3.1水---2024-2025学年九年级化学沪教版（上海）第一学期

3.1 水 要点归纳 1. 自来水净化 天然水通过水的蒸发、挥发、过滤和氧化实现了自净化。自来水生产就是模 拟了天然水的自净化过程。自来水净化过程用明矾作凝聚剂，用液氯进行杀菌 消毒。 2. 水的组成 (1)根据质量守恒定律，可以通过以下两种思路证明物质的组成： 方法一：物 质 → 生 成 物 1 +生 成 物 2+……,通过证明生成物的元素组 成，从而证明该物质的元素组成。 方法二： 反应物1十 反应物2 + … … → 物 质，通过证明反应物的元素 组成，从而证明该物质的元素组成。 学科网（北京）股份有限公司 (2)水的分解实验： 【实验现象】接通电源后，观察到：两极均产生气泡，液面 下降， 一段时间后，正极与负极气体体积比约为1:2,如图3-1 所示。 【产物的检验】将燃着的木条分别靠近两个玻璃管的尖嘴 口，发现正极气体使燃着的木条燃烧更旺，说明是氧气；负极的 气体能被点燃，发出淡蓝色火焰，说明是氢气。 【实验结论】水是由氢元素和氧元素组成的。 【反应的化学方程式】 【实验结论】水是由氢元素和氧元素组成的。 图 3-1 (3)氢气燃烧： 【实验过程】将纯净的氢气点燃，并伸入集满氧 气的干燥的集气瓶中(图3-2),或在火焰上方罩一个 冷而干燥的烧杯。 【实验现象】观察到气体燃烧产生蓝色火焰，且 集气瓶(烧杯)内壁有小液滴。 伸入充满氧气的 干燥的集气瓶中 图 3-2 【反应的化学方程】 3. 水的物理性质 (1)水具有反常膨胀的现象，在4℃时水的密度最大，在0～4℃范围内，水 具有热缩冷胀的性质，所以冰能浮在水面上，在寒冷的冬天，冰下的水生生物得 以生存。这个特性跟水分子的缔合结构有关。 (2)水的比热容大，因此沿海地区的昼夜温差较内陆地区(特别是沙漠地 区)小。 (3)水具有良好的分散性，生活中常常需要把物质溶解在水中配成溶液进 行使用。 4.水的化学性质 (1)水的分解： (2)水能与二氧化碳反应：CO₂+H₂O=H₂CO₃ 现象：无明显现象。向反应后的溶液中加入紫色石蕊试剂，观察到石蕊变 红色。 用途：制作碳酸饮料。 (3)水能与生石灰反应：CaO+H2O=Ca(OH)2 现象：放出大量热。取反应后的上层清液，通入二氧化碳，观察到液体变 浑浊。 用途：用生石灰吸收水蒸气。 生石灰即CaO 。Ca(OH)2的名称是氢氧化钙，俗称熟石灰、消石灰。 (4)水能与硫酸铜反应：CuSO₄+5H₂O=CuSO₄·5H₂O 现象：白色粉末变蓝。 用途：检验是否含有少量水。 CuSO₄·5H₂O 即五水合硫酸铜，俗称胆矾、蓝矾， 一种蓝色的晶体，属于纯 净物。CuSO₄ 即硫酸铜，也叫作无水硫酸铜，是一种白色的粉末。(一般讲的硫 酸铜粉末指的是CuSO₄, 硫酸铜晶体指的是CuSO₄·5H₂O。) (5)结晶水合物：含有结晶水的晶体。如：CuSO₄·5H₂O 、FeSO₄·7H₂O。 ① 结晶水合物都是纯净物。 ② 常见的结晶水合物： CuSO₄·5H₂O 即五水合硫酸铜，俗称胆矾、蓝矾； Na₂CO₃ ·10H₂O 即十水合碳酸钠，俗称石碱。 (6)结晶水合物受热会失去结晶水，如： 现象：蓝色晶体变白色粉末。 疑难分析 例1 水有很多重要的特性，从而使它成为自然界非常重要的物质之一。在 寒冷的冬天，冰下的水生生物得以生存是因为 ,这跟水的 的特性有关；又如沿海城市昼夜气温变化小，工业上常用水作冷却 剂，是因为 。水还具有良好的 性，从而可以溶解许多 物质。 [解答] 固态冰浮在水面上 反常膨胀 水的比热容大 分散 [分析] 水的特性有反常膨胀、比热容大、良好的分散性，这些都与水分子的缔合有 关。这些特性对人类的生活、生产有巨大的影响。虽然水在4℃与0℃的密度差异只有 学科网（北京）股份有限公司 0.002 g/cm3,但这对大自然的影响却非常之大。 例 2 图3-3为电解水的装置图：a 管中的气体为 可以用 方法检验。通过该实验可 以说明水是由 组成的，理论依据是 [解答] 氧气 带火星的木条放在尖嘴口，木条复燃或将 燃着的木条放在尖嘴口，木条燃烧更旺 氢元素和氧元素 质 量守恒定律，化学反应前后元素种类不变 图 3-3 [分析] 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，通过分解反应，证明生成物 的元素组成即可推得反应物的元素组成；或者利用化合反应，通过证明反应物的元素组成 即可推得生成物的元素组成。 例 3 在下列空格中，填上“原子”或“分子”。 水是由许许多多的水 构成的， 是化学变化中的最小微粒。 在化学反应中， 一定发生变化， 一定不改变。例如，水通电后 发生了分解，生成了氢气和氧气，这说明通电时水 发生了变化，也说明 水 是由氢 和氧 构成的，在通电过程中 发生 了重新组合。 [解答] 分子 原子 分子 原子 分子 分子 原子 原 子 原子 [分析] 分子是保持物质化学性质的一种微粒，原子是化学变化的最小微粒。化学变 化的微观本质是分子分成原子，原子重组。 自我检测 一、选择题(每小题只有1个正确选项) 1. 下列电解水的化学方程式正确的是( )。 (A)2H₂O=2H₂↑+O₂↑ (C) 2. 下列关于水的组成和构成描述正确的是( )。 (A) 水是由氢气和氧气组成的 (B) 水是由氢原子和氧原子构成的 (C) 水是由氢元素和氧元素组成的 (D) 水是由氢分子和氧原子构成的 3. 下列净化水的常用方法中属于化学变化的是( )。 (A) 沉降 (B) 吸附 (C) 过滤 (D) 消毒 4. 每年3月22日是世界水日，下列与节约用水无关的是( )。 (A) 用淘米水浇花 (B) 开发利用地下水 (C) 使用节水龙头 (D) 用喷灌、滴灌方法给农作物浇水 5. 下列叙述中，错误的是( )。 (A) 水在101.3kPa 压强和0℃时凝结成冰 (B) 当水凝结成冰时，发生了物理变化 (C) 当水凝结成冰时，体积增大 (D) 当水凝结成冰时，水分子停止了运动 6. 下列水的性质中，属于化学性质的是( )。 (A) 常温下水是无色无味的液体 (B)4℃时，水的密度为1.0g/cm3 (C) 在通电条件下，水能分解成氢气和氧气 (D) 在标准大气压下，加热到100℃,水会变成水蒸气 7. 下列变化能证明分子可以再分的是( )。 (A) 水蒸发 (B) 石蜡融化 (C) 干冰升华 (D) 水通电分解 8. 下列关于电解水实验说法错误的是( )。 (A) 正极与负极产生气体体积比为1:2 (B) 该实验可以说明化学反应前后元素种类不变 (C) 该实验可以说明化学反应中分子可分 (D) 通过该实验说明水是一种无色无味的液体 9. 图3-4是某化学反应微观模拟示意图：○表示氮原子，○表示氢原子。下列 说法错误的是( )。 (A) 图中物质A 、B为单质，C 为化合物 (B) 该反应说明化学反应中分子可以再分，原子不可再分 (C) 化学反应前后A、B、C 的分子个数比为1:3:2 (D) 物质C 由一个氮原子和三个氢原子构成 10. 将生石灰放入水中，观察到底部有未溶解的固体。该未溶解的固体的成分可能是( )。 (A)CaO (B)MgO (C)Ca(OH)2 (D)CaCO₃ 二、填空题 11. 自来水生产过程中，明矾起到 作用；用于杀菌消毒的气体是 (写化学式)。 12. 胆矾的化学式为 ,胆矾中共含有 种元素，胆矾的摩尔质量为 。500g 胆矾的物质的量为 ,含氢原子个数为 个。 13. (1)科学家用通电的方法使水分解，从而证明了水的组成。 把水注入如图3-5(a) 所示水电解器装置中，接通直流电，可以观察到a 管 中的电极 上 。检验b 管中产物的方法是 I. 用点燃的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞 Ⅱ.用带火星的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞 Ⅲ.用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在玻璃管尖嘴上方，慢慢打开活塞 (2)科学家还用点燃氢气，证明燃烧产物的方法，证实了水的组成。 如果将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量无水硫酸铜的仪器 c,在导管口d 处点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如图3-5(b)所示的 位置。实验过程中可以观察到的现象是 。装置 c 的作用是 14. 将生石灰加入一定量的水中，能感受到 。静置后，取上层溶液滴加 酚酞，看到 ;另取上层溶液通入 ,产生白色沉淀，也能说明上层溶液中含有 。 15. 检验二氧化碳气体中是否含有少量水，可以将气体通过装有 的 U形管，若看到 现象说明含有水，化学方程式为 16.电解水实验中，正极产生气体的质量为1.6g,则理论上负极能产生 g气体。 三、简答题 17. 水是重要的自然资源。 (1)如图3-6所示的三个实验，图(a) 中水发生了 (填“物理”或 “化学”)变化；图(b) 中试管1内得到的气体为 ;图(c) 中净化水的方法是 和吸附。 (2)将源水处理成自来水的过程中需加入生石灰，生石灰与水反应的化学方 程式为 学科网（北京）股份有限公司 $$