第四单元自然界的水复习讲义--2026-2027学年九年级化学人教版上册

第四单元 自然界的水 复习讲义 2026—2027学年 九年级化学（人教版2024）上册 资源类型：复习讲义 一、复习目标 1．了解水资源现状与保护水资源的措施，记住常用净水方法及其作用。 2．能说出电解水实验的现象、产物检验方法与结论，理解水由氢、氧两种元素组成。 3．会区分单质、化合物和氧化物，能对常见物质作简单分类。 4．理解化学式的意义，会读、会写常见物质的化学式，能说出化学符号中数字的含义。 5．记住常见元素和原子团的化合价，会由化合价写化学式，也会由化学式求元素的化合价。 6．会计算相对分子质量、物质中各元素的质量比和某元素的质量分数。 二、知识梳理 【考点1】水资源及其利用 人类拥有的水资源：海洋覆盖了地球表面约 71% 的面积，是地球上最大的储水库；不过淡水只占地球水储量的 2.53% 左右。海水里溶有 80 多种元素，其中氧的含量居首位，金属元素里则以钠最多。我国的水资源总量较大，人均占有量却偏少，地域上的分布也很不均衡。 保护水资源要从两方面入手：既要合理利用水资源，又要防治水体污染。前者包括应用新技术、改进工艺、改变用水习惯以节约用水，以及修建水库、实施跨流域调水以改善水资源分布不均；后者包括减少污染物的产生和对污水处理后达标排放。 自来水厂的净水过程：先把天然水引入反应池，加入混凝剂（常用明矾）使悬浮杂质沉降；再经过滤池过滤，用活性炭吸附色素和异味，最后投药消毒，才能成为自来水。 净水方法 作用与说明 沉降（加明矾） 使悬浮的杂质较快下沉，水逐渐澄清 过滤 分离难溶性固体与液体。仪器：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒；用品：滤纸；玻璃棒的作用是引流 吸附（活性炭） 活性炭结构疏松多孔，有吸附性，可滤去不溶性杂质，也能吸附色素和异味。该过程属于物理变化 蒸馏 在几种净水方法中净化程度最高，可以制得蒸馏水（纯净物） 过滤的操作要点可记作"一贴、二低、三靠"。 操作环节 正确的做法 操作不当会怎样 一贴 让滤纸紧紧贴在漏斗内壁上 滤纸与漏斗之间留下气泡，水通过得慢 二低 滤纸边缘低于漏斗口； 液面低于滤纸边缘 液体从滤纸与漏斗的缝隙流下，或不经过滤纸直接流下，滤液浑浊 三靠 倒液体时烧杯尖嘴要靠着玻璃棒 液滴飞溅出来 三靠 玻璃棒下端要轻轻靠着三层滤纸那边 靠着单层滤纸一边容易把它戳破 三靠 漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁 水流得慢，液滴还会飞溅 过滤后滤液仍然浑浊时，应更换滤纸并洗净仪器后重新过滤。 水体污染的来源与防治 污染来源 主要危害 防治措施 工业污染 工厂的废水、废渣直接排放，污染物种类繁多、毒性很强 对废水、废渣先处理，达标后再排放 农业污染 过量施用化肥和农药，随雨水流入水体 合理施用化肥和农药，推广生物防治 生活污染 生活污水不加处理直接排放，其中营养物质较多，容易造成水体富营养化 生活污水集中处理，达标后再排放 【考点2】水的组成 氢气的性质：氢气没有颜色、没有气味，很难溶于水，密度比空气小，能够燃烧。纯净的氢气在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色，同时放出热量；拿一个干冷的烧杯罩在火焰上方，杯壁很快就会挂上水雾。（氢气 →点燃 水，符号表达式 H2 ＋ O2 →点燃 H2O） 氢气的验纯：先用拇指堵住试管口，把管口凑到火焰近旁，再松开拇指点火；听到尖锐爆鸣声说明不纯，声音很小则说明较纯。点燃氢气之前必须先验纯。 电解水实验（向水中滴加少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液，目的是增强导电性） 比较项目 与电源正极相连的玻璃管 与电源负极相连的玻璃管 电极附近现象 有气泡产生 有气泡产生 玻璃管内现象 产生气泡少，水位下降较慢 产生气泡多，水位下降较快 气体体积比 约为 1 约为 2 检验方法 用燃着的木条接近管口，木条燃烧更旺 把燃着的木条放到管口，气体能够烧起来，火焰呈淡蓝色 气体名称 氧气 氢气 （1）水通电后发生分解反应，生成氢气和氧气，正、负极气体的体积比约为 1∶2，即常说的"负氢正氧二比一"。 （2）发生的反应是水 →通电 氢气 ＋ 氧气，写成符号表达式即 H2O →通电 H2 ＋ O2。 （3）由生成物中只有氢、氧两种元素，而反应前后元素种类不变，可知水一定由氢元素和氧元素组成。 （4）微观解释：水分子分解后得到氢原子和氧原子，随后每 2 个氢原子组合成 1 个氢分子，每 2 个氧原子组合成 1 个氧分子，众多分子聚集起来就形成了氢气和氧气；每个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成，所以水可以表示为 H2O。由此也看出，化学变化中分子可分、原子不可分。 物质的简单分类 类别 定义 举例 单质 由同种元素组成的纯净物 氧气 O2、铁 Fe、氢气 H2 化合物 由不同种元素组成的纯净物 水 H2O、二氧化碳 CO2 氧化物 只由两种元素组成、并且其中一种是氧元素的化合物 水 H2O、氧化汞 HgO、二氧化碳 CO2 按所含物质种类的多少，物质还可分为混合物和纯净物；纯净物又可分成单质和化合物。 【考点3】化学式及其意义 用元素符号和数字来表示物质组成的式子，叫化学式。对同一种纯净物来说，它的化学式固定不变。例如水写作 H2O，氧气写作 O2，二氧化碳写作 CO2，氧化汞写作 HgO。 化学式的意义（以 H2O 为例） 视角 意义 举例 宏观 表示一种物质 H2O 表示水这种物质 宏观 表示物质的元素组成 H2O 表示水由氢元素和氧元素组成 微观 表示物质的 1 个分子（由分子构成的物质） H2O 表示 1 个水分子 微观 表示物质 1 个分子的构成 H2O 可以表示 1 个水分子里含有 2 个氢原子和 1 个氧原子 化学符号中数字的意义 数字写在哪儿 含义 示例 元素符号的前面 有几个原子 3Fe 里的 3，说明有 3 个铁原子 离子符号的前面 有几个离子 3K+ 里的 3，说明有 3 个钾离子 化学式的前面 有几个分子 如 3H2O 里的 3，说明有 3 个水分子 化学式中元素符号的右下角 一个分子里有几个该原子 H2O 里的 2，说明一个水分子含有 2 个氢原子 离子符号的右上角 一个离子带几个单位电荷 如 Mg2+ 里的 2，说明 1 个镁离子带 2 个单位正电荷 化学式的书写 物质类型 怎样写 例子 稀有气体、金属、固态非金属 直接写出元素符号即可 氦 He、氖 Ne、铁 Fe、铜 Cu、碳 C 气态非金属单质 在元素符号右下角标出分子中的原子数目 氧气 O2、氢气 H2、臭氧 O3 氧化物 通常把氧写在这一组元素的右边，再在右下角标出各元素的原子数目 二氧化碳 CO2、五氧化二磷 P2O5 金属与非金属组成的化合物 金属元素写在左边，非金属元素写在右边 氯化钠 NaCl 化学式的读法：如果物质由两种元素组成，习惯上把右边的元素读在前面，读成"某化某"，例如 NaCl 念作氯化钠。有些还要把原子个数读出来，像 Fe3O4 念作四氧化三铁；也有沿用习惯名称的，如水、过氧化氢。 【考点4】化合价与化学式的书写 化合价表示的是元素在形成化合物时表现出来的一种性质，它反映原子之间相互化合的数目。化合价分正价和负价两种。 编号 化合价规律 1 氧元素一般显 −2 价，氢元素一般显 ＋1 价 2 氯元素显负价时只有 −1 价 3 金属和非金属元素化合，一般是金属显正价、非金属显负价 4 一些元素在不同物质中可以显不同的化合价 5 单质里元素的化合价为 0 6 在化合物里，正、负化合价的代数和为零 常见元素和原子团的化合价口诀 记忆口诀 对应的离子或原子团 氢钾钠银铵，都显 ＋1 价 H+、K+、Na+、Ag+、NH4+ 钙镁钡锌铜，都显 ＋2 价 Ca2+、Mg2+、Ba2+、Zn2+、Cu2+ 铝显 ＋3 价 Al3+ 亚铁 ＋2、铁 ＋3 Fe2+、Fe3+ 氟氯 −1、氧 −2 F−、Cl−、O2− 氢氧硝酸根 −1 OH−、NO3− 硫酸碳酸根 −2 SO42−、CO32− 单质中元素的化合价规定为零 — 化合价与离子符号的写法不同，要注意区分。 比较项目 化合价这样标 离子符号这样写 标在什么位置 写在元素符号或原子团的正上方 写在它的右上角 先写哪一部分 先写正、负号，再写数值 先写数值，再写正、负号 数值是 1 的时候 必须写出来，不能省 省去不写 由化合价书写化学式（以两种元素组成的化合物为例） （1）先把元素符号写出来，正价的元素放左边，负价的元素放右边。 （2）把化合价标在元素符号的正上方，两个元素化合价的绝对值交叉写到对方的右下角。 （3）能约的都要约到最简，最后再核对一下正、负化合价的代数和是不是零。 （4）如果化合物里有原子团，而且原子团个数超过 1 个，就要先给原子团加上括号，再在括号外标数字。 【考点5】物质组成的定量计算 有了化学式，就能做三类计算。下面都拿水 H2O 来举例（提示：H—1、O—16）： 计算类型 计算方法 以 H2O 为例 相对分子质量 化学式中各原子的相对原子质量之和 1×2 ＋ 16 ＝ 18 各元素的质量比 （原子个数 × 相对原子质量）之比 氢、氧元素的质量比 ＝（1×2）∶16 ＝ 1∶8 某元素的质量分数 该元素原子的相对原子质量总和 ÷ 相对分子质量 × 100% 氢元素的质量分数 ＝（1×2）÷18×100% ≈ 11.1% 三、易错诊断 常见错解 判断 错在哪里 电解水时产生氢气与氧气的质量比是 2∶1 × 2∶1 是体积比；质量比为 1∶8，两者不能混淆 澄清透明的水就是纯净物，可以直接饮用 × 水澄清透明，不等于里面没有杂质；它也可能溶有对身体有害的物质，所以未必是纯净物 由同种元素组成的物质一定是单质 × 必须是"纯净物"；O2 和 O3 混合在一起仍是混合物 含有氧元素的化合物就是氧化物 × 氧化物必须只含两种元素，而且其中一种得是氧元素；KMnO4 含有三种元素，不是氧化物 水是由氢气和氧气组成的 × 水的组成元素是氢元素和氧元素；氢气、氧气属于另外的物质，不能拿它们当水的组成元素 与电源正极相连的一端得到氢气 × 接正极的那一端放出的是氧气，氢气在接负极的那一端，这就是常说的"负氢正氧" 化学式前面的数字表示原子的个数 × 化学式前面的数字说明的是分子个数；至于原子个数，要看元素符号前面的数字 单质中元素的化合价等于 0，所以没有化合价 × 单质中元素的化合价规定为 0；它并不是没有化合价，只是数值等于 0 化合价和离子所带电荷的写法相同 × 化合价写在元素符号的正上方，顺序是符号在前、数值在后；离子电荷则写在右上角，数值在前、符号在后 相对分子质量的单位是 g × 相对分子质量是各原子相对原子质量之和，单位为 1，通常省略不写 四、例练精讲 题型一 电解水实验与水的组成 【例1】关于电解水实验，下列说法正确的是（　　） A．与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能燃烧 B．正、负两极产生气体的体积比约为 2∶1 C．该实验说明水由氢元素和氧元素组成 D．实验中在水中加入少量硫酸钠溶液是为了增加水的质量 答案：C。正极得到氧气，能支持燃烧而不能燃烧，A 错误；两极气体的体积比约为 1∶2，B 错误；加入硫酸钠溶液是为了增强导电性，D 错误。 【练1-1】电解水时，与电源负极相连的玻璃管内收集到的气体是（　　） A．氧气　　B．氢气　　C．二氧化碳　　D．氮气 答案：B。电解水时"负氢正氧"，负极一端得到氢气，可用燃着的木条检验，气体能燃烧并产生淡蓝色火焰。 题型二 化学式与化合价 【例2】重铬酸钾（K2Cr2O7）是实验室常用的氧化剂。已知其中钾元素为 ＋1 价、氧元素为 −2 价，则铬元素的化合价为（　　） A．＋2　　B．＋3　　C．＋6　　D．＋7 答案：C。设铬元素的化合价为 x。由化合物中正、负化合价的代数和为零可知，（＋1）×2 ＋ 2x ＋（−2）×7 ＝ 0，解得 x ＝ ＋6。 【练2-1】下列物质的化学式书写正确的是（　　） A．氧化铝 AlO　　B．氯化钾 KCl　　C．氢氧化钠 NaOH2　　D．氧化镁 MgO2 答案：B。氧化铝应为 Al2O3，氢氧化钠应为 NaOH，氧化镁中镁为 ＋2 价、氧为 −2 价，应写作 MgO，只有氯化钾 KCl 的写法正确。 题型三 相对分子质量与元素质量分数的计算 【例3】过氧乙酸（CH3COOOH）是一种常用的消毒剂。计算（相对原子质量：H—1，C—12，O—16）： （1）过氧乙酸的相对分子质量；（2）过氧乙酸中氢元素的质量分数（结果精确到 0.1%）。 答案：（1）过氧乙酸中含 2 个碳原子、4 个氢原子、3 个氧原子，相对分子质量 ＝ 12×2 ＋ 1×4 ＋ 16×3 ＝ 76。（2）氢元素的质量分数 ＝（1×4）÷76×100% ≈ 5.3%。 【练3-1】计算水（H2O）中氢元素与氧元素的质量比。（相对原子质量：H—1，O—16） 答案：氢、氧元素的质量比 ＝（1×2）∶（16×1）＝ 2∶16 ＝ 1∶8。注意这是元素的质量比，与电解水时氢气和氧气的体积比 2∶1 不是一回事。 题型四 水的净化 【例4】下列关于水的净化的说法中，正确的是（　　） A．过滤可以除去水中所有杂质 B．活性炭能吸附水中的色素和异味 C．自来水厂投药消毒的过程属于物理变化 D．蒸馏得到的水是混合物 答案：B。过滤只能除去难溶性杂质，A 错误；投药消毒能杀灭水中的细菌和病毒，属于化学变化，C 错误；蒸馏得到的是蒸馏水，属于纯净物，D 错误。 【练4-1】自来水厂净水时，加入活性炭的主要作用是（　　） A．消毒杀菌　　B．除去水中的难溶性杂质 C．吸附色素和异味　　D．使悬浮杂质沉降 答案：C。活性炭结构疏松多孔，能吸附色素和异味；消毒由投药完成，除去难溶性杂质靠过滤，使悬浮杂质沉降的是明矾。 五、分层训练 A组 基础巩固 1．下列净水方法中，净化程度最高的是（　　） A．沉降　　B．过滤　　C．吸附　　D．蒸馏 2．下列物质中属于氧化物的是（　　） A．氧气 O2　　B．水 H2O　　C．氯化钠 NaCl　　D．碳酸钙 CaCO3 3．下列关于化学式"H2O"意义的说法中，错误的是（　　） A．表示水这种物质　　B．表示水由氢元素和氧元素组成 C．表示水由氢气和氧气组成　　D．表示 1 个水分子 4．电解水时，与电源正极相连的玻璃管内得到的气体是（　　） A．氢气　　B．氧气　　C．氮气　　D．二氧化碳 B组 能力提升 5．下表是某品牌矿泉水的部分标签信息，据表回答： 成分 含量（mg/L） 成分 含量（mg/L） 钙 4.0 镁 0.5 钾 0.35 钠 0.8 （1）该矿泉水属于____（填"纯净物"或"混合物"）； （2）标签中的钙、镁是指____（填"元素"或"单质"）； （3）该矿泉水的标签中，含量最高的金属元素是____。 6．已知某化合物由氮、氧两种元素组成，其中氮元素为 ＋5 价，氧元素为 −2 价。请回答： （1）写出该化合物的化学式：____； （2）该化合物中氮元素与氧元素的质量比为____； （3）该化合物的相对分子质量为____，其中氮元素的质量分数约为____（结果精确到 0.1%）。（相对原子质量：N—14，O—16） 六、参考答案与解析 A组 1．D。蒸馏得到蒸馏水，净化程度最高；沉降、过滤、吸附都只能除去部分杂质。 2．B。氧气只含一种元素，属于单质；氯化钠不含氧元素；碳酸钙由三种元素组成，均不是氧化物。 3．C。水由氢元素和氧元素组成，不能表述为"由氢气和氧气组成"。 4．B。电解水"负氢正氧"，与电源正极相连的一端得到氧气，用燃着的木条检验，木条燃烧更旺。 B组 5．（1）混合物（2）元素（3）钙。（矿泉水含多种矿物质，属于混合物；钙、镁着眼于元素种类；标签中含钙 4.0 mg/L，在所列金属元素中含量最高。） 6．（1）N2O5（2）7∶20（3）108；25.9%。（化合价绝对值交叉约简得 N2O5；氮、氧元素质量比 ＝（14×2）∶（16×5）＝ 7∶20；相对分子质量 ＝ 14×2 ＋ 16×5 ＝ 108，氮元素质量分数 ＝（14×2）÷108×100% ≈ 25.9%。） （本讲义为人教版2024年新教材九年级化学上册第四单元配套复习资料，供教学参考使用。） 第 页 共 页 学科网（北京）股份有限公司 $