第三章 探究水的奥秘（期中复习讲义）九年级化学上学期新教材北京版

第三章 探究水的奥秘 考点01 水的净化与水质检测 考点02 探究水的变化 考点03 原子和分子 考点04 原子结构模型 ▉考点01 水的净化与水质检测 1．爱护水资源：要节约用水，节约用水的标志。 2．水的净化 （1）沉降是重力作用，除去水中颗粒较大的不溶性杂质； 促进方法：明矾（可促进水中悬浮杂质的沉降） （2）过滤 原理 分离颗粒大小不同的混合物，除去水中颗粒较小不溶性杂质。 仪器 漏斗、玻璃棒（作用引流）、烧杯、带铁圈铁架台。 步骤 一贴 滤纸要紧贴漏斗内壁，否则过滤很慢。 二低 滤纸边缘要低于漏斗边缘，滤液边缘要低于滤纸边，防止液体从缝隙流下，过滤失败。 三靠 烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒轻靠3层滤纸；漏斗下端要紧靠烧杯内壁（防止滤液溅出）。 分析 过滤仍浑浊原因 滤纸破损；液面高于滤纸边缘；仪器不净。 过滤速度慢原因 滤纸没有紧贴漏斗内壁。 （3）吸附：原理：活性炭表面疏松多孔，表面积大，具有吸附性；除去水中的颜色或气味的物质。 （4）蒸馏 原理：各成分的沸点不同；除去水中可溶性杂质，净化程度最高——得到的是蒸馏水。 （5）消毒杀菌：用液氯，此过程是个化学变化。 【归纳总结】各种净化方法除去的杂质的种类 难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度 沉淀 √ 过滤 √ 吸附 √ √ 蒸馏 √ √ √ 水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏。 3．过滤 （1）过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法；它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能，将混合物分离开来的；常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等。 （2）适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体 （3）操作注意事项：“一贴二低三靠” （4）仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、 铁架台、用品（滤纸） （5）过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有： A．承接滤液的烧杯不干净 B．倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C．滤纸破损 （6）过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。 4．蒸馏 （1）原理：利用液体的沸点不同，将其分离。 （2）装置： （3）要点：①加热时，烧瓶底部要垫上 石棉网 ； ②冷凝管中冷水流向是下进上出； ③为防止烧瓶内出现 暴沸现象 ，要加入沸石或少量碎瓷片。 5．自来水生产 （1）自来水厂净水步骤：取水、加絮凝剂、反应沉淀池、过滤池、活性炭吸附池、清水池、投药消毒、配水泵。 （2）自来水生产过程中各部分作用 各环节的作用 加明矾 明矾溶于水生成胶状物，吸附杂质产生沉淀，达到净水的目的 过滤池 除去不溶性杂质 活性炭吸附池 活性炭能吸附水中的可溶性杂质（色素和异味），也可滤去不溶性杂质 消毒 除去细菌（是化学变化） 常用消毒剂：漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等 ▉考点02 探究水的变化 1．水的电解 （1）实质：水分子通电状态下分解为氢原子和氧原子，氢原子重新生成氢分子，氧原子重新组合生成氧原子，有新物质生成，是化学变化。 （2）实验装置 （3）实验过程及现象 ①连接好装置，为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液。 ②闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为1：2。 ③正极产生的气体用带火星的木条检验，发现木条复燃；负极产生的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。 2．水的电解实验结论或推论 （1）水由氢、氧两种元素组成。 （2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为2：1，通电后生成氢气、氧气两种气体的分子个数比为2：1、体积比为2：1。 （3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。 该反应的文字表达式：水氢气+氧气；符号表达式：。 （4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变。 （5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分。 （6）化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物质）。 （7）分子是保持物质化学性质的最小粒子。 （8）原子是化学变化中的最小粒子。 （9）氧气是由氧元素组成；氢气是由氢元素组成。 （10）水是由水分子构成的；一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氢气分子是由二个氢原子构成；一个氧气分子是由二个氧原子构成。 3．氢气 （1）物理性质 颜色 常温下的状态 气味 水溶性 密度 无色 气体 无臭 难溶于水 氢气最轻的气体，密度比空气小 （2）化学性质——可燃性 ①混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。 ②氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰。 （3）氢气在空气中燃烧 在空气中点燃纯净的氢气（在点燃氢气前，一定要检验其纯度），并在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯，观察现象，然后用手轻轻触摸烧杯。现象：产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾。 纯净的氢气在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，烧杯内壁凝结有水雾；用手触摸烧杯，烧杯发烫。这是因为氢气和空气中的氧气在点燃的条件下发生反应生成了水，并放出热量。 文字表达式：氢气+氧气水 符号表达式：H2+O2H2O （4）氢气的验纯 如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住管口，管口向下，靠近火焰，移开拇指，如发出尖锐爆呜声表明气体不纯，如声音很小则表示气体较纯。 4．分解反应与化合反应 分解反应 化合反应 概念 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的化学反应 特点 一变多 多变一 表达式 AB=A+B A+B=AB ▉考点03 原子和分子 1．构成物质的微粒 2．相对原子质量 （1）定义：国际上以一种碳原子（碳-12）质量的1/12 作为标准，其他原子的质量跟它相比所得的数值，就是这种原子的相对原子质量。 注意：“相对原子质量”是一个比值，单位为“ 1 ”，可省略。相对原子质量不是实际质量，实际质量之比等于相对原子质量之比。 （2）计算公式：某原子的相对原子质量=该原子的实际质量/ (碳-12原子质量的1/12) （3）相对原子质量≈质子数+中子数 3．分子的性质 由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。 特征 举例 1.分子的质量和体积都很小 1滴水中大约有 1.67×1021个水分子 2.分子在不断运动 温度越高，分子运动速率越快 酒香不怕巷子深； 湿衣服在太阳下比在阴凉处干得快 3.分子之间有间隔 升温，分子间隔变大 加压，分子间隔变小 热胀冷缩（酒精温度计受热示数上升） 给自行车胎打气； 加压，将6000L氧气装入40L的钢瓶中 4．微观理解水的电解 ▉考点04 原子结构模型 1．原子模型的发展 （1）道尔顿观点。道尔顿提出了原子学说。 （2）汤姆生模型。英国科学家汤姆生发现了电子。他提出了新的原子模型，认为原子是一个带正电的球体，上面嵌着带负电的电子。他的模型看上去就像嵌有葡萄干的小蛋糕。 （3）长冈模型。日本物理学家长冈半太郎提出，原子的中央是一个带电的大球，电子绕着这个大球运动，就像行星绕太阳运行一样。 （4）卢瑟福模型。英国物理学家欧内斯特·卢瑟福认为，原子内的大部分空间是空的，电子沿轨道围绕体积很小的、带正电的原子核做随机运动。 （5）玻尔模型。丹麦物理学家玻尔提出了核外电子分层排布的原子结构模型，否定了随机运动一说。他认为，当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，会吸收或辐射能量。 （6）现代模型。这一模型指出，电子在原子核周围形成了一团带负电的“云”，我们不能确定在某一特定的时刻电子处在什么位置。 2．原子的构成 原子中，原子核位于原子中心，原子的质量主要集中在原子核上 ，原子核由质子和中子构成。 电子在原子核外高速无轨运动。所有原子都有原子核和核外电子，不一定有中子（如氢原子无中子）。 （1）原子核带正电，原子核带的正电荷数（即核电荷数）与核外电子带的负电荷数（数值上等于核外电子数）相等，电性相反，所以原子不显电性。 （2）原子中的等量关系： 核电荷数=质子数=核外电子数 2．原子核外电子排布 （1）规律 ①电子层由内而外总共分为7层，电子分层运动，电子优先排在离核较近的电子层，依次向外排布。 ②第1层最多容纳2个电子，第2层最多容纳8个电子。 最外层电子数不超过8个（只有1层的，电子不超过2个） ③原子结构示意图 ④原子结构排布规律： 每一横排，电子层数相同，最外层电子数从左到右依次递增； 除稀有气体外，每一纵列，最外层电子数相同，电子层数从上到下依次递增。 （2）原子结构和元素化学性质的关系 原子种类 最外层电子数 得失电子 化学性质 举例说明 金属原子 < 4 易失去 不稳定 Na、Mg、Al 非金属原子 > 4 易得到 不稳定 O、S、Cl 稀有气体原子 8(氦为2) 不易得失 稳定 He、Ne、Ar 原子的化学性质主要取决于原子的最外层电子数，原子最外层电子数相同，化学性质一般相似。 3．离子 （1）定义：带电的原子（或原子团）叫离子。 （2）形成过程 阳离子：带正电的原子（或原子团） 阴离子：带负电的原子（或原子团） （3）需要掌握的离子符号 氢离子H+、银离子Ag+、锌离子Zn2+、铜离子Cu2+、铁离子Fe3+、亚铁离子Fe2+、 氢氧根离子OH-、硝酸根离子NO3-、碳酸根离子CO32-、硫酸根离子SO42-、铵根离子NH4+ （4）离子符号的意义 （5）离子中质子数与电子数的关系 阳离子：质子数＞ 电子数 阴离子：质子数＜电子数 （6）原子和离子的区别和联系 粒子种类 原子 离子 阳离子 阴离子 区 别 粒子结构 核内质子=核外电子数 核内电子数＞核外电数 核内电子数＜核外电子数 化学性质 不一定稳定 较稳定 较稳定 电性 不显电性 带正电 带负电 符号 用元素符号表示： 如：S、Na…… 用阳离子符号表示： 如：Na+、Mg2+…… 用阴离子符号表示： 如：Cl-、O2-…… 联系 1．各组混合在一起的物质中能利用过滤的方法分离的是（ ） A．氧气和二氧化碳 B．食盐和沙子 C．食盐和蔗糖 D．二氧化锰和铁粉 【答案】B 【解析】A、氧气和二氧化碳均为气体，不能用过滤的方法分离，该选项不符合题意； B、食盐能溶于水，沙子不能溶于水，则食盐和沙子能用过滤的方法分离，该选项符合题意； C、食盐和蔗糖均能溶于水，不能用过滤的方法分离，该选项不符合题意； D、二氧化锰和铁粉均难溶于水，不能用过滤的方法分离，该选项不符合题意。 故选B。 2．水是生命之源，下列有关水的说法中正确的是（ ） A．除去水中含有的少量泥沙，过滤时用玻璃棒搅拌可以加快过滤速度 B．经自制简易净水器净化后的水是纯净物 C．生活中可以用蒸馏的方法降低水的硬度 D．地球上总水储量很大，但淡水资源很少 【答案】D 【解析】A、除去水中含有的少量泥沙，过滤时，玻璃棒的作用是引流，不能用玻璃棒搅拌，会导致滤纸破损，故A错误； B、经自制简易净水器净化后的水还含有很多可溶性杂质，是混合物，故B错误； C、实验室采用蒸馏的方法降低水的硬度，生活中采用加热煮沸的方法降低水的硬度，故C错误； D、地球上总水储量虽然很大，但淡水很少，故D正确。 故选D。 3．过滤实验操作中需要用到的仪器是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、图示为酒精灯，不符合题意； B、图示为量筒，不符合题意； C、图示为漏斗，符合题意； D、图示为集气瓶，不符合题意； 故选：C。 4．某同学过滤含有泥沙的水，滤液仍然浑浊，其原因可能是（ ） A．滤纸和漏斗之间有气泡 B．将混合物直接倒入漏斗中 C．玻璃棒紧靠单层滤纸致其破损 D．倾倒液体时液面低于滤纸边缘 【答案】C 【解析】A、滤纸与漏斗之间有气泡，气泡减慢过滤速度，与滤液仍浑浊无多少关系，故A错误； B、过滤时，没有用玻璃棒引流，将混合物直接倒入漏斗中，会引起滤液飞溅，不是引起滤液仍浑浊直接原因，故B错误； C、玻璃棒紧靠单层滤纸致其破损，液体从破洞流入烧杯中，导致滤液仍然浑浊，故C正确； D、若液面高于滤纸边缘，则滤液会从滤纸和漏斗之间的空隙中流过，造成滤液仍然浑浊，所以倾倒液体时液面低于滤纸边缘，故D错误。 故选C。 5．生产自来水的部分处理过程如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．经过处理获得的自来水仍是混合物 B．通过“过滤”可滤除水中的不溶性杂质 C．上述处理过程“…”代表的操作有“蒸馏” D．用活性炭“吸附”可除去水中的某些色素和异味 【答案】C 【解析】A、经过处理获得的自来水含有水、多种可溶性杂质，因此仍是混合物，A选项正确； B、过滤能分离液体和不溶性固体，通过“过滤”可滤除水中的不溶性杂质，B选项正确； C、图中处理过程“…”代表的操作有“消毒”，蒸馏成本非常高，自来水处理过程不包含蒸馏，C选项错误； D、活性炭疏松多孔，具有吸附性，用活性炭“吸附”可除去水中的某些色素和异味，D选项正确。 故选：C。 6．某兴趣小组的同学们利用所学知识，制作了简易净水器。关于该净水器的说法正确的是（ ） A．净水时水最后流经石子 B．净水器的空白处应为活性炭 C．该过程能将水样转化为软水 D．能把自然界中的水变成纯净物 【答案】B 【解析】A、石子间的空隙最大，因此净水时，水最先流经石子，用于除去水中较大的难溶性杂质，选项说法错误； B、水经过石子、细沙的过滤后，在通过活性炭的吸附作用除去水中的色素和异味，因此净水器的空白处应为活性炭，选项说法正确； C、该净水器不能除去水中可溶性钙、镁化合物，即不能将硬水软化，选项说法错误； D、该净水器可以除去水中的难溶性杂质、色素和异味，但得到的水中仍含有可溶性杂质仍为混合物，选项说法错误。 故选B。 7．惠水黑糯米酒体色如琥珀，清亮透明，米香协调，清香四逸。我们远远就能闻到酒香的原因是（） A．分子之间有间隔 B．分子在不断运动 C．分子由原子构成 D．分子的质量和体积都很小 【答案】B 【解析】能闻到酒香，是因为分子在不断运动，酒香分子运动到我们的鼻子处，使我们闻到，故选B。 8．下列物质由分子构成的是（ ） A．铜 B．磷 C．氮气 D．氯化镁 【答案】C 【解析】A.铜由铜原子直接构成。错误。 B.磷单质种类较多，有的由分子构成，如白磷，也存在由原子构成的，如红磷。错误。 C.氮气由氮气分子构成。正确。 D.氯化镁由氯离子和镁离子构成。错误。 故选C。 9．对下列宏观现象的微观解释不正确的是（ ） 选项 宏观现象 微观解释 A 100mL水和100mL酒精混合后体积小于200mL 分子之间有间隔 B 墙内开花墙外香 分子在不断运动 C 温度计能指示气温的高低 温度改变，分子大小改变 D 碘和碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色 分子能保持物质的化学性质 【答案】C 【解析】A 、100mL 水和 100mL 酒精混合后体积小于 200mL，是因为分子之间有间隔，水分子和酒精分子会互相占据对方的间隔，解释正确，不符合题意； B、墙内开花墙外香，是因为分子在不断运动，花香分子会从墙内运动到墙外，解释正确，不符合题意；C、温度计能指示气温的高低，是因为温度改变，分子间的间隔会发生改变，而不是分子大小改变，解释不正确，符合题意； D、碘和碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色，是因为碘分子能保持物质的化学性质，解释正确，不符合题意。 故选C。 10．下列关于微观粒子的说法，正确的是（ ） A．原子和离子是可以相互转化的 B．分子可以再分而原子不能再分 C．质子数相同的粒子一定是同种元素 D．原子核都是由质子和中子构成的 【答案】A 【解析】A、原子得电子形成阴离子，失电子形成阳离子；阳离子可以通过得电子形成原子，阴离子可以通过失电子形成原子，所以原子和离子是可以相互转化的，A选项正确； B、分子可以分为原子，原子可以分为原子核以及核外电子，所以分子、原子都可以再分，B选项错误； C、元素是具有相同质子数（核电荷数）的一类原子的总称，而粒子包括原子、分子、离子等，质子数相同的粒子不一定是同种元素，如N2和Si，质子数相同，但不是同种元素，C选项错误； D、原子核一般由质子和中子构成，但氢原子的原子核只由质子构成，D选项错误。 故选：A。 11．实验室用电解水实验装置来探究水的元素组成，装置如图所示，下列说法不正确的是（ ） A．该探究说明水中含有氢分子和氧分子 B．向水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠可增强水的导电性 C．b管中的气体是氧气 D．该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的 【答案】A 【解析】A、电解水生成了氢气和氧气，说明水中含有氢元素和氧元素，而不是含有氢分子和氧分子，故此项说法错误； B、硫酸钠或氢氧化钠在水中能形成自由移动的离子，可增强水的导电性，故此项说法正确； C、电解水时正极生成的是氧气，负极生成的是氢气，氢气和氧气的体积比是2：1，则b 管中的气体是氧气，故此项说法正确； D、电解水生成了氢气和氧气，根据反应前后元素种类不变，可证明水由氢元素和氧元素组成，故此项说法正确。 故选A。 12．水是生命之源，人类的生命活动离不开水。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图： （1）常用混凝剂的名称是 。吸附池中常加入活性炭，目的是 。 （2）过滤池中可除去水样中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质。 （3）通过上述净水过程中所得到的自来水属于 (填物质类别)。经检测某地自来水中含有较多的钙离子和镁离子，则该自来水属于 (填“硬水”或“软水”)。 （4）地球上可供人类直接利用的淡水资源很少，我们要节约用水，请你写出生活中节约用水的一种做法： 。 【答案】（1）明矾 吸附水中的色素和异味 （2）不溶性 （3）混合物 硬水 （4）用淘米水浇花（答案合理即可） 【解析】（1）常用混凝剂的名称是明矾； 活性炭在吸附池中的作用主要是吸附水中的色素和异味。 （2）过滤能将水中的不溶性杂质从水中分离出来，故填：不溶性。 （3）上述净水过程中的自来水由水、氯化钙等多种物质组成的物质，属于混合物； 含有较多钙离子和镁离子的水属于硬水，软水含有较少的钙离子和镁离子，故填：硬水。 （4）生活中节约用水的做法有很多，用水桶盛水洗车；使用洗涤水、洗衣水洗车；使用节水喷雾水枪冲洗；利用机械自动洗车；用淘米水浇花等其他合理答案即可。 13．过滤是一种常用的分离混合物的方法。 （1）过滤的方式多种多样，实验室中常用 做过滤层。 （2）某学生取少量浑浊的河水倒入烧杯中，先加入少量明矾搅拌溶解，静置一段时间后，如图2所示进行过滤。加明矾的作用是 。图示实验缺少的一种仪器是 ，其作用是 。 （3）能用过滤法将下列各组中混合在一起的物质分离的是 （填序号）。 A．二氧化锰和铁粉 B．食盐和沙子 C．食盐和蔗糖 D．氧气和二氧化碳 【答案】（1）滤纸 （2） 溶于水形成的胶体能吸附小颗粒不溶性固体，形成大颗粒易于沉降 玻璃棒 引流 （3）B 【解析】（1）实验室常用滤纸做过滤层； （2）明矾溶于水形成的胶体能吸附小颗粒不溶性固体，形成大颗粒易于沉降；进行过滤操作时需要用到玻璃棒引流； （3）A、二氧化锰和铁粉都不溶于水，不能用过滤法分离，故A错误； B、沙子是不溶于水的固体，食盐可溶于水；是不溶于水的固体和溶于水的物质，所以可用过滤法分离，故B正确； C、蔗糖和食盐都能溶于水，不能用过滤法分离，故C错误； D、氧气和二氧化碳是气体，不能用过滤法分离，故D错误； 故选B。 14．空间站中水是无比珍贵的，废水会被收集起来，进入污水净化系统，净化后再进行蒸馏，然后进行电解制氧，从而实现水的循环使用。 （1）在污水净化系统中，有一层特殊的薄膜可以除去废水中大分子杂质，与实验室常用的 操作原理相似。 （2）如图所示为太空模拟电解水装置，电解水的文字或符号表达式为 。该过程的能量转化形式为 转化为 。图中与电源正极相连的气体能使带火星的木条复燃，该气体是 。 （3）自然界天然水循环主要是通过水的三态变化实现的，主要发生 变化。 【答案】（1）过滤 （2）/ 电能 化学能 氧气 （3）物理 【解析】（1）在污水净化系统中，有一层特殊的薄膜可以除去废水中大分子杂质，因为通过过滤可将难溶于水的固体物质与液体分离，所以与实验室常用的过滤操作原理相同； （2）电解水生成氢气和氧气，表达式为：或； 该过程是将电能转化成了化学能； 氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以电源正极相连的气体能使带火星的木条复燃，该气体是氧气 （3）自然界天然水循环主要是通过水的三态变化实现的，物质三态之间的变化过程中没有新物质生成，属于物理变化。 15．氢气被称为“最理想的清洁燃料”。氢气燃烧的符号表达式： 。 【答案】 【解析】氢气燃烧：氢气与氧气点燃生成水，反应的符号表达式为。 16．化学与生活联系密切，生活中处处有化学，请根据情景回答下列问题。 （1）10mL的水与10mL的酒精混合后体积 20mL(填“＜”或“＞或“=”)，原因是 。 （2）家用净水机常使用活性炭净水，其利用了活性炭的 性。 （3）如图所示，在试管中的滤纸条上A、B、C三处各滴上一滴无色酚酞，再向试管口的棉花团上滴一些浓氨水。实验中，可以观察到A、B、C三处的酚酞溶液由 (填字母)的顺序先后变成 色，该实验说明分子的性质是 。 【答案】（1）＜ 分子之间存在间隔 （2）吸附 （3）C、B、A 红 分子在不断运动 【解析】（1）10mL的水与10mL的酒精混合后体积＜20mL，是因为分子之间存在间隔，酒精分子和水分子互相扩散到了对方的间隔中去； （2）家用净水机常使用活性炭净水，是因为活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味； （3）浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到滤纸条上的酚酞溶液处时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，故可以观察到A、B、C三处的酚酞溶液由C、B、A的顺序先后变成红色； 该实验中，浓氨水和酚酞试液没有直接接触，一段时间后，酚酞试液变红，说明分子在不断运动。 17．根据下列粒子结构示意图，回答问题。 （1）A、B、C、E所示粒子中属于阳离子的是 (填序号)，若D为原子，m= ，若D为离子，其化学符号为 。 （2）C所示粒子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子形成离子。其离子符号是 。 （3）A、B、C、E中具有相对稳定结构的粒子是 (填序号)。 （4）由E粒子的结构示意图可知，E粒子的名称是 。 【答案】（1）B 6 S2- （2）失去 Al3+ （3）AB/BA （4）氯原子 【解析】（1）A、C、E粒子的质子数=核外电子数，表示原子，B质子数=10.核外电子数=2+8=10，质子数＞核外电子数，表示阳离子； 在原子中，原子序数=质子数=核外电子数，若D为原子，D的质子数为16，为16号硫元素，则有m=16-2-8=6； 硫原子的最外层电子数为6＞4，在化学反应中易得到2个电子形成带2个单位负电荷的硫离子，若D为离子，则为硫离子，其化学符号为S2-；　　　　　　　 （2）C所示粒子质子数=13，表示13号铝元素，最外层电子数为3＜4，在化学反应中容易失去电子形成带3个单位正电荷的铝离子，离子符号为Al3+； （3）根据最外层电子数是8（氦为2）即为稳定结构，故A、B、C、E中具有相对稳定结构的粒子是A和B； （4）由E粒子的结构示意图可知，质子数是17，属于氯元素，质子数等于核外电子数，故E粒子的名称是氯原子。 18．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。 （1）在水、铁和氯化钠三种物质中，由分子构成的是 。 （2）在符号①Fe3+ ②H2O2 ③中，表示阳离子的是 （填化学符号）；①和③形成化合物的化学式是 。 （3）某密闭容器中物质变化过程的微观示意图如下： ①A、B、C中表示混合物的是 （填字母）。 ②上述变化Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中，属于物理变化的是 。 ③根据图A到图B的变化，写出该反应的符号表达式： 。 【答案】（1）水/H2O （2）Fe3+ Fe2(SO4)3 （3）A Ⅱ和Ⅲ 【解析】（1）构成物质的微粒有分子、原子、离子；水由水分子构成，铁由铁原子构成，氯化钠由钠离子和氯离子构成，故由分子构成的是水； （2）阳离子带正电，阴离子带负电，故表示阳离子的是Fe3+ ； 根据化合物中元素或原子团所显化合价与离子所带电荷的正负和数值相同可知：①和③形成化合物中铁元素显+3价，硫酸根显-2价； 根据化合价书写化合物化学式的原则，显正价的元素或原子团符号写在左边，显负价的元素或原子团符号写在右边，且正负化合价代数和为零，将元素或原子团化合价的绝对值约分后交叉写在元素或原子团符号的右下角，“1”省略不写，原子团不止一个时要带括号，故①和③形成化合物的化学式是Fe2(SO4)3； （3）①混合物由两种或两种以上物质混合而成，由分子构成的物质，混合物中含有不同种分子，A中含有两种分子，B、C中都只含一种分子，故A、B、C中表示混合物的是A ； ②化学变化中有新物质生成，物理变化中没有新物质生成，由分子构成的物质，化学变化中分子本身改变；物理变化中分子本身不变，只是分子间的间隔改变，变化Ⅰ中分子发生了变化，属于化学变化，而变化Ⅱ和Ⅲ中分子不变，分子间的间隔改变，属于物理变化； ③根据微观示意图可知：图A中的一氧化碳分子和氧分子在一定条件下反应生成了二氧化碳分子，故反应的符号表达式：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司17 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 探究水的奥秘 考点01 水的净化与水质检测 考点02 探究水的变化 考点03 原子和分子 考点04 原子结构模型 ▉考点01 水的净化与水质检测 1．爱护水资源：要节约用水，节约用水的标志。 2．水的净化 （1）沉降是重力作用，除去水中颗粒较大的不溶性杂质； 促进方法：明矾（可促进水中悬浮杂质的沉降） （2）过滤 原理 分离颗粒大小不同的混合物，除去水中颗粒较小不溶性杂质。 仪器 漏斗、玻璃棒（作用引流）、烧杯、带铁圈铁架台。 步骤 一贴 滤纸要紧贴漏斗内壁，否则过滤很慢。 二低 滤纸边缘要低于漏斗边缘，滤液边缘要低于滤纸边，防止液体从缝隙流下，过滤失败。 三靠 烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒轻靠3层滤纸；漏斗下端要紧靠烧杯内壁（防止滤液溅出）。 分析 过滤仍浑浊原因 滤纸破损；液面高于滤纸边缘；仪器不净。 过滤速度慢原因 滤纸没有紧贴漏斗内壁。 （3）吸附：原理：活性炭表面疏松多孔，表面积大，具有吸附性；除去水中的颜色或气味的物质。 （4）蒸馏 原理：各成分的沸点不同；除去水中可溶性杂质，净化程度最高——得到的是蒸馏水。 （5）消毒杀菌：用液氯，此过程是个化学变化。 【归纳总结】各种净化方法除去的杂质的种类 难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度 沉淀 √ 过滤 √ 吸附 √ √ 蒸馏 √ √ √ 水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏。 3．过滤 （1）过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法；它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能，将混合物分离开来的；常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等。 （2）适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体 （3）操作注意事项：“一贴二低三靠” （4）仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、 铁架台、用品（滤纸） （5）过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有： A．承接滤液的烧杯不干净 B．倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C．滤纸破损 （6）过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。 4．蒸馏 （1）原理：利用液体的沸点不同，将其分离。 （2）装置： （3）要点：①加热时，烧瓶底部要垫上 石棉网 ； ②冷凝管中冷水流向是下进上出； ③为防止烧瓶内出现 暴沸现象 ，要加入沸石或少量碎瓷片。 5．自来水生产 （1）自来水厂净水步骤：取水、加絮凝剂、反应沉淀池、过滤池、活性炭吸附池、清水池、投药消毒、配水泵。 （2）自来水生产过程中各部分作用 各环节的作用 加明矾 明矾溶于水生成胶状物，吸附杂质产生沉淀，达到净水的目的 过滤池 除去不溶性杂质 活性炭吸附池 活性炭能吸附水中的可溶性杂质（色素和异味），也可滤去不溶性杂质 消毒 除去细菌（是化学变化） 常用消毒剂：漂白粉、氯气、臭氧、二氧化氯等 ▉考点02 探究水的变化 1．水的电解 （1）实质：水分子通电状态下分解为氢原子和氧原子，氢原子重新生成氢分子，氧原子重新组合生成氧原子，有新物质生成，是化学变化。 （2）实验装置 （3）实验过程及现象 ①连接好装置，为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液。 ②闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为1：2。 ③正极产生的气体用带火星的木条检验，发现木条复燃；负极产生的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。 2．水的电解实验结论或推论 （1）水由氢、氧两种元素组成。 （2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为2：1，通电后生成氢气、氧气两种气体的分子个数比为2：1、体积比为2：1。 （3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气. 该反应的文字表达式：________________。符号表达式：________________。 （4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变。 （5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分。 （6）化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物质）。 （7）分子是保持物质化学性质的最小粒子。 （8）原子是化学变化中的最小粒子。 （9）氧气是由氧元素组成；氢气是由氢元素组成。 （10）水是由水分子构成的；一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氢气分子是由二个氢原子构成；一个氧气分子是由二个氧原子构成。 3．氢气 （1）物理性质 颜色 常温下的状态 气味 水溶性 密度 无色 气体 无臭 难溶于水 氢气最轻的气体，密度比空气小 （2）化学性质——可燃性 ①混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。 ②氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰。 （3）氢气在空气中燃烧 在空气中点燃纯净的氢气（在点燃氢气前，一定要检验其纯度），并在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯，观察现象，然后用手轻轻触摸烧杯。现象：产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾。 纯净的氢气在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，烧杯内壁凝结有水雾；用手触摸烧杯，烧杯发烫。这是因为氢气和空气中的氧气在点燃的条件下发生反应生成了水，并放出热量。 文字表达式：氢气+氧气水 符号表达式：H2+O2H2O （4）氢气的验纯 如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住管口，管口向下，靠近火焰，移开拇指，如发出尖锐爆呜声表明气体不纯，如声音很小则表示气体较纯。 4．分解反应与化合反应 分解反应 化合反应 概念 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的化学反应 特点 一变多 多变一 表达式 AB=A+B A+B=AB ▉考点03 原子和分子 1．构成物质的微粒 2．相对原子质量 （1）定义：国际上以一种碳原子（碳-12）质量的1/12 作为标准，其他原子的质量跟它相比所得的数值，就是这种原子的相对原子质量。 注意：“相对原子质量”是一个比值，单位为“ 1 ”，可省略。相对原子质量不是实际质量，实际质量之比等于相对原子质量之比。 （2）计算公式：某原子的相对原子质量=该原子的实际质量/ (碳-12原子质量的1/12) （3）相对原子质量≈质子数+中子数 3．分子的性质 由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。 特征 举例 1.分子的质量和体积都很小 1滴水中大约有 1.67×1021个水分子 2.分子在不断运动 温度越高，分子运动速率越快 酒香不怕巷子深； 湿衣服在太阳下比在阴凉处干得快 3.分子之间有间隔 升温，分子间隔变大 加压，分子间隔变小 热胀冷缩（酒精温度计受热示数上升） 给自行车胎打气； 加压，将6000L氧气装入40L的钢瓶中 4．微观理解水的电解 ▉考点04 原子结构模型 1．原子模型的发展 （1）道尔顿观点。道尔顿提出了原子学说。 （2）汤姆生模型。英国科学家汤姆生发现了电子。他提出了新的原子模型，认为原子是一个带正电的球体，上面嵌着带负电的电子。他的模型看上去就像嵌有葡萄干的小蛋糕。 （3）长冈模型。日本物理学家长冈半太郎提出，原子的中央是一个带电的大球，电子绕着这个大球运动，就像行星绕太阳运行一样。 （4）卢瑟福模型。英国物理学家欧内斯特·卢瑟福认为，原子内的大部分空间是空的，电子沿轨道围绕体积很小的、带正电的原子核做随机运动。 （5）玻尔模型。丹麦物理学家玻尔提出了核外电子分层排布的原子结构模型，否定了随机运动一说。他认为，当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时，会吸收或辐射能量。 （6）现代模型。这一模型指出，电子在原子核周围形成了一团带负电的“云”，我们不能确定在某一特定的时刻电子处在什么位置。 2．原子的构成 原子中，原子核位于原子中心，原子的质量主要集中在原子核上 ，原子核由质子和中子构成。 电子在原子核外高速无轨运动。所有原子都有原子核和核外电子，不一定有中子（如氢原子无中子）。 （1）原子核带正电，原子核带的正电荷数（即核电荷数）与核外电子带的负电荷数（数值上等于核外电子数）相等，电性相反，所以原子不显电性 （2）原子中的等量关系：核电荷数=质子数=核外电子数 2．原子核外电子排布 （1）规律 ①电子层由内而外总共分为7层，电子分层运动，电子优先排在离核较近的电子层，依次向外排布。 ②第1层最多容纳2个电子，第2层最多容纳8个电子。 最外层电子数不超过8个（只有1层的，电子不超过2个） ③原子结构示意图 ④原子结构排布规律： 每一横排，电子层数相同，最外层电子数从左到右依次递增； 除稀有气体外，每一纵列，最外层电子数相同，电子层数从上到下依次递增。 （2）原子结构和元素化学性质的关系 原子种类 最外层电子数 得失电子 化学性质 举例说明 金属原子 < 4 易失去 不稳定 Na、Mg、Al 非金属原子 > 4 易得到 不稳定 O、S、Cl 稀有气体原子 8(氦为2) 不易得失 稳定 He、Ne、Ar 原子的化学性质主要取决于原子的最外层电子数，原子最外层电子数相同，化学性质一般相似。 3．离子 （1）定义：带电的原子（或原子团）叫离子。 （2）形成过程 阳离子：带正电的原子（或原子团） 阴离子：带负电的原子（或原子团） （3）需要掌握的离子符号 氢离子H+、银离子Ag+、锌离子Zn2+、铜离子Cu2+、铁离子Fe3+、亚铁离子Fe2+、 氢氧根离子OH-、硝酸根离子NO3-、碳酸根离子CO32-、硫酸根离子SO42-、铵根离子NH4+ （4）离子符号的意义 （5）离子中质子数与电子数的关系 阳离子：质子数＞ 电子数 阴离子：质子数＜电子数 （6）原子和离子的区别和联系 粒子种类 原子 离子 阳离子 阴离子 区 别 粒子结构 核内质子=核外电子数 核内电子数＞核外电数 核内电子数＜核外电子数 化学性质 不一定稳定 较稳定 较稳定 电性 不显电性 带正电 带负电 符号 用元素符号表示： 如：S、Na…… 用阳离子符号表示： 如：Na+、Mg2+…… 用阴离子符号表示： 如：Cl-、O2-…… 联系 1．各组混合在一起的物质中能利用过滤的方法分离的是（ ） A．氧气和二氧化碳 B．食盐和沙子 C．食盐和蔗糖 D．二氧化锰和铁粉 2．水是生命之源，下列有关水的说法中正确的是（ ） A．除去水中含有的少量泥沙，过滤时用玻璃棒搅拌可以加快过滤速度 B．经自制简易净水器净化后的水是纯净物 C．生活中可以用蒸馏的方法降低水的硬度 D．地球上总水储量很大，但淡水资源很少 3．过滤实验操作中需要用到的仪器是（ ） A． B． C． D． 4．某同学过滤含有泥沙的水，滤液仍然浑浊，其原因可能是（ ） A．滤纸和漏斗之间有气泡 B．将混合物直接倒入漏斗中 C．玻璃棒紧靠单层滤纸致其破损 D．倾倒液体时液面低于滤纸边缘 5．生产自来水的部分处理过程如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．经过处理获得的自来水仍是混合物 B．通过“过滤”可滤除水中的不溶性杂质 C．上述处理过程“…”代表的操作有“蒸馏” D．用活性炭“吸附”可除去水中的某些色素和异味 6．某兴趣小组的同学们利用所学知识，制作了简易净水器。关于该净水器的说法正确的是（ ） A．净水时水最后流经石子 B．净水器的空白处应为活性炭 C．该过程能将水样转化为软水 D．能把自然界中的水变成纯净物 7．惠水黑糯米酒体色如琥珀，清亮透明，米香协调，清香四逸。我们远远就能闻到酒香的原因是（） A．分子之间有间隔 B．分子在不断运动 C．分子由原子构成 D．分子的质量和体积都很小 8．下列物质由分子构成的是（ ） A．铜 B．磷 C．氮气 D．氯化镁 9．对下列宏观现象的微观解释不正确的是（ ） 选项 宏观现象 微观解释 A 100mL水和100mL酒精混合后体积小于200mL 分子之间有间隔 B 墙内开花墙外香 分子在不断运动 C 温度计能指示气温的高低 温度改变，分子大小改变 D 碘和碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色 分子能保持物质的化学性质 10．下列关于微观粒子的说法，正确的是（ ） A．原子和离子是可以相互转化的 B．分子可以再分而原子不能再分 C．质子数相同的粒子一定是同种元素 D．原子核都是由质子和中子构成的 11．实验室用电解水实验装置来探究水的元素组成，装置如图所示，下列说法不正确的是（ ） A．该探究说明水中含有氢分子和氧分子 B．向水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠可增强水的导电性 C．b管中的气体是氧气 D．该实验证明水是由氢元素和氧元素组成的 12．水是生命之源，人类的生命活动离不开水。城市生活用水经自来水厂净化处理的过程如图： （1）常用混凝剂的名称是 。吸附池中常加入活性炭，目的是 。 （2）过滤池中可除去水样中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质。 （3）通过上述净水过程中所得到的自来水属于 (填物质类别)。经检测某地自来水中含有较多的钙离子和镁离子，则该自来水属于 (填“硬水”或“软水”)。 （4）地球上可供人类直接利用的淡水资源很少，我们要节约用水，请你写出生活中节约用水的一种做法： 。 13．过滤是一种常用的分离混合物的方法。 （1）过滤的方式多种多样，实验室中常用 做过滤层。 （2）某学生取少量浑浊的河水倒入烧杯中，先加入少量明矾搅拌溶解，静置一段时间后，如图2所示进行过滤。加明矾的作用是 。图示实验缺少的一种仪器是 ，其作用是 。 （3）能用过滤法将下列各组中混合在一起的物质分离的是 （填序号）。 A．二氧化锰和铁粉 B．食盐和沙子 C．食盐和蔗糖 D．氧气和二氧化碳 14．空间站中水是无比珍贵的，废水会被收集起来，进入污水净化系统，净化后再进行蒸馏，然后进行电解制氧，从而实现水的循环使用。 （1）在污水净化系统中，有一层特殊的薄膜可以除去废水中大分子杂质，与实验室常用的 操作原理相似。 （2）如图所示为太空模拟电解水装置，电解水的文字或符号表达式为 。该过程的能量转化形式为 转化为 。图中与电源正极相连的气体能使带火星的木条复燃，该气体是 。 （3）自然界天然水循环主要是通过水的三态变化实现的，主要发生 变化。 15．氢气被称为“最理想的清洁燃料”。氢气燃烧的符号表达式： 。 16．化学与生活联系密切，生活中处处有化学，请根据情景回答下列问题。 （1）10mL的水与10mL的酒精混合后体积 20mL(填“＜”或“＞或“=”)，原因是 。 （2）家用净水机常使用活性炭净水，其利用了活性炭的 性。 （3）如图所示，在试管中的滤纸条上A、B、C三处各滴上一滴无色酚酞，再向试管口的棉花团上滴一些浓氨水。实验中，可以观察到A、B、C三处的酚酞溶液由 (填字母)的顺序先后变成 色，该实验说明分子的性质是 。 17．根据下列粒子结构示意图，回答问题。 （1）A、B、C、E所示粒子中属于阳离子的是 (填序号)，若D为原子，m= ，若D为离子，其化学符号为 。 （2）C所示粒子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子形成离子。其离子符号是 。 （3）A、B、C、E中具有相对稳定结构的粒子是 (填序号)。 （4）由E粒子的结构示意图可知，E粒子的名称是 。 18．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。 （1）在水、铁和氯化钠三种物质中，由分子构成的是 。 （2）在符号①Fe3+ ②H2O2 ③中，表示阳离子的是 （填化学符号）；①和③形成化合物的化学式是 。 （3）某密闭容器中物质变化过程的微观示意图如下： ①A、B、C中表示混合物的是 （填字母）。 ②上述变化Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中，属于物理变化的是 。 ③根据图A到图B的变化，写出该反应的符号表达式： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司17 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$