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第四单元《自然界的水》基础知识一、爱护水资源(节约用水；防止水体污染）1.水污染物来源：工业污染、农业污染、生活污染2.防止水体污染的一些具体措施：（以预防为主，治理为辅；加强水质监测）(1)工业“三废”要进行综合利用和处理达标后再排放。(2)农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。(3)生活污水要集中处理达标后排放。（如：不使用含磷洗衣粉。）3.节约用水的一些具体措施：(1)提高水的利用效率。(2)使用新技术，改革工艺和改变习惯。(3)污水处理之后，循环利用。(4)“一水多用”（使用淘米水浇花、冲厕所等）。练习题1、水可以造福人类，但水被污染后会给人类生存造成危害，为了防止水体污染，保护水资源，下列措施中可行的是（）①减少向空气中排放硫氧化物和氮氧化物的数量，防止形成酸雨②抑制水中所有动植物的生长③禁止使用农药和化肥④生活汗水经净化处理达标后再排放⑤任意排放工业废水A、全部B、①④C、③④⑤D、②③④2．下列行为不会造成水污染的是()A．用含磷洗衣粉洗衣服B．往河流里抛垃圾C．工业废水不经处理就排放D．农业上提倡使用农家肥二、水的净化（自然界中的水：一般是混合物）1.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操作是蒸馏；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭（可以吸附水中的悬浮物，也可以吸附溶于水的色素和异味，但不能降低水的硬度）。2.过滤操作仪器：带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸操作要点：“一贴二低三紧靠”一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘低于漏斗口边缘；液面低于滤纸边缘；三紧靠：盛待滤液体烧杯紧靠玻璃棒；玻璃棒紧靠三层滤纸中部；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。滤纸与漏斗内壁间有气泡：减慢过滤的速度。过滤两次仍然浑浊的原因：滤纸破损；滤液高于滤纸；接滤液烧杯不干净。玻璃棒的作用：引流。3.自来水厂净水时，需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤，但是没有蒸馏和煮沸的步骤。在净化水的方法中，只有投药消毒属于化学变化，其余都属于物理变化。4.硬水与软水(1)定义：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。(2)鉴别方法：用肥皂水，浮渣多、泡沫少的是硬水；泡沫较多的是软水。(3)硬水软化的方法：蒸馏、煮沸（生活中净化水的方法）、离子交换法、药剂软化法(4)长期使用硬水的坏处：人长期使用易患结石；浪费肥皂，洗不干净衣服；锅炉容易结成水垢，不仅浪费燃料，还易使管道变形甚至引起锅炉爆炸。5.两种可以认为是纯净物的水：蒸馏水、去离子水练习题3、下列方法中可明显降低水的硬度的是（）A、过滤B、静置C、煮沸D、混合4、过滤操作中，不必使用的仪器是（）A、漏斗B、烧杯C、玻璃棒D、量筒5、下列叙述不正确的是（）A、同种原子可以结合成分子，不同种原子不可以结合成分子B、“墙内开花墙外香”，说明分子在不断地运动C、将50毫升水和50毫升酒精混合后体积小于100毫升，说明分子间有间隔D、分子和原子都是构成物质的粒子6.下列各组混合物可用过滤法进行分离的是()A.酒精和水B.食盐和泥沙C.食盐水D.铁粉和铜粉7、能除去河水中的可溶性杂质的方法是（）A、沉淀B、蒸馏C、吸附D、过滤8、下列净化水的操作过程中，发生化学变化过程的是（）A、沉淀B、消毒C、过滤D、蒸馏9、下列净化的操作，净化程度最高的是（）A、静置B、吸附C、过滤D、蒸馏三、水(H2O)的组成：1、氢气(H2)（1）物理性质：无色无味的气体；密度最小的气体（向下排空气法）；难溶于水（排水法）（2）化学性质：可燃性：2H2+O22H2O（化合反应）〔可燃性气体（如H2、CO）点燃前，要验纯〕现象：发出淡蓝色火焰，放出热量，有无色液滴产生用途：焊接切割金属，冶炼金属；高能燃料。（3）氢气的检验方法：a)用拇指堵住集满氢气的试管口；b)靠近火焰，移开拇指点火；c)若发出尖锐爆鸣声则表明氢气不纯，声音很小表示氢气较纯。2、电解水的实验:(加入硫酸或氢氧化钠的目的----增强水的导电性)(1)实验现象：正、负电极上都有气泡产生，一段时间后正、负两极所收集气体的体积比约为1∶2。而且将负极试管所收集的气体移近火焰时，气体能燃烧呈淡蓝色火焰；用带火星的木条伸入正极试管中的气体，能使带火星的木条复燃。(2)化学反应：2H2O2H2↑+O2↑（分解反应）产生位置负极正极（正氧负氢）体积比2：1（氢二氧一）质量比1：8(3)检验：O2---出气口置一根带火星的木条----木条复燃H2---出气口置一根燃着的木条------气体燃烧，产生淡蓝色的火焰(4)O2和H2的体积比小于1/2的原因：氧气相对氢气更易溶于水；氧气与电极反应。(5)实验结论：①水是由氢、氧元素组成的。（化学反应前后，原子、元素种类不变）；②水在通电的条件下，发生分解反应产生氢气和氧气。③一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。④化学变化中，分子可分而原子不可分。练习题10.下列关于电解水的叙述中错误的是()A.为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液B.在水电解器中加满水，然后接通直流电源C.电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的D.与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧11、电解水的反应属于（）A、物理变化B、氧化反应C、分解反应D、化合反应12、下列关于水的说法，正确的是（）A、由氢气和氧气组成B、有氢气和氧元素组成C、由氢、氧元素组成D、是化合物而不是纯净物13、检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是（）A、听到尖锐的爆鸣声B、未听到声音C、听到声音很小D、试管爆炸14、点燃氢气并在其火焰上罩上一个冷而干燥的烧杯，可观察到的现象中不存在（）A、放出大量的热B、火焰呈淡蓝色C、燃烧生成水D、烧杯内壁上有水珠生成15、在电解水实验中，如果与电源负极相连的试管内收集了aL气体，那么与电源正极相连的试管内收集的气体体积为（）A、aLB、0.5aLC、2aLD、无法确定16、鉴别H2、O2、N2、空气四种气体最好选（）A、观察其颜色和状态B、嗅其气味C、用带火星木条分别伸入气体中D、用燃着的木条分别伸入气体中3、物质的分类基本概念：单质：由同种元素组成的纯净物叫单质。化合物：由不同种元素组成的纯净物叫化合物。氧化物：由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物组成：物质（纯净物）由元素组成原子：①金属单质②稀有气体单质③固态非金属单质：C、P、S等。物质构成分子：如氯化氢由氯化氢分子构成。如：H2、O2、N2、Cl2、H2O、CO2等。离子：如氯化钠由钠离子（Na+）氯离子（Cl-）构成。混合物（多种物质）分类单质(一种元素):金属（FeCuMg）、非金属（H2O2N2、SPC、HeNeAr）纯净物一般化合物:KMnO4、KCl、NaCl、HCl、NaOH、Na2CO3（一种物质）化合物（多种元素）氧化物：H2O、CO2、SO2、P2O5、Fe3O4、H2O2、MnO217、下列各组物质中，前者是化合物，后者是单质的（）A、空气、铁粉B、水银、氧化汞C、二氧化硫、氧气D、冰、干冰18．下列对于水的叙述中，正确的是：A、随着温度的升高，水的密度逐渐减小B、生物体中含量最大的物质是水C、水是由氢原子和氧原子构成的一种化合物D、生活用水不会造成水源污染四、化学式和化合价1.化学式：用元素符号和数字组合来表示物质组成的式子。2.化学式的含义:以水的化学式H2O为例①表示一种物质表示水这种物质②表示这种物质的元素组成表示水由氢元素和氧元素组成的③表示这种物质的一个分子表示一个水分子④表示这种物质的一个分子的构成表示一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的【思考】说出符号H、2H、H2、2H2、2H+、2H+、H2O、2H2O的意义。一些数字的含义:①、元素符号前的数字：表示原子个数2N②、化学式前面的数字：表示分子个数2H2O③、离子符号前面的数字：表示离子个数④、元素符号右上角的数字：表示该离子所带的电荷数Mg2+⑤、元素符号正上方的数字：表示该元素的化合价⑥、化学式中元素符号右下角的数字：表示该分子所含有的某原子个数H2O3.化学式的写法与读法:(1).单质(2).化合物(3)含原子团的化合物的读法①含有OH的化合物一般读作：“氢氧化某”;②含有NO3、CO3、SO4、PO4等的化合物，一般根据原子团和另一元素的名称从右到左的顺序读作：“某酸某”。③含有NH4的化合物，NH4写在前面，读作：“某铵”二、化合价1.化合价的写法：在元素符号或原子团上方标出化合价，“+”、“-”写在前，数字写在后。2.掌握元素的化合价，请注意掌握以下几点规律：（1）①金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价；②在化合物中，通常氢显+1价；氧显-2价；③单质里元素的化合价为零；（2）许多元素具有可变化合价，同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价。（3）使用化合价的规则是：在化合物里，元素正负化合价的代数和为零。（4）掌握常见原子团的化合价。原子团是在化学反应中相对稳定的原子集团，又叫做根。3.常见元素及原子团的化合价（熟记）化合价实质要认准金正非负单质零许多元素有变价条件不同价不同一价氢氯钾钠银二价氧钙钡镁锌三铝四硅五价磷二三铁二四碳二四六硫都齐全铜汞二价最常见氢一氧二为标准单质价态总为零负一氢氧、硝酸根负二碳酸、硫酸根负三记住磷酸根正一价的为铵根4.化合价的应用单质由原子构成⑴金属单质:FeMgAlCuHg⑵非金属固态单质：BCSiPS⑶稀有气体单质：HeNeArKrXe总结：气体单质读作“某气”,其余单质读作“某”直接用元素符号表示化学式由分子构成：H2O2N2F2Cl2Br2I2读元素符号名称读“某”气化合物⑴氧化物的化学式：⑵金属元素和非金属组成的化合物：如：P2O5CO2SO2Fe3O4H2OH2O2MnO2如：NaClKClHgOMgO写法:氧元素在后，另一种元素在前写法:金属元素在左，非金属元素在右读法:一般从右到左读作某氧化某（有时还要读出原子的个数（几氧化几某））读法:一般从右到左读作某化某(1)已知化合价写化学式书写方法：正价前负价后化合价标上方先化简后交叉(2)已知化学式求化合价方法：根据化合物中各元素正负化合价代数和为0进行求解。一般先标出不变价元素的化合价，后标出可变价元素。HNO3、H3PO4、N2O5、NH3、HClO、CuSO45H2O、[Al2(OH)nClmyH2O]xHnRO4NH4NO3(3)由原子团的化合价,求其中某元素的化合价方法：根据原子团化合价等于各元素正负化合价代数和进行求解。SO42-CO32-PO43-NO3-NH4+R2O72-三、有关相对分子质量的计算1.相对分子质量(Mr)：化学式中各原子的相对原子质量的总和。2.有关相对分子质量的计算类型(1)计算相对分子质量例：求O2、NH4NO3、Al2(SO4)3、CuSO4•5H2O的相对分子质量(2)计算物质组成元素的质量比方法:质量比=各原子相对原子质量总和之比。例：求CO2、H2SO4、NH4NO3中各元素的质量比(3)计算物质中某元素的质量分数=例：求计算化肥硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数附、化合价与离子符号的书写（元素化合价的表示方法及其与离子的对应关系）1．下列化学符号表示两个氧原子的是（）A．2OB．2O2C．CO2D．O22．O2表示的意义是①氧气②氧元素③一个氧分子④氧气由氧元素组成⑤一个氧分子由两个氧原子构成⑥两个氧元素A．①②③④B．③④⑤⑥C．②③④⑤D．①③④⑤3．在相同分子数目的SO2和CO2中，含有相同的（）A．氧分子数B．氧原子数C．元素种类D．氧元素的质量分数4．大气中的臭氧层可以吸收紫外线，对地球起保护作用。臭氧层由臭氧（O3）组成。有关臭氧的下列说法不正+3该元素的相对原子质量×原子个数×100％化合物中某元素的质量分数化合物的相对分子质量确的是（）A．臭氧由氧元素组成B．每个臭氧分子由3个氧原子构成C．臭氧是单质D．臭氧中氧元素的化合价为-25．溴酸钠（NaBr