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九年级化学听课笔记 第四单元 自然界的水
4.1爱护水资源
一、人类拥有的水资源
世界水资源概况
①地球表面约71%被水覆盖。
②淡水约占总储水量的2.53%。
水资源短缺的原因
①可利用的淡水资源很少；
②生活和生产各方面的用水量大幅度增加；
③水污染的情况没有得到有效的控制；
④水资源分布不均匀，如我国南丰北缺。
我国的水资源概况
①我国水资源总量居世界第六位（总量不少，人均少）；
②我国人均水量约为世界人均水量的四分之一；
③北部因水资源短缺影响人民生活，制约经济发展。
二、爱护水资源
节约用水
①工业上：改变生产工艺，提高水的重复利用率；
②农业上：改大水漫灌为 ；
③生活中：关紧身边水龙头，更换滴水、漏水的水龙头，使用节水器具，生活用水处理后二次利用
（如洗脸水 、 淘米水 、 洗衣水 ）
防治水体污染
概念
水体污染的来源
①工业污染：废水、废气、废渣；
②农业污染：化肥、农药的不合理使用；
③生活污染：含 洗涤剂的大量使用，生活污水的任意排放（大量含氮磷营养素的废水排放导致太湖等水域赤潮水华）。
（3）水体污染的防治
①工业上：对污染的水体作处理，使之达标排放；
②农业上：合理使用化肥农药 （不能说“禁止使用化肥农药”）；
③生活中：生活污水集中处理和排放；
④加强水质的质量监测。
不能说：“淡水资源取之不尽，用之不竭”，“水有自净能力，自然界水不会被污染”
用直线把下列水污染的来源和它的实例连接起来
水污染来源 水污染实例
a 工业污染 ① 不合理地使用化肥和农药
b 农业污染 ②用含磷洗衣粉洗衣后的污水直接排放
C 生活污染 ③冶金工业的废渣投入河流中
D放射性污染 ④核废料投入深海中
4.2水的净化
水的净化
1.净化方法
净化方法 原理 作用
沉淀 （或沉降） 静置沉淀：使颗粒较大的不溶性杂质在重力的作用下沉降下来 除去水中颗粒较大的不溶物
吸附沉降：利用明矾净水，原理：
过滤 使颗粒较小的不溶性杂质与液体分离 除去颗粒较小的不溶性杂质
吸附 利用木炭和 的 性除去水中不溶性杂质和溶于水的色素与异味。 除去色素和异味 （因为活性炭具有疏松多孔结构）
蒸馏 利用混合物中各成分的 不同将其分离 除去所有杂质
杀菌消毒 利用杀菌剂（ClO2、O3、Cl2）的强氧化性（化学变化） 除去水中的微生物
（1）过滤
①适用范围：过滤是将不溶性固体和液体分开,是为了除去水中的不溶性性杂质。因此得到的滤液仍为 (填“混合物”或“净物”)，生活运用到过滤原理的实例有 。
②所用仪器:铁架台、 、 、 ，在过滤操作中,玻璃棒起 作用。
③注意事项: （原因）
一贴”:滤纸紧贴斗内壁。（提高过滤速度）
“二低”:滤纸边低于漏斗边缘, 。（影响过滤质量）
“三靠”a.烧杯紧靠玻璃棒中部（错误装置图会忘了玻璃棒），b. ，C.漏斗末端靠烧杯内壁。（防止液体溅出）
④问题讨论：过滤后滤液仍然浑浊的原因可能是：
a.滤液面高于滤纸边缘，b.承接烧杯不干净，c. 。
（2）蒸馏
除去水中不具有挥发性的一切杂质，净化程度最高。
冷凝管的水流方向是 (填“自上下”或“自下而上”)。
通过蒸馏得到的蒸馏水是 (填“混合物”或“纯净物”)。
在实际生产中，净水一般会多种方法联合使用，顺序是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏。
2.自来水厂净化过程
生活用水的净化主要目的是除去自然水中的难溶物和有臭味的物质，杀灭细菌。
原水→静置→絮凝沉淀→反应沉淀→过滤→吸附→消毒→生活用水（不用蒸馏））
二、硬水与软水
1.定义：含有较多 化合物的水叫做硬水,不含或含较少可溶性钙镁化合物的水叫做软水。
2.检验：硬水和软水可用 来检验,把等量的 分别滴加到装有等量的软水和硬水的试管中,振荡,出现较多浮渣的是 水,出现较多的泡沫是 水。
3.硬水软化方法：生活中通常采用 （把可溶性钙镁化合物转化为氢氧化镁、碳酸钙沉淀---水垢）；实验室中采用 。活性炭可否？
4.硬水的危害：锅炉使用硬水，易使炉内结垢；长期服用不利于健康；用硬水洗衣服既浪费肥皂又不易洗净，时间长了衣服会变硬。
4.3水的组成
一、氢气
1.物理性质:氢气是一种无色、无味， 于水的气体,氢气的密度相同条件下密度最 ，因此可用 法与 法收集。
2.化学性质:
（1）可燃性
①现象：在空气中安静的燃烧,发出 火焰,放出大量热井生成无色液体
②文字表达式 。
③点燃氢气前一定要 。（可燃性气体点燃前必须验纯，如CO、CH4）
氢气如何验纯:收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,再移开拇指点火,若听至尖锐的爆鸣声,则表明氢气不纯,需要再收集检验,若声音很小或听到轻微的“噗”声,说明氢气已纯净此处收集少量H2用 (填“试管”或“集气瓶”)，此爆炸因燃烧引起，方程式同。
（2）还原性
3.用途：高能燃料，充探空气球，冶炼金属。
二、水的电解实验
1.现象：电解水时,电极上出现 ,正负极产生气体的体积比约为 。
2.检验：将燃着的木条靠近b管尖嘴处，木条 证明是氧气；将燃着的木条接近a管尖嘴处，,气体能燃烧,产生 色的火焰。证明是氢气。（巧记乐记：正氧负氢，氢2氧1）
3.说明：①电解水时水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液的目的是 ，
电解一段时间后，氢氧化钠浓度会 （变大、变小、不变）。
②通的电源是 （填“交流电”或“直流电”)
此处 能转化为 能。
4.文字表达式： 属于 反应。
5.结论：①水是由 两种元素组成的 ②在化学变化中,分子 。
6.讨论:为什么正极、负极气体比小于1:2
因为 不易溶于水, 难溶于水,相比氧气溶于水比氢气更多一些,
所以VO2：VH2小于1：2
三、单质、化合物氧化物
1.单质、化合物
单质 化合物
概念 由 种元素组成的纯净物 由 种元素组成的纯净物
范围 金属、非金属、稀有气体 有机物、无机物（酸、碱、盐、氧化物）
微观图示
举例 氧气、氢气、铁、 二氧化碳、水、高锰酸钾
联系 它们均属于纯净物,单质发生化合反应可以生成化合物
2.氧化物:由 组成的 其中一种元素是 的叫做氧化物。（巧记乐记：二元含氧化合物），相对分子质量最小的氧化物是 。
3.关系：右图为化合物（N）与氧化物（M）关系图,可以得到什么信息呢
化合物包含氧化物，含氧物质包含含氧化合物，含氧化合物包含氧化物,
单质与化合物并列
例：下列属于氧化物的是 A、空气B、过氧化氢溶液C、干冰D、高锰酸钾
4.4 化学式和化合价（1）
一、化学式
1.单质的书写：
单质种类 写法 读法
稀有气体 用 表示，如氦写为 ， 写为Ne 某气
金属和固态非金属 习惯上用 表示，如铁写为 ，金刚石写为 某
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，如O2、H2、Cl2、N2、O3 某气
2.化合物的书写：
化合物的书写要知道 元素顺序 及 各元素原子的个数比 。
写法：①当组成元素原子个数比是1时，1省略不写。
②氧化物的书写，一般把氧的元素符号写在 （“前”或“后”）。
③金属元素与非金属元素组成的化合物，金属的元素符号写在 （“前”或“后”）。
读法：某化某（几某化几某）（巧记乐记：金前氧后，顺写反读）
3.化学式的意义
（1）由分子构成的物质---如H2、 O2、N2 、Cl2 、H2O、CO2、CO、SO2等气体（以CO2为例说明）
（2）由原子构成的物质--如金属、非金属固体、稀有气体（以Fe为例）
表示意义 以CO2为例 以Fe为例
宏观 表示一种物质
表示该物质由哪些元素组成
微观 表示该物质的一个分子（或一个原子）
表示分子的构成 不填
注:表示每种物质组成的化学式只有一个，所以只有 （“纯净物”或“混合物”）才有化学式。
例1：写出符号有什么意义
H: , ；
2H: ；2H2: ；
H2: , ，
, 。
总结：在元素符号或化学式前边加上数字只能表示微观意义
例2：既能表示某元素，某原子，又能表示某物质的是（ ）
A. H B. Fe C. 2O D. CO2
本题的正确答案也可换成
4.化学式归纳
氧气 氢气 氮气 氯气
碳 硫 磷 硅
汞 镁 钠 铁
氦气 氖气 氩气
二氧化碳 二氧化硫 五氧化二磷 水
二氧化锰 四氧化三铁 氧化铁 过氧化氢
氯酸钾 高锰酸钾 锰酸钾 氯化钾
4.4 化学式和化合价（2）
二、化合价
1.定义：元素的化合价是元素的原子形成化合物时表现出来的一种化学性质，化合价有正价和负价
2.元素化合价的一般规律
⑴一般情况，元素化合价为常见化合价，氢元素通常显 价，氧元素通常显 价。
⑵在化合物中，金属元素为 。
⑶非金属与氢或金属化合时，非金属元素显 ；非金属与氧元素化合时，非金属元素显 。
⑷在化合物中，正负化合价的代数和为 。
⑸在单质中元素的化合价为 。 原子团的化合价是元素化合价的代数和一定不为0.
(6)有些元素有可变化学价，如 （氧化铁）中铁元素(铁离子)为 +3 价， （硫酸亚铁）中铁元素(亚铁离子)为 +2 价。
(7)有些元素在同一化合物里可显不同的化学价，如NH4NO3中氮元素的化合价分别为-3和+5。
3.牢记常见元素及原子团的化合价
-1 氟 F、氯 Cl溴Br碘I 钾 K、钠 Na、银 Ag、氢 H
-2 氧 O、硫 S 钙 Ca、镁 Mg、钡 Ba、锌 Zn铜Cu
+3 铝 Al +4 硅 Si +2亚铁 +3铁 Fe
常见根（原子团）的化合价
根的名称 铵根 氢氧根 硝酸根 硫酸根 碳酸根
化合价
应用
（1）写化学式
巧记乐记：排序标价，交叉下拉，遇偶约简，勿忘检查。
氧化某 氯化某 氢氧化某 硝酸某 碳酸某 硫酸某
钾
钠
钙
铜
亚铁
铁
铝
硫化钠 ，氯化氢 ，氯化亚铜 ，氟化钾 ，二氧化氯 。
（2）求化合价：（依据：在化合物中，正负化合价的代数和为0）
①求H2SO4中硫元素的化合价
设H2SO4中S的化合价为x，则（+1）×2+x+（-2）×4=0，x=+6
② 求加点元素化合价 Na2FeO4 NH4NO3 KMnO4 K2MnO4 (原子团同吗？)
③求出下列化学式的中N元素的化合价，并按化合价由高到低顺序排列
HNO3 NO NO2 N2O5 N2 N2O
拓展：a.明矾KAl（SO4）m.12H2O中m= 。
b.已知高猛酸钾的化学式为KMnO4，则高锰酸钙化学式 ，
C.与FeSO4中铁元素化合价相同的铁的氧化物化学式 。
4.4 化学式和化合价（3）
（3）写离子符号
①离子符号与化合价对比:两同、两不同。
化合价 离子符号
数字和正负号 位置 标在元素符号正上方 标在元素符号右上角
数字和正负号 顺序 先写正负号 后写数字 先写数字 后写正负号
“1”的用法不同 化合价为“1”，1必须写 所带电荷数为“1”时，1省略
意义 +3 氧化铁中铁元素显+3价 Fe2O3 Mg2+每个镁离子带2个单位正电荷
内在联系 常见的离子符号所带的电荷数、正负与对应元素或者原子团在化合物中 显示的化合价数字相同。
②写离子符号
钾离子 亚铁离子 2个钙离子 硝酸根离子
钠离子 铜离子 2个钡离子 硫酸根离子
银离子 铁离子 2个镁离子 氢氧根离子
铵根离子 铝离子 2个锌离子 碳酸根离子
5.化学符号周围数字的含义
数字写在符号前面，表示粒子个数，只具有微观意义
分子式前面加数字，表示几个分子。 如3H2表示3个氢分子，3H2O表示3个水分子
元素符号前面加数字，表示几个原子。如3H表示3个氢原子，4p表示4个磷原子
离子符号前面加数字，表示几个离子。如3H+表示3个氢离子，4CO32-表示4个碳酸根离子
数字写在元素符号右下角，表示每个分子中所含该元素原子的个数
如H2O---每个水分子中含有2个氢原子,每个氟气分子由2个氟原子构成，则氟气的化学式为 。
数字写在元素符号右上角，表示每个离子所带电荷
如Mg2+--每个镁离子带2个单位正电荷
数字写在元素符号的正上方，表示元素所显化合价
如氧化铁中铁元素显+3价
例1、写出下列氧元素符号周围数字2所分别表示的含义
O2 ；(2)2O ；
（3）2O2左边2表示 ，右下角2表示 ；
（4）2O2- 左边2表示 ，右上角2表示 ；
；（6）2H2O 。
例2：用化学用语表示
2个氮原子 2个硫原子 2个钠原子 3个氧原子
2个氮分子 2个水分子 2个氢分子 2个臭氧分子
2个硫离子 2个氯离子 3个亚铁离子 2个碳酸根离子
正二价 镁元素 Na2O2中氧元 素化合价 二氧化碳中 碳元素+4价 氢化钠中 氢元素-1价
4.4 化学式和化合价（4）
相对原子质量H-1,O-16,N-14,C-12，Fe-56
三、有关化学式的计算（以NH4NO3）
1.相对分子质量=（各元素的相对原子质量×原子个数）之和，符号Mr
Mr（NH4NO3）= + + =80
练习：求下列物质的相对分子质量
①CO2 ②CO(NH2)2 ③2H2O
2.组成元素的质量比=（各元素的相对原子质量×原子个数）之比
NH4NO3为N：H：O=（ ）：（ ）：（ ）=7：1：12
练习：求下列物质中各元素的质量比
① N(NO2)3 ② H2O ③ CO(NH2)2
3.某元素的质量分数=（该元素的相对原子质量×原子个数）/化合物的相对分子质量×100% 。如NH4NO3中N％=14×2/80×100%=35%
（1）求下列物质中铁元素的质量分数,并比较质量分数大小
① Fe2O3 ② FeO ③ Fe3O4
（2）化合物中某元素的质量=化合物的质量×化合物中该元素的质量分数
①40克硝酸铵中含有 克氮元素， 克硝酸铵中含有7克氮元素。
②40g硝酸铵中所含的氮元素质量与 克尿素所含的氮元素质量相当。
（3）混合物中某元素的质量=混合物的质量×纯度×该元素的质量分数
纯度=纯净物的质量/混合物的质量×100%（见第八单元）
（4）各元素的原子个数比=各元素的质量/各元素的相对原子质量之比（各原子个数之比）
例：据报道，国家有关部门对家庭装饰材料进行抽查，发现具有毒气污染的材料占68%，综合：它们会释放出300多种能引发30多种疾病的有害物质，甲醛就是其中的一种，它的化学式为CH2O。下面关于甲醛的叙述正确的是（ ）
A.甲醛由碳、氢、氧三种元素组成 B.甲醛由三种原子构成
C.甲醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为1∶2∶1 D.甲醛中氧元素的质量分数约为33.3%
第四单元《自然界的水》知识脉络图

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