内容正文:
第2章 空气与水资源
第4节 水的组成和净化
1
1.能运用化学方法对水进行净化,学习物质分离的实验技能;
2.能体会化学在自来水生产过程中的重要作用,认识水资源综合利用对社会可持续发展的重要意义。
学习目标
在浙江河姆渡原始社会遗址发现了水井遗迹,说明六七千年前我国先民就已经开井取水了。井水滋润孕育了无数的中华儿女,造就了中华民族的辉煌篇章。
井水看上去比较干净,为什么?井水是否为纯水?
水的净化
知识梳理
水流经岩层表面或固体砂层后都能除去其中的一些杂质;井水不是纯水。
水的组成
方法一
电解水实验
1、装置
①在水中通直流电
②在水中加少量稀硫酸或氢氧化钠溶液,增强水的导电性
2、现象
正极气体
负极气体
V氢气:V氧气=2:1
— 能使带火星的木条复燃
— 能燃烧
— 氧气
— 氢气
3、结论
① 水
② 水是由氢氧两种元素组成的
氢气+氧气
H2O H2↑ O2↑
通电
注意:(mH2:mO2=1:8)
请你了解:实际上氢气和氧气的体积比大于2:1,因为: ①氧气的溶解能力大于氢气;
②氧气与电极反应。
知识点二
氢气
物理性质
无色、无味的气体;
相同条件下,密度最小的气体;
难溶于水。
化学性质
可燃性(故点燃时要验纯)
新课讲解
1.电极上出现气泡。
2.V正,气体:V负,气体 =1:2
电解水实验现象
水电解装置示意图
3.与电源正极相连的试管内的气体是氧气,使带火星的木条复燃。
4.与电源负极相连的试管内的气体是氢气,燃烧产生淡蓝色火焰。
新课讲解
电解水实验结论
氧气
氢气
水发生 变化,其文字表达式:
化学
水
氢气
+
H2O
H2
O2
氧气
通电
水由 组成。
氢元素、氧元素
正极产生的气体是 ,负极产生的气体是 。
分离难溶性固体和液体混合物。
过滤在生活中应用非常广泛
2. 过滤法:
制作过滤器
烧杯
玻璃棒
漏斗
铁架台
(带铁圈)
典例分析
下列有关水的电解实验(如图)的叙述,错误的是 ( )
A.试管甲中的气体是氢气
B.试管乙中的气体是氧气
C.该实验证明水由氢气和氧气组成
D.电解水的反应属于分解反应
C
解析:水在直流电的作用下发生分解反应生成氢气和氧气,与电源正极相连的试管收集到的气体是氧气,与电源负极相连的试管收集到的气体是氢气。电解水的实验表明水是由氢元素和氧元素组成的,不能认为水是由氢气和氧气组成的。电解水的反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应。
实验探究
关注实验中
注意点
方法引导
过滤
过滤是一种将固体与液体物质分离的常用方法。
在过滤的实验操作中,组装过滤器时,滤纸要紧贴漏斗内壁,滤纸边缘要低于漏斗边缘。过滤时,玻璃棒紧靠三层滤纸一侧,液体沿玻璃板注入漏斗(引流),漏斗末端尖嘴部分紧贴烧杯内壁,漏斗中液体液面要低于滤纸边缘。
自来水厂净水过程图
除去不溶性杂质
除去部分可溶性杂质,吸附颜色和异味
杀死残存的细菌
吸附水中悬浮的杂质
沉降杂质
分析:
总体来看,我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势,对于水资源需求越来越大。分析各类用水所占比例,可以发现农业用水比例逐渐降低,工业用水比例则不断增加,这正是我国工业快速发展的证明。生活用水比例的增加反映了人民生活水平的日益提高。
气体能燃烧,
火焰呈淡蓝色
带火星的木条
复燃
产生气泡少,
液面下降慢
产生气泡多,
液面下降快
左右两级产生气体的体积比为2:1
实验时为增加水的导电性,可向水中加入少量稀硫酸或者氢氧化钠溶液
实验探究:电解水实验
农业和园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌,分别可节水40%和70%以上
如果全国工业用水平均重复利用率从20%提高到40%,每天可节水1.39×107 t
农业喷灌
工业用水重复利用
节约用水
1、有一种含有碎莱叶、碎塑料薄膜、泥沙、氯化钠(可溶),还具有一定臭味的生活污水(生活污水的成分十分复杂,此处为了便于讨论,已将其成分作了“简化”),将其经去渣、去臭处理后可转化为厕所的清洗用水。问:
(l)采取何种操作,可除去污水中的碎菜叶、碎塑料薄膜及泥沙?
(2)用什么物质,可除去污水的臭味?
(3)把生活污水回收处理,进行再利用的目的是什么?
过滤
活性炭
节约水资源和防止水污染
2.海水淡化
方法 概述
冷冻法 冷冻海水使之结冰,在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去,从而得到淡水
蒸馏法 通过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法
离子交换法 利用离子交换树脂除去海水中的盐分,从而获得淡水
反渗透法 使海水在高于渗透压的压力作用下从半透膜的一侧流过,在膜的另一侧获得淡水
从海水中取得淡水的过程叫海水淡化。海水淡化方法有冷冻法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、离子交换法等,目前反渗透法及蒸馏法是主流应用方法。
3.缓解水资源短缺的措施
(1)探寻新方法和新技术,从海水中提取多种物质,对海水进行淡化处理,以提高海水资源综合利用的价值。
(2)运用化学方法,检测水资源受污染的程度并将其加以净化,实现水资源的重新利用。
(3)每个公民都应该树立保护水资源的意识,养成节约用水、合理用水、防止水污染的良好习惯。
D
1.电解水的实验时,能够看到的现象是( )
A.两极处都有气体生成,正极产生气体多
B.正极产生氧气,负极产生氢气
C.可以看到生成气体的体积比为氢气:氧气=2:1
D.两极处都有气泡产生,与正极相连的玻璃管内收集的
气体可以使带火星的木条复燃
2. 水是宝贵的自然资源。下列说法正确的是( )
A. 自来水属于纯净物
B. 水广泛用于工农业生产
C. 为了节约用水,可以用工业废水直接浇灌农田
D. 水在自然界中不断循环,取之不尽、用之不竭
B
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