内容正文:
第1课时 自然界的水
第四单元 自然界的水
知识体系构建
1.节约用水
应用新技术、改进工艺和改变用水习惯可以大量节约工农业和生活用水,如
、 、 等。
2.调水工程
修建水库和实施跨流域调水等措施,可以调配水资源,解决缺水问题。
3.防治水体污染
(1)应用 、 可以减少污染物的产生。
(2)对污水进行处理,使之符合排放标准。
新工艺
新技术
推广节水器具
采用节水灌溉方式
保护水资源
工业用水重复使用
教材知识梳理
加
过
滤
活性炭
→
沉
降
水的净化
1.自来水厂的净水过程
天
然
水
→
静
置
加
明矾
吸
附
杀菌
消毒
→
生活
用水
方法 目的 注意的问题
沉降 除去水中________________________ 杂质 为加快沉降,通常加入____________
过滤 除去水中_______________________ 杂质 “一贴、二低、三靠”
吸附 除去水中 的杂质 利用活性炭的 性
杀菌 除去水中 杂质 通常用氯气,此过程发生 变化
蒸馏 除去水中 固体或液体杂质,得到净化程度最高的水(蒸馏水) 实现硬水到软水的转化
化学
吸附
明矾
可溶性
微生物
有色有味
颗粒较小的不溶性固体
较大颗粒的不溶性固体
2.常见的净水方法
硬水 软水
概念 含有较多__________________ 的水 不含或含较少
的水
降低水硬
度的方法 生活中: ;
实验室中:_________
可溶性钙、镁化合物
蒸馏
煮沸
可溶性钙、镁化合物
3.硬水和软水
实验室常用的蒸馏装置
4.蒸馏
(1)原理:利用混合物中各成分的 不同分离各物质。
(2)实验装置
沸点
(3)实验注意事项
①烧瓶中加入液体的体积约为烧瓶体积的 。
②在烧瓶中加入几粒沸石(或碎瓷片)的作用是 。
③经过蒸馏后得到的水是 (选填“硬水”或“软水”),烧瓶下面一定要垫上陶土网,
目的是防止 。
④冷凝管中冷水的走向一定要从下口 、上口 ,逆流冷却的效果更好。
出
进
烧瓶炸裂
软水
防止暴沸
(1)简易净水器中小卵石、石英砂和蓬松棉起 作用,活性炭起 作用,纱布起隔离作用。
(2)活性炭净水器中水样从 端的入水口进、 端的出水口出,主要是可以减缓水的流速,使活性炭充分吸附水中的杂质。
上
下
吸附
5.简易净水装置
过滤
水的组成
1.氢气在空气中燃烧
淡蓝
发烫
水雾
2H2O22H2O
性质 用途
物理
物质 色、 味的气体,密度比空气的小,难溶于水 填充探空气球
化学
性质 可燃性:氢气在空气中燃烧,生成水,放出大量的热 作高能燃料
与某些氧化物反应:
如H2+CuO____________ 冶炼
金属
Cu+H2O
无
无
2.氢气的性质和用途
3.氢气验纯
混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸,因此点燃氢气前一定要 ,方法如下:
验纯
特 别 提 示
可燃的气体(如氢气、甲烷、一氧化碳等)与空气或氧气混合,都容易发生爆炸,因此,可燃气体使用之前一定要验纯。
①_______________________________
②
③
④
⑤
Na2CO3+2HCl === 2NaCl+H2O+CO2↑
HCl+NaOH === NaCl+H2O
CO2+2NaOH === Na2CO3+H2O
写出下列与H2O有关的化学方程式。
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
物质网络构建
2H2O22H2O+O2↑
⑥ _
⑦ _
⑧ _
⑨ _
⑩ _
CO2+H2OH2CO3
6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
2H2O2H2↑+O2↑
2H2+O22H2O(合理即可)
CaO+H2OCa(OH)2
例1 2024年3月22日是第三十二届“世界水日”,主题是“以水促和平”。下列关于水的说法正确的是( )
A.农业上可采用大水漫灌农田
B.推广使用无磷洗衣粉,预防水体污染
C.沉降、过滤、蒸馏中对水的净化程度较高的是过滤
D.大量开采地下水以满足社会对水的需要
保护水资源
B
中考考点讲评
1.[2024·国兴中学模拟]下列做法符合水资源保护的是( )
A.废旧电池深埋地下处理
B.生活中的垃圾分类回收处理
C.工业废水直接排入江河中
D.过度施用化肥使水体富营养化
B
例2 [2024·国兴中学模拟]“生命吸管”(如图所示)是一种便携式户外净水装置,下列说法错误的是( )
A.超滤膜可以过滤大部分颗粒杂质,降低浑浊度
B.活性炭可以将硬水变成软水
C.抗菌球可以杀灭细菌
D.通过“生命吸管”得到的水仍然是混合物
水的净化
B
2.某同学收集了一些雨水,在实验室模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水,流程如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.加入的A物质是明矾,可使水中的悬浮杂质沉降下来
B.操作①是过滤,过滤时速率很慢,原因可能是液面高于滤纸边缘
C.操作②是为了除去水中的颜色和异味,通常加入活性炭
D.操作③是蒸馏,发生的是物理变化
B
(1)任务一:学习净水原理。下列净水过程涉及化学变化的是( )
A.静置沉降 B.砂石过滤
C.活性炭吸附 D.投药消毒
(2)任务二:设计并制作净水器。下列说法合理的是( )
A.用聚氯乙烯塑料制作外壳,安全环保
B.小卵石和石英砂主要除去可溶性杂质
C.用活性炭净水是因为其结构疏松多孔
D.蓬松棉的主要作用是提高净水的速率
C
3.[2024·椰海学校模拟]某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动,装置如图。完成下列各题。
D
(3)任务三:展示并评价作品。下列评价不合理的是( )
A.净化水后,硬度变得更小
B.制作材料廉价易得
C.制作简单,操作简便
D.作品设计简洁美观
A
[2024·三亚二模]如图是兴趣小组设计的电解水实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.M、N两导管口处收集的气体体积比约为1∶2
B.将带火星的木条放在N处,木条会复燃
C.M处收集的气体可以供给呼吸
D.在水中加入少量硫酸钠溶液,可增强水的导电性
B
水的组成
例3
4.图1是电解水的装置,图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图(甲试管中生成气体N),下列说法错误的是( )
A.a应接电源正极
B.甲、乙两试管中收集到的气体质量比约为8∶1
C.该实验可以证明水不是单质
D.0~3s内甲、乙试管内气体的体积比和第8s时的体积比不同,可能原因是氢气比氧气生成更多
D
5.[2024·海口二模]电解水实验证明:水是由氢、氧元素组成的。氢气在氧气中燃烧生成水的反应,也可以推测出相同的结论吗?请说明原因。
答案:可以。根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,由此可以证明生成的水是由氢、氧元素组成的。
例4 [2024·烟台中考]海洋是巨大的资源宝库,如图是从海水中获取淡水的简易装置。下列说法错误的是( )
A.水杯中的水是淡水
B.该过程中水分子大小发生改变
C.该过程中用到蒸馏的方法
D.获取淡水的快慢与温度有关
与水有关的综合题
B
6.[2024·海南中学模拟]水是生命之源,我们可由多种途径获得水。
Ⅰ.空气制水机能充分利用大气中的水分制出饮用水,其工作原理如下:
空气①空气过滤装置②冷凝装置③水净化装置④紫外线杀菌饮用水
(1)①中可阻挡直径 (选填“大于”或“小于”)滤孔直径的物质,紫外线杀菌后得到的饮用水是 (选填“纯净物”或“混合物”)。
混合物
大于
(2)图中,加压后钠离子、镁离子等不能通过反渗透膜。
①图中微观粒子中属于阴离子的是 (填离子符号)。
②加压一段时间后,装置左侧海水中溶质的质量分数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅱ.蒸馏法和膜分离法(如图)是两种常用的海水淡化方法。
增大
S、Cl-
①活性炭的作用是 。
②石英砂与活性炭位置 (选填“能”或“不能”)交换。
③离子交换树脂通过钠离子与水中的 (填微观粒子的名称)交换,从而降低水的硬度。
钙离子、镁离子
不能
7.跨学科实践:兴趣小组开展“自制净水器及水质检测”实践活动。
(1)净水器如图1所示。
吸附水中的色素和异味
(2)水质检测:
TDS值是水质的一项重要指标,TDS值和水质纯度的关系如图2。某水样经自制净水器净化后的TDS值如图3,则净化后的水质纯度为 。
一般
例5 [2024·海南侨中美丽沙分校模拟]下列物质按照混合物、氧化物顺序排列的是( )
A.碘酒、铁锈
B.冰水混合物、干冰
C.生理盐水、二氧化硫
D.天然气、高锰酸钾
物质的分类
C
8.[2024·甘肃中考]果蔬专用洗涤盐中含有小苏打。小苏打属于( )
A.酸 B.碱
C.盐 D.混合物
9.[2024·海南中学模拟]分类是化学学习中常用的思维方法,下列物质的分类中正确的是( )
A.溶液:牛奶、食盐水
B.单质:金刚石、氦气
C.氧化物:氯化氢、过氧化氢
D.金属材料:氧化铜、黄铜
B
C
中考实验突破
实验4 水的组成及变化的探究
1.实验装置
2.实验原理
化学方程式: 。
2H2O2H2↑+O2↑
电极 检验方法、现象、结论
正极 将一根燃着的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴口,慢慢打开活塞,燃着的木条燃烧更旺,证明是
负极 将一根燃着的木条接近液面下降较多的玻璃管尖嘴口,慢慢打开活塞,气体能燃烧,并产生淡蓝色火焰,证明是
氢气
氧气
3.实验现象
(1)两个电极上均有气泡产生,且 极比 极产生气泡的速率快。
(2)一段时间后,正、负两极产生气体的体积比约为 。
4.产物检验
1∶2
正
负
(1)验证在化学变化中, 可以再分,而 不可以再分。
(2)化学反应的实质是 。
分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子
原子
5.实验结论
水是由 和 组成的。
6.实验结论的微观拓展
分子
氢元素
氧元素
7.实验成功的关键
(1)电源使用的是直流电。
(2)为了 ,水中可预先加入少量的硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液。
8.误差分析
收集的氧气和氢气的体积比往往小于1∶2的原因:
(1)氧气在水中的溶解度比氢气的大。
(2)氧气的氧化性很强,在电极上会与电极发生氧化反应。
增强水的导电性
1.[2024·江西中考]兴趣小组追寻科学家的足迹,对水进行探究。
[宏观辨识]根据实验探究水的组成
(1)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃,根据容器内生成的小水珠可知,水是由 组成的化合物。
(2)水的分解:电解水一段时间后(如图),观察到管a和管b中气体体积比为 ,经检验管a中的气体是 (填化学式)。
H2
2∶1
氢元素和氧元素
[证据推理]结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
方法一:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ,进而推算出结果。
方法二:已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ,可计算出水中各元素质量比,结合氢、氧原子的相对原子质量,可进一步推算出结果。
[模型构建]以分子构成的物质为例,图中“ ”表示的是
。
各元素原子个数比(或:分子中各原子个数比)
密度
2∶1
2.[2024·海口一模]实验小组的同学对影响电解水反应速率的因素进行探究。已知做电解水实验时加入碱可增强水的导电性。配制不同浓度的NaOH溶液,利用如图装置进行实验,实验记录如下表所示。
组别 第1组 第2组 第3组
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
电压/V 8 8 8 12 12 12 16 16 16
NaOH
溶液的
浓度/% 2.5 5.0 10.0 2.5 5.0 10.0 2.5 5.0 10.0
电解时
间/s 1366 753 464 703 395 237 458 244 150
氧气体
积/mL 9.2 9.3 9.8 9.8 9.8 10.0 10.0 10.0 10.0
(1)电解水实验中得到氧气的玻璃管是 (选填“a”或“b”)。
(2)依据实验数据,②比①的电解水反应速率大,判断依据是
。
(3)依据实验结果,可得出的结论是____________________________________________
___________________________________________________________________。
电压相同时,NaOH溶液的浓度越大,电解水反应速率越大;NaOH溶液的浓度相同时,电压越大,电解水反应速率越大
②电解时间比①短,但产生氧气的体积比①大
b
1.[2022·海南中考]项目式学习小组制作的简易净水器如图,下列说法正确的是( )
A.能对水进行杀菌消毒
B.能除去水中可溶性杂质
C.能把硬水转化为软水
D.能除去水中的颜色和异味
水的净化、硬水和软水
D
中考真题集锦
(1)a中收集到的气体是 。
(2)电解时通常会向水中加入少量氢氧化钠,其目的是 。
(3)电解水实验可以证明水是由氢元素和氧元素组成的,得出该结论的理论依据是
(从微观角度说明)。
化学反应前后原子的种类不变
增强水的导电性
2.[2023·海南中考]如图是电解水的实验装置,回答下列问题。
氧气
水的组成
3.[2020·海南中考]水是生命之源。下列关于水的说法不正确的是( )
A.水是一种常用的溶剂
B.水分子是由水原子构成的
C.水是由水分子构成的
D.水通电分解得到两种单质
与水有关的综合题
B
A.在未加压的情况下,也可使淡水量增加
B.持续增大压强更有利于得到更多的淡水
C.a口排出液通过蒸发结晶得到精制食盐
D.加压后a口排出液中离子的种类不变
4.[2022·海南中考]我省是海洋大省,海水淡化一直是重要研究课题,膜技术的引入使研究有了突破性进展。如图对醋酸纤维膜右侧的海水加压,水分子可透过膜进入左侧淡水池,而海水中各种离子不能通过膜,从而得到淡水。下列有关说法正确的是( )
D
5.[2019·海南中考]下列物质分类正确的是( )
A.黄铜——纯净物
B.葡萄糖——氧化物
C.海水——混合物
D.硫酸钠——酸
6.[2018·海南中考]下列物质属于氧化物的是( )
A.KMnO4 B.KOH
C.O3 D.CO
D
物质的分类
C
7.[2017·海南中考]下列物质属于纯净物的是( )
A.空气 B.生铁
C.蒸馏水 D.浓盐酸
8.[海南中考真题组合](1)CH4属于 (选填“有机物”或“无机物”)。[2023·18(1)]
(2)液氢属于 (选填“单质”“氧化物”或“混合物”)。[2020·17(1)]
单质
有机物
C
$$