第三单元 自然界的水
一、水的性质及组成
1、物理性质：纯水是无色、无臭、清澈透明的液体；在101kPa下，水的密度在4℃时最大，为1g／cm3；在101kPa下，水的凝固点为0℃，沸点是100℃。
2、化学性质：①水通电可以分解成氢气和氧气；②水可以与二氧化碳反应生成碳酸；③水可以与氧化钙反应生成氢氧化钙；
3、水的组成实验探究（即水的电解实验）：①实验现象： 正极上有气泡缓慢产生，负极上有气泡较快产生；一段时间后正负两极产生的气体的体积比为1：2（正少负多）。②气体检验（正氧负氢）：将带火星的木条伸入正极产生的气体中，发现木条复燃，则说明气体是氧气；将负极产生的气体移近火焰，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水雾出现，则说明气体是氢气。③反应的化学方程式（分解反应）：2H2O 2H2↑+ O2↑。④结论：水是由氢元素和氧元素两种元素组成的。⑤实验注意事项：a、所用电为直流电（如电池）；b、水的导电性很弱，为了增强水的导电性，可在水中加入少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液。
二、自然界的水（混合物）
1、自然界的天然水中含有可溶性和不溶性杂质而常呈浑浊。
2、软水和硬水：①含义——不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水；含较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水。②软水和硬水的区别方法——a、将肥皂水分别加到盛有软水和硬水的烧杯中，搅拌，产生大量泡沫的是软水，没有泡沫或泡沫较少的是硬水。b、将烧杯中的软水和硬水加热煮沸，冷却后，杯底白色沉淀多的为硬水，没有或有较少白色沉淀的为软水。③硬水给生活和生产带的危害——a、使用硬水洗衣服既浪费肥皂，又不易洗净，时间长了会使衣物变硬。b、锅炉用硬水易使锅炉内结水垢，不仅浪费燃料且易使炉内管道变形、损坏，甚至还会引起爆炸。④硬水软化的方法——a、煮沸（生活中）；b、蒸馏（实验室或工业上）
三、水的净化
1、沉淀（除去水中不溶性的杂质）：①静置沉淀：通过不溶性杂质自身的重力使它们从液体中沉降下。这种方法净化程度较低，因为悬浮物不能自然沉到水底。②吸附沉淀：利用某物质（如明矾）溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附，使杂质沉降下。这种方法能沉降水中的不溶性杂质。
2、过滤（除去水中不溶性的杂质）：①含义：过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，它适用于分离固—液型的混合物。 ②过滤所需仪器：漏斗、滤纸、铁架台（带铁圈）、烧杯、玻璃棒。③注意事项（一贴、二低、三靠）
3、吸附（除去水中一些可溶性杂质，如臭味，色素等）：①常用吸附剂：活性炭；②活性炭净水器入水口在下端的优点：a、水在净水器内存留时间较长，利于充分除去杂质；b、不溶性杂质沉淀在净水器底部，不易堵塞活性炭层中的间隙。
4、蒸馏（除去水中不溶性和可溶性的杂质）：①原理：利用物质的沸点不同加以分离。②蒸馏所需仪器：蒸馏瓶、酒精灯、石棉网、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶等。③注意事项：a、蒸馏时，要在蒸馏瓶中加入几粒沸石或碎瓷片，以防止加热时液体暴沸；b、先给冷凝管中通冷水，再给蒸馏瓶加热，防止冷凝管骤冷炸裂；c、冷凝水流动的方向是自下而上，否则会造成冷凝管因骤冷或骤热而炸裂或不能将水蒸气完全冷凝。
5、净化程度由低到高：静置沉淀、吸附沉淀、过滤、蒸馏。）
6、自水厂水净化处理过程分析：①加絮凝剂：如加入明矾等，吸附水中悬浮的杂质，使杂质沉降；②反应沉淀池：沉淀水中不溶性杂质；③过滤池：除去水中不溶性杂质；④活性炭吸附池：滤去未过滤掉的不溶性杂质，吸附掉一些可溶性的杂质，除去异味、色素等；⑤投药消毒：杀灭残存的细菌。
四、氢气
1、氢气的物理性质：氢气是无色、无臭、难溶于水、在相同状况下密度最小的气体。
2、氢气的化学性质：①可燃性（化合反应）：2H2 + O2 2H2O a、纯净的氢气在空气中能安静地燃烧，发出淡蓝色的火焰；b、混有空气或氧气的氢气遇明火可能发生爆炸。所以，点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。氢气纯度的检验方法：将试管口向下移近火焰，点火听声音，声音很小则表示氢气较纯，若发出尖锐的爆鸣声则表明氢气不纯。②还原性：H2 + CuO Cu+H2O
3、氢气的优点：放热多、广、无污染。
4、氢能目前难以推广的主要原因： ①制备氢气耗能大，成本高；②贮存困难；③使用的安全性问题难以解决。
5、氢气的实验室制法：①原理：Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑；②装置图：如右图所示。用实验室制取CO2的发生装置，可以采用向下排空气法或排水法收集。
五、理论知识
１、分子和原子
分子原子
相似点①质量和体积都很小；②粒子间有间隔；③总在不断地运动；
④同种粒子，性质相同，不同种粒子，性质不同；
⑤同种物质的粒子性质相同，不同种物质的粒子性质不同。
联系①分子是由原子构成的，原子是构成分子的粒子；
②分子和原子都可以直接构成物质。
区别分子是保持物质化学性质的最小粒子，在化学变化中分子肯定分裂，分子可分。原子是化学变化中的最小粒子，化学变化中原子不可分，反应前后不变。
注：学会用分子、原子的理论去解释一些常见现象，如能闻到花香、衣服变干、热胀冷缩等；知道化学变化的实质是：分子分成原子，原子重新组合成新的分子。
2、化合物和单质
①化合物：由不同种（多种）元素组成的纯净物。
②单质：由同种（一种）元素组成的纯净物。
③氧化物：由两种元素组成，并且其中一种是氧元素的化合物。
六、人类拥有的水资概括及水资的保护
1、水资概况：地球表面约71%被水覆盖，水资总量约1.39×1018m3，以海洋水、湖泊水、河流水、地下水、大气水、生物水、冻土中的水和冰上冰川等各种形态存在。
2、淡水危机：①全球水资日趋短缺，有80多个国家20亿人口面临淡水危机。②我国水资总量居世界第六位，人均水量为世界人均水量的四分之一。
3、水资短缺的原因：①自然因素：a、地球上的水资是丰富的，但淡水量不足总水量的1%，可利用的淡水资很有限；b、水资分布不均匀（空间和时间）。②人为因素：a、人类生活和生产的用水量不断增加； b、水体污染严重；c、森林植被破坏严重（水土流失）；d、水资浪费。
４、水资的保护：(1)节约用水：①提高水的利用效益。②使用新技术、改革工艺、改变用水习惯以减少大量工农业和生活用水。(2)防止水体污染：①水体污染（是指大量污染物质排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活和生产劳动等造成损失和威胁的情况）的主要： a、工业污染； b、农业污染； c、生活污染。②水体污染的预防和治理：a、工业上通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。b、农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。c、生活污水要集中处理和排放。



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