内容正文:
专题01 水的性质和组成
考点01 水为什么有三态变化
1. 水由大量水分子聚集而成;1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
2. 三态变化改变的是分子间隔和排列方式,分子本身(种类、大小、数目)不变。
3. 水的三态变化是物理变化。
4. 能量变化:获能→运动加快→间隔增大→液变气;失能→运动减慢→间隔减小→气变液。
三态对比表
状态
排列方式
分子间隔
运动形式
固态
有序
小
固定位置震动
液态
无序
较小
一定体积内自由运动
气态
自由运动
较大
向空间自由扩散
【易错点】
(1) 误把三态变化当化学变化(分子未变,属物理变化)。
(2) 间隔大小排序错误(正确:气态 > 固态 > 液态)。
(3) 误认为"获能后分子数目增加"(数目、大小始终不变)。
(4) 只笼统说"间隔变化",未分别描述固/液/气。
(5) 忽略排列方式变化(有序→无序→自由扩散)。
考点02 分子的基本特征
(1)分子是构成物质的一种微观粒子(如H₂、O₂、N₂、CO₂、H₂O)。
(2)分子四大基本特征:
a.质量和体积都很小;
b.分子之间有间隔;
c.分子在不停地运动;
d.同种分子性质相同,不同种分子性质不同。
【易错点】
(1) 桂花飘香=分子运动(≠间隔变化)。
(2) 热胀冷缩=间隔变化(≠分子运动)。
(3) 氧气"看不见"是因分子体积小(非质量小)。
(4) 误认为液态酒精与固态酒精化学性质不同(同种分子,性质相同)。
(5) 把"分子小"与"原子小"混淆。
考点03 水有哪些独特的性质
1. 物理性质
(1)常温常压下:无色、无味、无气味透明液体。
(2)凝固点 0℃,沸点 100℃。
(3)4℃时密度最大,故冰的密度比水小。
(4)具有毛细现象、表面张力大。
2. 三大特性
特性
表现
应用
反常膨胀性
4℃密度最大,冰浮于水
冬季水生生物存活
比热容大
升高同温吸热多
沿海温差小、做冷却剂
优良溶剂
溶解能力强
形成溶液
3. 溶液 vs 浊液
项目
溶液
浊液
外观
均一、透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
不稳定,久置分层
4. 化学性质(方程式必记)
① 二氧化碳 + 水 → 碳酸
现象:软塑料瓶变瘪;紫色石蕊试液变红。
② 碳酸 ─加热→ 二氧化碳 + 水
现象:产生气泡;石蕊由红变紫。
③ 氧化钙(生石灰) + 水 → 氢氧化钙(熟石灰)
现象:块状生石灰膨胀、变疏松,放出大量热。
应用:生石灰作干燥剂。
【易错点】
(1) 混淆凝固点(0℃)和沸点(100℃)。
(2) 沿海温差小归因于反常膨胀性(正确:比热容大)。
(3) CO₂+H₂O现象误描为"产生气泡"(正确:塑料瓶变瘪+石蕊变红)。
(4) 把"碳酸分解"与"CO₂+水"现象混淆。
(5) 把熟石灰误当成生石灰用作干燥剂。
(6) 忽视"冰密度小于水"是反常膨胀性的体现。
考点04 水的自然循环与人工净化
1. 自然循环
通过蒸发、水汽输送、降水、径流四环节,在陆地、海洋、大气间循环。
2. 人工净化方法
方法
作用
常用试剂
絮凝
沉降悬浮物
明矾 KAl(SO₄)₂·12H₂O、FeCl₃
消毒
杀菌
Cl₂、ClO₂
吸附
除异味、余氯、有机物、重金属
活性炭
超滤膜
滤除小颗粒、细菌、病毒
—
正确净水顺序:沉淀 → 过滤 → 吸附 → 消毒。
3. 硬水 vs 软水
类型
定义
硬水
含较多可溶性Ca²⁺/Mg²⁺化合物的水
软水
不含或含较少可溶性Ca²⁺/Mg²⁺化合物的水
软化方法:蒸馏(最彻底)、煮沸(部分软化)。
4. 我国水资源
(1)总量世界第六,人均不足世界1/4。
(2)分布不均:南多北少。
5. 海水淡化 / 蒸馏
(1)蒸馏属物理变化,净化程度最高,可制蒸馏水。
(2)利用沸点不同分离物质。
(3)装置三部分:加热装置 + 冷凝装置 + 接收装置。
6. 污水处理三级
一级:机械(格栅/沉淀/气浮)。
二级:生物(微生物降解)。
三级:深度处理(加氯/紫外/臭氧消毒)。
【易错点】
(1) 把煮沸软化当化学变化(实为物理变化)。
(2) 把海水淡化(蒸馏)当化学变化。
(3) 净水顺序颠倒(正确:沉淀→过滤→吸附→消毒)。
(4) 把"含钙镁元素的水"≠硬水(必须是可溶性)。
(5) 误以为蒸馏只能去除固体杂质,忘记可分离沸点不同物质。
(6) 误以为我国水资源总量排名世界前列就不缺水。
考点05 怎样通过实验研究水的组成
1. 合成水(氢气燃烧)
氢气 + 氧气 ─点燃→ 水
现象:淡蓝色火焰,烧杯内壁出现水雾。
2. 分解水(电解水)
水 ─通电→ 氢气 + 氧气
(1)现象:两电极产生气泡;负极:正极 体积 ≈ 2:1。
(2)正极→O₂(少),使带火星木条复燃。
(2)负极→H₂(多),燃着木条点燃,产生淡蓝色火焰。
口诀:"正氧负氢,氢二氧一"。
3. 实验结论
水是由氢元素和氧元素组成的化合物。
4. 化学反应基本类型
类型
定义
特点
举例
分解反应
一种物质→两种或两种以上
一变多
水→H₂+O₂;高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+O₂
化合反应
两种或两种以上→一种新物质
多变一
H₂+O₂→H₂O;镁+O₂→MgO
5. 研究物质组成方法
"分"(分解) + "合"(合成) 两条途径。
【易错点】
(1) 正极=氧气、负极=氢气易记反(口诀"正氧负氢")。
(2) 体积比误记为1:2(正确H₂:O₂=2:1)。
(3) 把电解水归为化合反应(实为分解反应)。
(4) 表述为"水由氢气和氧气组成"(正确:由氢、氧元素组成)。
(5) 把"氢气燃烧火焰颜色"说成"黄色"(正确淡蓝色)。
(6) 检验氢气用带火星木条(应为燃着木条)。
考点06 水在通电后分子发生了什么变化
1. 水的微观构成
(1)化学式:H₂O。
(2)每个水分子由2个H原子 + 1个O原子构成。
2. 电解水微观过程
水分子 → 氢原子 + 氧原子 → 2H结合为H₂分子;2O结合为O₂分子 → 聚集成氢气、氧气。
3. 氢气燃烧微观过程
H₂分子→H原子;O₂分子→O原子;2H+1O重组为H₂O分子→聚集为水。
4. 核心结论
化学变化的本质:反应物的分子被破坏(分成原子),原子重新组合成新分子。
原子是化学变化中的最小粒子,化学变化中原子种类、数目不变。
【易错点】
(1) 误认为"水分子直接分解成H₂和O₂"(应先变原子再重组)。
(2) 误认为化学变化中原子种类改变(不变)。
(3) 水分子写成HO₂或H₂O₂(正确H₂O)。
(4) 误认为分子不可分(化学变化中分子可分,原子不可再分)。
(5) 混淆"物理变化分子不变"与"化学变化分子改变、原子不变"。
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