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第二单元 探秘水世界
第一节 运动的水分子
一、水的三态变化
1．水是由水分子构成的。水分子很小。
2．不同状态的水中，水分子的运动、分子间隔、排列方式
固态的水中，水分子紧密有序排列，只能在固定的位置上振动。
液态的水中，水分子间隔较小，可在一定程度上自由运动。
气态的水中，水分子间隔较大，可以完全自由运动。
3.水的三态变化的本质：水分子的数目和大小不会变化，变化的只是水分子之间的间隔和排列方式。这样的变化属于物理变化。
4.从分子角度解释水的三态变化
分子获得能量，运动加快 分子获得能量，运动加快，分子间隔变大
冰 水 水蒸气
分子失去能量，运动减慢 分子失去能量，运动减慢，分子间隔变小
5.解释生活中水的三态变化
在水蒸发的过程中，水分子获得太阳光的能量后，运动加快，克服了水分子之间的相互作用，离开液体表面，水变成水蒸气逸散到空气中。
烧开水之后，揭开锅盖，立即就会有许多水滴滴下，这是水蒸气在锅盖上冷凝的结果。
烧水时，部分水分子获得足够的能量，离开水面向锅盖处运动。这些水分子遇到冷的锅盖后失去部分能量，导致其运动减慢，由于分子间的相互作用而彼此靠近，聚集在一起，水蒸气凝结成水滴。
二、分子的基本特征
1.【活动探究】分子的特征
①取一支 20 mL的大试管，先加入10 mL 蒸馏水，再加入 10 mL酒精，然后用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口，竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口，上下颠倒试管几次，再次竖直静置，观察导管内液面的变化。
现象： 导管内液面下降
解释： 分子间有间隔
②取两个相同容量的小烧杯，一个烧杯中加入半杯热水，另一个烧杯中加入半杯冷水，然后分别加入少量品红溶液，观察现象。
现象： 热水中品红扩散快，冷水中品红扩散慢
解释： 分子是不断运动的，温度越高分子运动越快
2.总结：分子的特征:
（1）分子极小，其质量和体积都很小。
（2）分子总在不断的运动。温度越高，运动越快；温度降低，运动减慢。
（3）分子间有间隔，存在着相互作用力。
3. 应用
A用分子不停地运动解释闻到气味、溶解、扩散、挥发、蒸发等生活现象。
B用分子运动受温度的影响解释太阳下晒湿衣服比阴凉处干得快。
C分子间有间隔
（1）分子间间隔大小：一般情况下，气体物质分子间的间隔相对较大，容易被压缩，固体和液体物质分子间的间隔相对较小，较难被压缩。
解释生活现象：气体体积容易压缩，固体和液体较难被压缩。
D分子间间隔受温度和压强的影响
①温度升高，分子间隔增大，温度降低，分子间隔变小。
解释生活现象：物质的热胀冷缩、物质三态变化、等体积的酒精和水混合后总体积变小。
夏天车胎、篮球等打气太满容易爆炸，酒精温度计测温度。
水银是金属，由原子构成；水银温度计测温度，是因为受热汞原子间隔变大。
②压强增大，分子间隔减小，压强减小，分子间隔变大。
解释生活现象：给自行车胎打气，分子间隔变小。（压缩气体）
加压可以让6000mL氧气装进40mL钢瓶。（注意：分子的大小不会改变，物质体积的变化是分子间隔在改变）。
第二节 自然界的水
一、水的天然循环
1.循环的途径：水通过三态变化实现自身的天然循环。
2.循环的意义：既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配
二、水资源现状
1．地球上水的储量很大，分布范围也很广，但是大约 97.5% 的水集中在海洋和咸水湖里。淡水约占地球总水量的2.5%，可供人类直接利用的江河水、湖泊淡水以及浅层地下水，仅约占地球淡水总量的13%，占地球总水量的0.3%。
2．保护水资源和节约用水
爱护水资源的途径：节约用水，防治水体污染
国家节水标志
三、天然水的净化
1.纯水：纯净物 生活中纯净水：蒸馏水 是 纯净物
天然水：含有难溶性或可溶性杂质是混合物
2.水的净化
自来水厂净水过程
（2） 常用净水方法
方法 原理 作用 净水程度
第1步 沉降 ①静置沉降 ②絮凝剂沉降：加入絮凝剂 明矾 （加速沉降） 除去较大颗粒难溶杂质 由 低 到 高
第2步 过滤 分离液体与不溶于该液体的固体 除去小颗粒难溶杂质
第3步 活性炭吸附 因为活性炭疏松多孔的结构，从而利用活性炭的吸附性（物理性质）。 除去色素和异味 （物理变化）
第4步 杀菌消毒 一般使用氯气（Cl2）{或液氯（Cl2）}、二氧化氯（ClO2）等的强氧化性。 除去细菌和病毒 （化学变化）
第5步 蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气后（水与可溶性杂质分离），然后冷凝成液态水。 除去水中可溶性杂质（将硬水转化为软水）
①其中沉淀、过滤、吸附、蒸馏发生的变化都为物理变化，自来水净化中的杀菌消毒是化学变化。
②蒸馏得到的蒸馏水为纯净物，前面4步得到水均为混合物
四、过滤
1．原理：滤纸只能让水分子和可溶性杂质通过，从而除去难溶性杂质。
2. 过滤：过滤是把不溶性固体杂质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法。
3．仪器和用品：烧杯、玻璃棒、漏斗、 铁架台、滤纸
4．操作注意事项：“一贴二低三靠”
5．过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有：
①滤纸破损
②倾倒液体时液面高于滤纸边缘
③承接滤液的烧杯不干净
处理方法：更换滤纸，清洗仪器，按规范操作，重新过滤。
6.过滤较慢的原因
①滤纸未紧贴漏斗内壁（滤纸和漏斗间有气泡）
②滤纸未提前静置沉淀
五、蒸馏
1．水的蒸馏
（1）在浑浊的天然水经过滤得到的滤液中加入一包活性炭，充分搅拌后静置一段时间，观察烧杯中液体颜色的变化是滤液颜色消失变得澄清透明，气味也基本消失。
（2）将吸附净化后的滤液加热煮沸，使水蒸气冷凝在烧杯上部的表面皿上。取所得冷凝水，滴在玻璃片上，在酒精灯上慢慢加热至水分消失。观察玻璃片上发生的现象是没有任何物质残留。
给水加热使之变为水蒸气，再将水蒸气冷凝得到液态水的过程叫作水的蒸馏。
2．蒸馏实验操作
根据物质的沸点不同，通过加热的方法，使低沸点物质先蒸发，再冷凝而得以分离的一种操作，所需仪器有蒸馏瓶（蒸馏烧瓶）、铁架台、酒精灯、冷凝管、温度计、橡皮塞、锥形瓶、尾接管、石棉网等。
操作注意事项
（1）加热时要垫石棉网（也可以用其它热浴加热），使之均匀受热。
（2）加热时，液体量不超过容积的2/3，不少于容积的1/3。
（3）配置附件（如温度计等）时，应选用合适的橡胶塞，特别注意检查气密性是否良好。
（4）蒸馏时最好事先在瓶底加入少量沸石，以防暴沸。
（5）蒸馏完毕必须先关闭活塞后再停止加热，防止倒吸。
3.硬水和软水
定义 硬水 含较多可溶性钙、镁化合物的水。（含Ca2+、Mg2+较多的水）
软水 不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。（不含或含较少Ca2+、Mg2+较多的水）
鉴别方法 取样，加入等量肥皂水后，泡沫少，浮渣多的为硬水；泡沫多，浮渣少的为软水。
硬水软化 生活：煮沸 实验室：蒸馏 工业：离子交换法，药剂软化
* 长期使用硬水危害：洗衣浪费肥皂，衣服变硬；危害人体健康，如易患胆结石病；锅炉结水垢，浪费燃料，易使管道变形，甚至会因受热不均引起能爆炸。
4.物质分类
物质 宏观 微观
纯净物 一种物质组成 同种微粒构成
混合物 多种物质组成 不同种微粒构成
举例：（1）属于纯净物的有：蒸馏水（H2O）、冰块、干冰（固体二氧化碳）、氧气（O2）、氢气(H2) 、甲烷（CH4）氢氧化钠（NaOH）、硫酸铜（CuSO4）等
属于混合物的有:黄泥水、清澈河水、果汁、纯牛奶、净化后的空气、受污染的空气
(2)从微粒角度判断纯净物与混合物
第三节 水分子的变化
一、水的分解
1．电解水实验
能量变化：由电能变成化学能。
2．微观理解水的电解
化学反应的实质：在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物质）。
3．实验结论
（1）水在通电条件下生成氢气和氧气。
（2）水是由氢元素和氧元素组成的。
（3）在化学变化中，分子可分，而原子不可分。原子是化学变化中的最小粒子。
（4）分子是保持物质化学性质的最小粒子。
保持水化学性质的最小微粒是：H2O 保持氢气化学性质的最小微粒是：H2 保持氧气化学性质的最小微粒是：O2
4.分解反应：一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。 口诀：“一变多” 公式：C A+B
判断是否分解反应：水氢气+氧气 （是） 硫+氧气二氧化硫（否）
氧化汞汞+氧气 （是） 石蜡+氧气二氧化碳+水（否）
二、水的合成
1．氢气的物理性质：无色无味，难溶于水，密度比空气小（密度最小的气体）。
2. 氢气化学性质：可燃性
3. 用途：可做燃料。优点：产物是水，无污染。是最清洁的能源。
4、检验氢气纯度。
（1）收集一试管氢气，用拇指堵住试管口；管口朝下，靠近火焰，移开拇指点火。
（2）如发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯。如听到声音很小，则表示氢气较纯。
5. 氢气在空气中燃烧
在空气中点燃纯净的氢气（在点燃氢气前，一定要检验其纯度），并在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯，观察现象，然后用手轻轻触摸烧杯。
现象：氢气燃烧，火焰呈淡蓝色，烧杯内壁有水雾。
用手触摸烧杯，烧杯发烫。
结论：氢气和氧气在点燃的条件下生成水，即水是由氢元素、氧元素组成。
结论：由分子构成的物质发生化学变化时，分子改变了，而原子没有改变。原子是化学变化中的最小微粒。
5，化合反应：像氢气和氧气反应生成水这样，由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应。
三、化合反应与分解反应
分解反应 化合反应
概念 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的化学反应
特点 一变多 多变一
表达式 AB=A+B A+B=AB
四、（1）用微观角度区别混合物和纯净物、物理变化和化学变化
宏观 微观
化学变化 有新物质生成 有新微粒生成
物理变化 没有新物质生成 没有新微粒生成
纯净物 只含一种物质 只含一种微粒
混合物 含有两种或以上物质 含有两种或以上微粒
注意：需要考虑有些物质由原子直接构成
（2）分子、原子的联系与区别
分子 原子
概念 分子是其保持物质化学性质的最小粒子 原子是化学变化中的最小粒子
性质 质量和体积都很小 不断地运动 分子间有间隔 同种物质的分子性质相同 质量和体积都很小 不断地运动 原子间有间隔 同种原子性质相同
联系 有的物质由分子构成，有的物质由原子直接构成，分子是由原子构成的。
区别 在化学变化中，分子可分，原子不可分
第二单元-----2

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