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第四单元 自然界的水
课题 1 水资源及其利用
040.水
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地球上各种形态的水总储量约为 1.39x10 m ，地球表面约 71%被水覆盖着。
海洋是地球上最大的储水库，其储水量约占全球总储水量的 96.5%。海洋蕴藏着丰富的化学资源，按目前
测定。海水中含有的化学元素有 80 多种。作为一种化学物质，水能参与很多反应，本身就是一种化学资源。
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淡水只约占全球水储量的 2.53%，可利用的只约占其中的 30.4%。即 1.07x10 m 。
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我国水资源总量为 2.7x10 m（居世界第六位），人均水量很少，只有 2048m 。
041.爱护水资源
爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。
节约水资源就要提高水的利用效益。使用新技术、改革工艺和改变习惯可以大量节约工农业和生活用
水。
水体污染指大量污染物质排入水体，超过水体自净能力使水质恶化，水体及其周围生态平衡遭到破坏，
对人类健康，生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。水体污染来源主要有工业污染，农业污染和生活
污染。
042.纯水
纯水无色、无臭、清澈透明。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多杂质，不溶性杂
质使其呈浑浊，可溶性杂质则可能使其有气味或颜色。
城市中的生活用水是经自来水厂净化处理过的。而在某些乡村，则可利用明矾溶于水后生成的胶状物对
杂质的吸附，使杂质沉降来达到净水的目的。
043.净化水
吸附、沉淀和过滤是工业中常用的方法，也是在化学实验中分离混合物的常用方法。
如果用具有吸附作用的固体过滤液体，不仅可以滤去其中的不溶性物质。还可以吸附掉一些溶解的杂质，
除去臭味。市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的。
经上述沉淀、过滤、吸附等净化处理后，浑浊的水变澄清了。但所得水仍然不是纯水。我们除去的主要
是水中的不溶性杂质，水中还有许多溶解的杂质。
实验室过滤装置（左一）生活中的过滤装置（左二&左三）
蒸馏装置
044.水垢、硬水&软水
水垢：水中溶有较多可溶性钙和镁的化合物，在水加热或长久放置时这些化合物会生成沉淀（水垢）。
硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水，不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。
课题 2 水的组成
045.氢气
氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小。氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰；混有
一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。点燃氢气时，发出尖锐爆呜声表明气体不纯，声音很小则表
示气体较纯。
046.水分子
每个水分子是由 2个氢原子和 1个氧原子构成。因此水可以表示为 H2O。
当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2 个氢原子结合成 1 个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2 个
氧原子结合成 1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。水中含有氢、氧两种元素。
水分子分解示意图
047.化合物、氧化物&单质
化合物：组成中含有不同种元素的纯净物。如二氧化碳（CO2）、氧化铁（Fe2O3）、高锰酸钾（KMnO4）。
氧化物：由两种元素组成、其中一种元素是氧元素的化合物。如二氧化碳（CO2）、氧化铁（FeO2）、五氧
化二磷（P2O5）、水（H2O）。
单质：由同种元素组成的纯净物。如氢气（H2）、氧气（O2）、氮气（N2）、铁（Fe）和碳（C）。
物质的构成示意图
课题 3 物质组成的表示
048.化学式
化学式：元素符号与数字组合表物质组成的式子。
每种纯净物质的组成是固定不变的，所以表示每种物质组成的化学式只有一个。
物质组成通过实验测定，化学式书写必须依据实验结果。化学式的书写提示：
当某组成元素原子个数比是 1时，1 可省略；
氧化物化学式的书写，一般把氧的元素符号写在右方，另一种元素的符号写在左方；
由金属元素与非金属元素组成的化合物，书写其化学式时，一般把金属的元素符号写在左方，非金属
的元素符号写在右方。
由两种元素组成的化合物的名称，一般读作某化某，有时还要读出化学式中各种元素的原子个数。
单质种类 书写方式
稀有气体 用元素符号表示。
金属和固态非金属 习惯上用元素符号表示。
非金属气体 在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字。
单质化学式书写规则表
049.化学价
化合物有固定组成，即形成化合物有固定原子个数比；不同元素结合时其原子个数比一般不同。
一般情况下，通过元素的“化合价”可以认识元素与原子个数比结合的规律。元素的化合价有正、有负，
在化合物里，正负化合价的代数和为零。
在化合物里，通常 O 为－2 价，H 为+1 价，Cl 为－1价；有一些物质，它们中的一些原子集团常作为一个
整体参加反应，这样的原子集团也叫作根。根也有化合价。
确定元素化学价的注意事项：
金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价；
一些元素在不同物质中可显不同的化合价；
元素化合价是元素原子在形成化合物时表现出来的一种性质，因此在单质里，元素的化合价为 0。
元素和根名称 元素和根符号 常见的化合价
钾 K +1
钠 Na +1
银 Ag +1
钙 Ca +2
镁 Mg +2
钡 Ba +2
铜 Cu +1、+2
铁 Fe +2、+3
铝 Al +3
锰 Mn +2、+4、+6、+7
锌 Zn +2
氢 H +1
氟 F -1
氯 Cl -1、+1、+5、+7
溴 Br -1
氧 O -2
硫 S -2、+4、+6
碳 C +2、+4
硅 Si +4
氮 N -3、+2、+3、+4、+5
磷 P -3、+3、+5
氢氧根 OH- -1
硝酸根 NO-3 -1
2 -
硫酸根 SO 4 -2
2 -
碳酸根 CO 3 -2
+
铵根 NH 4 +1
一些常见元素和根的化学价一览表
050.化合物的化学式计算
写出组成化合物的两种元素的符号，正价的写在左边，负价的写在右边；
求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数；
求各元素的原子数：
原子数=最小公倍数÷正价数（负价数）
把原子数写在各元素符号的右下方，即得化学式；
检查化学式，当正价总数与负价总数的代数和等于 0 时，化学式才是正确的。
051.分子质量的计算
计算物质的相对分子质量；
相对分子质量（符号为 Mr）：化学式中各原子的相对原子质量的总和；
计算组成物质的各元素质量比；
计算物质中某元素的质量分数；
物质中某元素的质量分数，就是该元素的质量与组成物质的元素总质量之比。
某元素的相对原子质量×某元素的原子数
质量分数= ×100%
物质的相对分子质量

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