资源的分布是一个关于地球上水源的分布情况。陆地上的淡水资源储量只占地球上水体总量的2.53%。
(2) 人类比较容易利用的淡水资源,主要是河流水、淡水湖泊水以及浅层地下水。
(3) 我国水资源分布特点:
a) 年内分布集中,夏季集中、冬季欠缺;年间变化大;黄河、淮河、海河、辽河四流域水资源量小,长江、珠江、松花江流域水量大;西北内陆干旱区水量缺少,西南地区水量丰富。
b) 水资源总数多,人均占有量少,中国水资源总量居世界第四位。
4、 水与生命
(1) 水是生物生存所必须的最基本的物质之一,如果没有水,地球上就没有生命。
(2) 生物的各种活动都离不开水,水是生命的摇篮
第2节 水的组成
1、 水的电解
(1)
(2) 通电后,两极会有气泡产生,负极生成的是氢气,正极生成的是氧气。体积比为1:2。
(3) 氢气的性质:物理:无色无味,难溶于水,且密度比空气小的气体
化学:氢气具有可燃性,燃烧时火焰呈淡蓝色。含有杂质的氢气点燃会发生爆炸。
(4) 实验中可燃烧并产生淡蓝色火焰的气体是氢气,能使带火星的木条复燃的气体是氧气。实验说明水在通电的条件下生成了氢气和氧气。
2、 水分子的构成
(1) 水的电解实验可以说明水分子中含有两种不同的、更小的粒子,这种粒子就是原子。
(2) 科学实验证明:一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子。
第3节 水的浮力
1、 阿基米德原理
(1) 阿基米德原理:浸入液体体中的物体受到一个浮力,其大小等于该物体所排开的液体重量,方向竖直向上。即:
F浮=G排=ρ液gV排
2、 物体浮沉的条件
(1) 对于浸没在液体中的物体:
a) 当F浮=G物时,物体在液体中漂浮或悬浮;
b) 当F浮>G物时,物体在液体中上浮;上浮物体逐渐露出液面后,浮力逐渐减小,直至F浮=G物,物体飘浮在液面上。
c) 当F浮<G物时,物体在液体中下沉。
第4节 物质在水中的分散状况
1、 溶液
(1) 溶液的定义:两种或两种以上的物质混合形成均匀稳定的分散体系叫做溶液。
a) 溶液可以是液态,也可以是气态和固态;
b) 凡是气体或固体溶于液体时,则称液体为溶剂,称气体或固体为溶质;
c) 若两种液体互相溶解时,一般把量多的叫做溶剂,量少的叫做溶质。
(2) 溶剂:一般情况下,把能溶解其他物质的化合物称为溶剂;被溶解的物质称为溶质
(3) 溶液的性质:
a) 均一性:溶液各处的密度、组成和性质完全一样;下·
b) 稳定性:温度不变,溶剂量不变时,溶质和溶剂长期不会分离(透明);
c) 混合物:溶液一定是混合物。
2、 悬浊液和乳浊液
(1) 悬浊液:不溶的固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫悬浊液。
a) 悬浊液是一种分散系,其分散质粒子直径在100nm以上,多为很多分子的集合体,如泥浆等;
b) 悬浊液不透明、不均一、不稳定,不能透过滤纸,静置后会出现分层(即分散质粒子在重力作用下逐渐沉降下来)。
(2) 乳浊液:一种液体以小液滴的形式分散在另外一种液体之中形成的混合物叫乳浊液。
a) 乳浊液通常由水和油所组成,习惯上将不溶于水的有机液体,如苯、煤油等统称为油。
b) 乳浊液不透明、不均一、不稳定,能透过滤纸不能透过半透膜。静置后会出现液体上下分层的现象。
第5节 物质的溶解
1、 物质的溶解性
(1) 溶解性:是物质在形成溶液时的一种物理性质。它是指物质在一种特定溶剂里溶解能力大小的一种属性。
a) 溶解性是物理性质,多数溶解是物理变化(也有的溶解是化学变化,比如苏打溶于酸,发生了化学反应);
(2) 溶解性的应用
a) 判断气体收集方法:可溶(易溶)于水的气体不能用排水取气法。例:CO2可溶于水,故不能使用排水法收集CO2;而H2,O2溶解性不好,可用排水取气法。
b) 判断混合物分离方法:两种物质在水中溶解性明显不同时,可用过滤法分离。例:KNO3(易溶)与CaCO3(难溶)可用过滤法分离;而C与MnO2二者均不溶NaCl、KNO3均易溶,都不能用过滤法分离。
2、 饱和溶液
(1) 饱和溶液:在一定温度、一定量的溶剂中,溶质不能继续被溶解的溶液;
(2) 不饱和溶液:在一定温度、一定量的溶剂中,溶质可以继续被溶解的溶液。
(3) 饱和与不饱和溶液的互相转化:
a) 不饱和溶液通过增加溶质(对一切溶液适用)或降低温度(对于大多数溶解度随温度升高而升高的溶质适用,反之则须升高温度,如石灰水)、蒸发溶剂(溶剂是液体时)能转化为饱和溶液;
b) 饱和溶液通过增加溶剂(对一切溶液适用)或升高温度(对于大多数溶解度随温度升高而升高的溶质适用,反之则降低温度,如石灰水)能转化为不饱和溶液。
3、 物质的溶解度
(1) 溶解度概念:在一定温度下,某物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。
(2) 气体溶解度:通常指的是该气体(其压强为1标准大气压)在一定温度时溶解在1体积溶剂里的体积数。
(3) 按溶解度对物质进行分类:
溶解性
溶解度(20℃)
易溶物质
大于等于10g
可溶物质
大于等于1g小于10g
微溶物质
大于等于0.01g小于1g
难溶(不溶)物质
小于0.01g
(4) 溶解度的影响因素:物质溶解与否,溶解能力的大小,一方面决定于物质(指的是溶剂和溶质)的本性;另一方面也与外界条件如温度、压强、溶剂种类等有关。
a) 气体的溶解度还和压强有关。压强越大,溶解度越大,反之则越小。
b) 溶解是绝对的,不溶解是相对的。
c) 其他条件一定时,温度越高,气体溶解度越低。
(5) 溶解度曲线:
a) 大部分固体物质的溶解度曲线左低右高,溶解度随温度的升高而增加;
b) 少数固体物质的溶解度曲线较平缓,溶解度受温度的影响小,如食盐;
c) 极少数固体物质的溶解度曲线是左高右低,溶解度随温度的升高而降低,如熟石灰。
4、 溶液的配置
(1) 溶液的浓度:常用溶质的质量分数来表示溶液的浓度。
溶液中溶质的质量分数==
第6节 物质的分离
1、 物质的结晶
(1) 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。
(2) 结晶方式:
a) 蒸发结晶:将溶液中的溶剂通过升温的方式让溶剂脱离溶质的过程。
b) 冷却结晶:降低温度的方法使溶质从溶液中以晶体的形式析出来(适用于溶解度随温度的升高而明显增大的物质)。一般就是指把在温度比较高的情况下饱和的溶液将其温度降低,使其析出晶体的过程。
c) 重结晶:重结晶是将晶体溶于溶剂或熔融以后,又重新从溶液或熔体中结晶的过程。又称再结晶。
2、 常用的分离方法
(1) 沉淀法:利用明矾或活性炭吸附水中的悬浮杂质,使其凝聚成较打的固体颗粒而沉到水底。
(2) 过滤法:将已经处理过的水通过过滤器,不溶于水的固体物质跟水就会分离开来。
a) 用具有吸附作用的固体过滤液体,不仅可以去除液体中的不溶性物质,还可以吸附一些溶解的杂质,除去异味。
(3) 蒸馏法:将水加热至沸腾,产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法。使用蒸馏法收集到的水就是蒸馏水。蒸馏水中的杂质非常少,可以看成是由单一物质组成的。即纯净物。
第7节 水资源的利用、开发和保护
1、 水资源的利用和开发
(1) 人类社会对水的需求主要表现为生活用水、工业用水和农业用水等方面。
(2) 水资源的开发利用直接关系到人类的生存和国民经济的发展。
(3) 地球上可以直接利用的水资源并不多。
(4) 利用的较多的是河水、淡水湖泊水和浅层地下淡水。
(5) 解决华北和西北地区缺水的方式:南水北调,有三条建设路线:
a) 东线工程:位于江苏扬州,将长江水抽进京杭运河,送至天津
b) 中线工程:丹江口水库,利用长江三峡水库高峡平湖的地形将长江水引至位于汉江上游的丹江口水库,再穿越秦岭送至华北。
c) 西线工程:将金沙江、雅砻江、大渡河等长江上游干支流的水引到黄河上游,补充西北地区的水源
2、 水资源的保护
(1) 保护和节约用水的方法:
a) 水的再循环;
b) 减少水的使用;
c) 水的回收利用。
(2) 防止水污染
a) 水污染:当水中含有对水或水生生物产生不良影响的任何物质时,就造成了水污染。
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