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第四单元 自然界的水
课题1 水资源及其利用
一、水资源及其保护
水资源概况 地球表面71%被水覆盖，____是地球上最大的储水库，能利用的淡水不足1%；我国总水量相对较多，但人均水量____，且分布____。
保护水资源 （1）水资源短缺的主要原因：用水量________；________。（2）保护水资源的途径：________________；________________。（3）合理利用水资源：工业________；农业________，改大水漫灌为____和____；生活中推广使用________，提倡________；通过________和________改善水资源时空分布不均。（4）防治水体污染：工业上通过应用新技术 、新工艺可以减少污染物的产生，对污水进行处理使之符合________；农业上提倡使用____，合理使用____和____；生活污水________和____；禁止使用含____洗涤剂。
二、水的净化
自来水厂的净水过程 天然水→加____→沉淀→____→________吸附→投药消毒→自来水。
常用的净水方法 沉降 絮凝剂明矾可以使水中____________________，使水逐渐澄清。
过滤 适用范围 ____________与____的分离。
实验用品 铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒、____；其中玻璃棒的作用是____。
操作要点 一贴：滤纸____________；二低：滤纸边缘低于________；漏斗内液面低于________；三靠：____________；玻璃棒末端轻靠在____滤纸上；漏斗下端紧靠________；
意外情况分析及处理 滤液浑浊的原因：倾倒液体时________________；滤纸____；承接滤液的烧杯____；接下来的操作：____________________________。
吸附 活性炭具有疏松多孔的结构，有____性。活性炭不仅可以滤去其中的____物质，还可以吸附一些溶解的杂质，除去____，该过程属于____变化。
蒸馏 （1）利用________将液体分离的方法；（2）蒸馏水是净化程度____的水；（3）蒸馏操作注意点：①烧瓶中加沸石（或碎瓷片）的目的是____________________；②烧瓶内水的体积不超过容积的________。③不能使液体沸腾得太剧烈，以防________________________。
净化程度 净化程度由低到高的顺序：沉降、过滤、吸附、蒸馏
硬水和软水 概念 含有____可溶性钙、镁化合物的水叫硬水；________________可溶性钙、镁化合物的水叫软水。
硬水的危害 ①用硬水洗涤衣物，既________也________，时间长了还会使衣物变硬。②锅炉用硬水结垢后，既浪费燃料，又易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起____。
硬水的软化 生活中：____；工业或实验室：____；
课题2 水的组成
一、水的组成
人们通过研究________（氢气的燃烧）和____________实验来认识水的组成。
1.氢气的性质
物理性质 无色、无臭、____溶于水的气体，密度________。
化学性质（可燃性） 现象：产生________火焰，放出热量，罩在火焰上的烧杯内壁有____产生文字表达式：____________________；符号表达式：_____________________
验纯 混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能会爆炸，因此点燃前必须____。若发出________，表明________（此时点燃较危险）；________则表明氢气较纯。
2.水的分解实验
实验现象 两电极均产生____，____极产生气体速度较快，一段时间后，正、负极玻璃管内气体体积比为____“正氧负氢，氢二氧一”，谐音记忆为“争养父亲，氢二氧一”。
气体检验 在正极端玻璃管口________________________，证明是O2；在正极端玻璃管口____________________________________，证明是H2。
表达式 文字表达式：________________________符号表达式：________________________
分析 生成物中有____元素，反应前后元素的种类____改变。
实验结论 ①____________________；②化学变化中，________________________
水分解微观解释 当水分子分解成____和____，每2个氢原子结合成1个____，很多____聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个____，很多____聚集成氧气。
根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水可以表示为____。
二、物质的简单分类
1．单质、化合物、氧化物
宏观定义 微观分析 举例
单质 ____________的纯净物 分子由____原子构成 氢气H2、氧气O2、铁Fe等
化合物 ________________纯净物 分子中由________原子构成 四氧化三铁Fe3O4氯化钠NaCl等
氧化物 ____________________化合物 分子中含有____种原子，其中一种是____ 水H2O二氧化碳CO2
2．物质的简单分类：
混合物 ____
物质 ____
____ 其他
____
课题3 物质组成的表示
一、化学式
1. 概念：用元素符号和数字表示物质组成的式子
2. 化学式意义：
意义 以“H2O”为例
宏观上 表示________ 表示水这种物质
表示______________ 表示水由氢元素和氧元素组成
微观上 表示________ 表示一个水分子
表示____________ 表示一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成
3.化学式写法、读法：
（1）单质
写法 读法 典例
____、________ 直接写元素符号 直接读元素名称 铁Fe；磷P、硫S、硅Si、碳C
________ 直接写元素符号 读“____” 氦气He、氖气Ne、氩气Ar
常见气体 ________________ 读“某气” 氢气H2、氧气O2、氮气N2
（2）化合物
写法 读法 典例
由两种元素组成的化合物 根据名称或化合价书写金属元素写____边 从右向左读作：____、几某化几某 KCl氯化钾;氯化钠NaCl
氧化物 根据名称或化合价书写氧元素写____边 从右向左读作：____、几氧化几某 CO2二氧化碳；四氧化三铁Fe3O4
含原子团的化合物 根据原子团化合价书写，____负价右 某酸某、 氢氧化某、某某铵 Na2CO3碳酸钠 CuSO4硫酸铜NaOH氢氧化钠
二、化合价
1. 化合价的一般规律：
（1）化合价由________和____两部分组成，书写时缺一不可；
（2）在化合物中，元素化合价为____价或____价，且正负化合价的代数和为____；在单质中元素的化合价为____价。
（3）原子团的化合价等于____________________________；
（4）同种元素在不同物质中可显示____的化合价；
（5）同种元素在同一物质中也可显示不同的化合价，如硝酸铵NH4NO3中氮元素的化合价分别为____价和____价。
2. 化合价的表示方法：
在元素符号正上方标出化合价。“＋、－”号在____，数字在____。若数字为 1时，不能省略。
3.化合价与离子符号的比较：
化合价标法 离子符号写法
相同点 数值____，正负____；正负号和数值的读写顺序____；
不同点 位置 元素符号或原子团的____ 元素符号或原子团的____
顺序 先____，后____ 先____，后________
数值“1” ____写 ____写
举例 写法 H、K、Ca、Mg、O、SO4 H＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、O2－、SO42－
读法 ____的钙元素钙元素________ ________________的钙离子每个钙离子________________
4.符号周围数字的含义：
含义 举例
元素符号前面的数字 表示____________ “2N”表示两个氮原子
化学式前面的数字 表示____________ “2CO2”表示2个二氧化碳分子
离子符号前面的数字 表示____________ “2Na+”表示两个钠离子
元素符号正上方的数字 表示元素在化合物中的____。 “2O”表示水中氢元素的化合价为+1价
元素符号右上角的数字 表示________________ “O2-”表示氧离子带两个单位的正电荷
元素符号右下角的数字 表示________________ “H2O”表示每个水分子含两个氢原子
5.常见元素和根的化合价
口诀 离子或原子团 口诀 离子或原子团
氢钾钠银铵____价 H＋、K＋、Na＋、Ag＋、NH4＋ 氟氯____，氧硫____ F－、Cl－、O2－、S2－
钙镁钡锌铜____价 Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋、Zn2＋、Cu2＋ ____氢氧、硝酸根 OH－、NO3－
亚铁____，铁____ Fe2＋、Fe3＋ ____硫酸、碳酸根 SO42－ 、CO32－
铝为____价 Al3＋ 单质零价要记清 如：2
三、根据化学式的计算
1.相对分子质量＝（相对原子质量×原子个数）之和
2.元素的质量比＝（____________×________）之比
在计算时要注意标清元素的顺序。
3.某元素的质量分数＝
4.元素质量与物质质量的换算
元素的质量＝________________＝混合物的质量×纯度×元素质量分数
纯净物的质量＝________________________
易错点01：误认为自来水厂净化过的水是纯水
自来水厂净化过的水不是纯水，还含有可溶性杂质，仍然是混合物。
易错点02：误认为工业污水可以“禁止排放”
工厂生产不可避免会产生污水，所以工业污水不能“禁止排放”，而要“处理达标后排放”；同理，农业上农药化肥也不能“禁止使用”，而要“合理使用”。
易错点03：误认为自来水生产过程发生的都是物理变化
自来水净化过程有沉降、过滤、活性炭吸附、消毒等，其中沉降、过滤、活性炭吸附等发生的是物理变化，而消毒的目的是除去细菌，发生的是化学变化。
易错点04：用向下排空气法收集氢气，验纯时没听到声音，误以为氢气很纯
氢气验纯时，即使是很纯的氢气检验时也会有声音，只是声音较小。若验纯时没听到声音，可能是试管内压根儿就没有氢气。
易错点05：水通电分解生成了氢气和氧气，误以为水是由氢气和氧气组成的
水通电分解生成了氢气和氧气，不能说明水是由氢气和氧气组成的。氢气和氧气是水通电后发生化学反应生成的新物质，化学反应前后物质的种类发生变化，元素的种类不变，故水是由氢元素和氧元素组成的。
易错点06：电解水产生的氢气、氧气的电极和体积比易混淆
电解水正极产生氧气，负极产生氢气，可记忆为“正氧负氢”，谐音“争养父亲”；氢气和氧气的体积比为2：1，这个比与水中氢氧原子的个数比是一致的，即与水的化学式H2O中元素符号右下角的数字比一致。
易错点07：误以为由一种元素组成的物质是单质
单质是由一种元素组成的纯净物，物质分为纯净物和混合物，由一种元素组成的物质不一定是纯净物，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物、红磷和白磷的混合物。
易错点08：误以为不同种元素组成的物质一定是化合物
化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，不同种元素组成的纯净物一定是化合物，但不同种元素组成的物质不一定是化合物，还可能是混合物，如空气；
易错点09：误以为含氧化合物就是氧化物
含氧化合物是含有氧元素的化合物，氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素的化合物。元素的种类是两种的含氧化合物才是氧化物，元素种类超过两种的含氧化合物不是氧化物。
方法01 保护水资源
【解题通法】保护水资源必须从工业、农业和生活三个方面进行，有两个途径：合理利用水资源和防治水体污染。合理利用水资源措施有：工业上重复用水、农业上改大水漫灌为喷灌和滴灌、生活上使用节水器具和一水多用等；防治水体污染措施有：工业废水处理达标排放；农业上合理使用农药化肥；生活污水集中处理；禁止使用含磷洗涤剂等。
【典型例题】水是生命之源，守好“中华水塔”，筑牢国家生态安全屏障，青海义不容辞。下列有关水资源保护的做法正确的是
A．河流源头建化工厂
B．用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化
C．随意向河道丢弃生活垃圾
D．将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流
方法02 自来水厂净水
【解题通法】自来水厂净水过程一般为取水、加絮凝剂、反应沉淀池、过滤池、活性炭吸附池、清水池、投药消毒、配水泵。明矾是常用的絮凝剂，溶于水生成胶状物吸附杂质，使之沉降下来。投药消毒是化学变化，其余均为物理变化。
【典型例题】如图所示为自来水生产的一般过程。下列说法正确的是
A．明矾是常用的絮凝剂 B．过滤池可实现硬水软化
C．活性炭只能去除水中的色素和异味 D．投药消毒只发生物理变化
方法03 简易净水器的构造和作用
【解题通法】简易净水器中，小卵石、石英砂、pp棉等可以除去水中的难溶性杂质，具有过滤作用；活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附水中的异味等；离子交换树脂能除去水中的钙镁化合物，可降低水的硬度；紫外灯、除菌超滤膜等的作用是杀菌消毒；自制简易净水器中的蓬松棉的作用是滤去活性炭，纱布的作用是支撑、将各部分隔离开。经过净水器净化的水依然是混合物，不是纯水。
【典型例题】“生命吸管”是一种野外获得饮用水的简易装置，其原理如下图。下列说法不正确的是
A．pp棉滤网利用过滤原理除去水中的不溶性杂质
B．活性炭滤芯可除去水中的色素和异味
C．除菌超滤膜能除去水中的细菌
D．天然水经过该装置净化后一定能变成纯净物
方法04 常用的几种净水方法比较
【解题通法】常用净水方法有：沉淀、吸附、过滤、蒸馏，从前向后净化程度依次升高。几种净水方法综合使用会使净水效果更好。只有蒸馏得到的水才是纯净物，其余方法净化后的水依然是混合物。
【典型例题】下列有关水的净化说法错误的是
A．明矾除去水中所有不溶性杂质 B．投药消毒过程中发生化学变化
C．煮沸可以降低水的硬度 D．活性炭可以吸附水中的异味和色素
方法05 过滤
【解题通法】
1.过滤操作需要的实验用品：烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台、滤纸。除滤纸外其他的都是仪器，仪器中除铁架台外都是玻璃仪器。（五种实验用品、四种实验仪器、三种玻璃仪器）
2.过滤操作要点：
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁
二低：滤纸边缘低于漏斗口；液面低于滤纸边缘；
三靠：烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒轻轻斜靠在三层滤纸上；漏斗尖端紧靠烧杯内壁
3.过滤后，滤液依然浑浊的原因：滤纸破损；液面高于滤纸边缘；烧杯不干净。
【典型例题】过滤是分离混合物的常用方法。
(1)过滤这一步骤是用来除去 （填“可溶性”或“难溶性”）的固体杂质。
(2)写出图中序号①的仪器名称 。
(3)过滤时，玻璃棒的作用是 ；若倾倒液体时，烧杯口没有紧贴玻璃棒，可能导致的结果为 。
(4)在过滤操作过程中，下列操作规范的是__________（填字母）。
A．撵走滤纸与漏斗内壁间的气泡
B．将漏斗下端管口悬在烧杯中央
C．过滤时用玻璃棒在漏斗中搅拌
D．将待过滤的液体先静置片刻后再进行过滤操作
方法06 氢气的性质
【解题通法】氢气是无色无味的气体、密度比空气小，难溶于水。纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放热，在火焰上方罩干冷的烧杯，内壁有水雾，说明氢气燃烧生成水。该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的。不纯的氢气点燃会发生爆炸，故点燃氢气前一定要验纯。其他可燃性气体点燃前也要验纯。
【典型例题】下列有关氢气的说法不正确的是
A．氢气在空气中燃烧只生成水
B．氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
C．氢气是无色、无臭、难溶于水的气体
D．点燃氢气，发出尖锐的爆鸣声，说明氢气较纯
方法07 电解水的实验
【解题通法】电解水实验中，向水中加的少量硫酸钠或氢氧化钠目的是增强水的导电性；电解水产物及体积比：正氧负氢，氢二氧一。检验产物方法：燃着的木条置于玻璃管尖嘴处；电解水实验得出的直接结论是：水是由氢元素和氧元素组成的。水的化学式是推算出来的，不是实验直接得出的。
【典型例题】如图是电解水实验，相关说法错误的是
A．通电前应将玻璃管内空气排尽
B．两电极产生气泡的速率不相同
C．正极气体为氧气，负极气体为氢气
D．该实验可证明水是由氢气和氧气组成
方法08 判断物质的类别
【解题通法】物质的类别可以根据名称、元素种类和微观示意图来判断。单质的名称中一般只含有一种元素的名称，化合物的名称中大多含两种元素名称，故“某化某”、“几某化几某”、“某酸某”等都是化合物； 单质和化合物的前提必须是纯净物；故同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物； 在微观示意图中，一种小球代表一种原子，单个小球表示的物质由原子直接构成，连在一起的小球表示该物质由分子构成，分子之间有间隔，故分子不连在一起，再根据分子种类以及分子中原子种类来判断物质所属类别。
【典型例题】下图中不同小球代表不同原子，其中能表示化合物的是（　　）。
A． B．
C． D．
方法09 化学式及其意义
【解题通法】化学式的意义：表示物质；表示物质的组成元素；表示一个分子；表示一个分子的构成。化学式前面加数字后，只具有微观意义，表示几个分子。由原子构成的物质，化学式的意义与元素符号一致。由离子构成的物质，化学式的意义：表示物质；表示物质的组成元素；表示离子的个数比。
【典型例题】如图是四位同学对某化学式意义的描述，他们描述的化学式是
A． B． C． D．
方法10 符号周围数字的含义
【解题通法】元素符号前数字表示几个原子；离子符号前数字表示几个离子；化学式前数字表示几个分子；元素符号右下角数字表示分子中该原子的个数；元素符号右上角数字表示离子所带电荷数。
【典型例题】化学式中的数字在不同位置有不同的意义。对下列化学用语中数字的含义描述正确的是（　　）
A．3Li：锂原子中含3个中子
B．2Fe：2个铁元素
C．H2O：1个水分子中含有2个氢原子
D．3Ca2+：3个钙离子共带2个单位正电荷
方法11 化学式的写法和读法
【解题通法】
1．单质化学式写法：金属、稀有气体、固态非金属用元素符号表示；读法：气体单质在元素名称后加个“气”字，固体和液体直接读元素名称。
2．化合物写法：根据化合价书写，正价前，负价后，正负化合价代数和为零；
读法：（1）两种元素的从右向左读作某化某、几某化几某。
（2）带原子团的：
金属（或氢）在前，酸根在后；读作：某酸某（碳酸某、硫酸某、硝酸某）或某酸；
金属在前，氢氧根在后；读作：氢氧化某；
铵根在前，其余在后；读作：某酸铵、某化铵。
【典型例题】下列物质化学式的书写正确的是
A．氦气 B．氯化铁
C．氢氧化镁 D．氧化铝
方法12 化合价规律
【解题通法】化合物中，既有正价元素又有负价元素，且正负化合价的代数和为零；单质中元素的化合价为零；原子团中各元素的化合价的代数和等于原子团的化合价；同种元素在不同物质中可显示不同的化合价；同种元素在同一物质中也可显示不同的化合价。
【典型例题】下列化合物中，氮元素化合价为-3的是
A．NH3 B．N2O3 C．N2O5 D．NO
方法13 化学式相关计算
【解题通法】相对分子质量等于相对原子质量之和； 原子个数比等于元素符号右下角数字之比； 元素质量比等于相对原子质量乘以原子个数比；元素的质量分数＝（相对原子质量×原子个数）÷相对分子质量×100%。
【典型例题】免洗手凝胶消毒剂含乙醇(C2H5OH)，医用口罩生产过程中常用环氧乙烷(C2H4O)灭菌。
(1)C2H5OH的相对分子质量是 。
(2)1个C2H5OH分子中碳、氢、氧原子个数比 。
(3)C2H4O中碳、氢、氧三种元素的质量比为 。
(4)4.6g C2H5OH中氢元素的质量与 g环氧乙烷(C2H4O)中氢元素的质量相等。
答案和解析
课题1 水资源及其利用
一、水资源及其保护
水资源概况 地球表面71%被水覆盖，海洋是地球上最大的储水库，能利用的淡水不足1%；我国总水量相对较多，但人均水量很少，且分布不均。
保护水资源 （1）水资源短缺的主要原因：用水量不断增加；水体污染。（2）保护水资源的途径：合理利用水资源；防治水体污染。（3）合理利用水资源：工业重复用水；农业节水灌溉，改大水漫灌为喷灌和滴灌；生活中推广使用节水器具，提倡一水多用；通过修建水库和跨流域调水改善水资源时空分布不均。（4）防治水体污染：工业上通过应用新技术 、新工艺可以减少污染物的产生，对污水进行处理使之符合排放标准；农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药；生活污水集中处理和排放；禁止使用含磷洗涤剂。
二、水的净化
自来水厂的净水过程 天然水→加絮凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水。
常用的净水方法 沉降 絮凝剂明矾可以使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清。
过滤 适用范围 难溶性固体与液体的分离。
实验用品 铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸；其中玻璃棒的作用是引流。
操作要点 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘低于漏斗口；漏斗内液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠在三层滤纸上；漏斗下端紧靠烧杯内壁；
意外情况分析及处理 滤液浑浊的原因：倾倒液体时液面高于滤纸边缘；滤纸破损；承接滤液的烧杯不干净；接下来的操作：更换滤纸并清洗仪器，重新过滤。
吸附 活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性。活性炭不仅可以滤去其中的不溶性物质，还可以吸附一些溶解的杂质，除去异味，该过程属于物理变化。
蒸馏 （1）利用沸点不同将液体分离的方法；（2）蒸馏水是净化程度较高的水；（3）蒸馏操作注意点：①烧瓶中加沸石（或碎瓷片）的目的是防止加热时出现暴沸；②烧瓶内水的体积不超过容积的三分之一。③不能使液体沸腾得太剧烈，以防液体通过导管直接流到试管里。
净化程度 净化程度由低到高的顺序：沉降、过滤、吸附、蒸馏
硬水和软水 概念 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。
硬水的危害 ①用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂也洗不净衣物，时间长了还会使衣物变硬。②锅炉用硬水结垢后，既浪费燃料，又易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。
硬水的软化 生活中：煮沸；工业或实验室：蒸馏；
课题2 水的组成
一、水的组成
人们通过研究水的生成（氢气的燃烧）和水的分解实验来认识水的组成。
1.氢气的性质
物理性质 无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小。
化学性质（可燃性） 现象：产生淡蓝色火焰，放出热量，罩在火焰上的烧杯内壁有水珠产生文字表达式：氢气 + 氧气 水 ；符号表达式：H2 + O2 H2O
验纯 混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能会爆炸，因此点燃前必须验纯。若发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯（此时点燃较危险）；声音很小则表明氢气较纯。
2.水的分解实验
实验现象 两电极均产生气泡，负极产生气体速度较快，一段时间后，正、负极玻璃管内气体体积比为1:2“正氧负氢，氢二氧一”，谐音记忆为“争养父亲，氢二氧一”。
气体检验 在正极端玻璃管口置一根带火星的木条，木条复燃，证明是O2；在正极端玻璃管口置一根燃着的木条，气体燃烧，发出淡蓝色的火焰，证明是H2。
表达式 文字表达式：水 氢气↑ + 氧气↑符号表达式： H2O H2 ↑ + O2↑
分析 生成物中有氢、氧元素，反应前后元素的种类不会改变。
实验结论 ①水是由氢、氧元素组成的；②化学变化中，分子可分，原子不可分
水分解微观解释 当水分子分解成氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。
根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水可以表示为H2O。
二、物质的简单分类
1．单质、化合物、氧化物
宏观定义 微观分析 举例
单质 由同种元素组成的纯净物 分子由同种原子构成 氢气H2、氧气O2、铁Fe等
化合物 由不同种元素组成的纯净物 分子中由不同种原子构成 四氧化三铁Fe3O4氯化钠NaCl等
氧化物 由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物 分子中含有两种原子，其中一种是氧原子 水H2O二氧化碳CO2
2．物质的简单分类：
混合物 氧化物
物质 化合物
纯净物 其他
单质
课题3 物质组成的表示
一、化学式
1. 概念：用元素符号和数字表示物质组成的式子
2. 化学式意义：
意义 以“H2O”为例
宏观上 表示某种物质 表示水这种物质
表示某种物质的组成 表示水由氢元素和氧元素组成
微观上 表示一个分子 表示一个水分子
表示分子的构成 表示一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成
3.化学式写法、读法：
（1）单质
写法 读法 典例
金属、固态非金属 直接写元素符号 直接读元素名称 铁Fe；磷P、硫S、硅Si、碳C
稀有气体 直接写元素符号 读“某气” 氦气He、氖气Ne、氩气Ar
常见气体 在元素符号右下角加数字 读“某气” 氢气H2、氧气O2、氮气N2
（2）化合物
写法 读法 典例
由两种元素组成的化合物 根据名称或化合价书写金属元素写左边 从右向左读作：某化某、几某化几某 KCl氯化钾;氯化钠NaCl
氧化物 根据名称或化合价书写氧元素写右边 从右向左读作：氧化某、几氧化几某 CO2二氧化碳；四氧化三铁Fe3O4
含原子团的化合物 根据原子团化合价书写，正价左负价右 某酸某、 氢氧化某、某某铵 Na2CO3碳酸钠 CuSO4硫酸铜NaOH氢氧化钠
二、化合价
1. 化合价的一般规律：
（1）化合价由“＋、－”号和数字两部分组成，书写时缺一不可；
（2）在化合物中，元素化合价为正价或负价，且正负化合价的代数和为零；在单质中元素的化合价为零价。
（3）原子团的化合价等于原子团中各元素正负化合价代数和；
（4）同种元素在不同物质中可显示不同的化合价；
（5）同种元素在同一物质中也可显示不同的化合价，如硝酸铵NH4NO3中氮元素的化合价分别为-3价和+5价。
2. 化合价的表示方法：
在元素符号正上方标出化合价。“＋、－”号在前，数字在后。若数字为 1时，不能省略。
3.化合价与离子符号的比较：
化合价标法 离子符号写法
相同点 数值相同，正负一致；正负号和数值的读写顺序一致；
不同点 位置 元素符号或原子团的正上方 元素符号或原子团的右上角
顺序 先正、负号，后数值 先数值，后正、负号
数值“1” 必须写 不能写
举例 写法 H、K、Ca、Mg、O、SO4 H＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、O2－、SO42－
读法 正二价的钙元素钙元素显正二价 带两个单位正电荷的钙离子每个钙离子带两个单位的正电荷
4.符号周围数字的含义：
含义 举例
元素符号前面的数字 表示原子的个数 “2N”表示两个氮原子
化学式前面的数字 表示分子的个数 “2CO2”表示2个二氧化碳分子
离子符号前面的数字 表示离子的个数 “2Na+”表示两个钠离子
元素符号正上方的数字 表示元素在化合物中的化合价。 “2O”表示水中氢元素的化合价为+1价
元素符号右上角的数字 表示离子所带的电荷数 “O2-”表示氧离子带两个单位的正电荷
元素符号右下角的数字 表示一个分子中所含原子的个数 “H2O”表示每个水分子含两个氢原子
5.常见元素和根的化合价
口诀 离子或原子团 口诀 离子或原子团
氢钾钠银铵＋1价 H＋、K＋、Na＋、Ag＋、NH4＋ 氟氯－1，氧硫－2 F－、Cl－、O2－、S2－
钙镁钡锌铜＋2价 Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋、Zn2＋、Cu2＋ －1氢氧、硝酸根 OH－、NO3－
亚铁＋2，铁＋3 Fe2＋、Fe3＋ －2硫酸、碳酸根 SO42－ 、CO32－
铝为＋3价 Al3＋ 单质零价要记清 如：2
三、根据化学式的计算
1.相对分子质量＝（相对原子质量×原子个数）之和
2.元素的质量比＝（相对原子质量×原子个数）之比
在计算时要注意标清元素的顺序。
3.某元素的质量分数＝
4.元素质量与物质质量的换算
元素的质量＝纯净物的质量×元素质量分数＝混合物的质量×纯度×元素质量分数
纯净物的质量＝元素的质量÷元素质量分数
易错点01：误认为自来水厂净化过的水是纯水
自来水厂净化过的水不是纯水，还含有可溶性杂质，仍然是混合物。
易错点02：误认为工业污水可以“禁止排放”
工厂生产不可避免会产生污水，所以工业污水不能“禁止排放”，而要“处理达标后排放”；同理，农业上农药化肥也不能“禁止使用”，而要“合理使用”。
易错点03：误认为自来水生产过程发生的都是物理变化
自来水净化过程有沉降、过滤、活性炭吸附、消毒等，其中沉降、过滤、活性炭吸附等发生的是物理变化，而消毒的目的是除去细菌，发生的是化学变化。
易错点04：用向下排空气法收集氢气，验纯时没听到声音，误以为氢气很纯
氢气验纯时，即使是很纯的氢气检验时也会有声音，只是声音较小。若验纯时没听到声音，可能是试管内压根儿就没有氢气。
易错点05：水通电分解生成了氢气和氧气，误以为水是由氢气和氧气组成的
水通电分解生成了氢气和氧气，不能说明水是由氢气和氧气组成的。氢气和氧气是水通电后发生化学反应生成的新物质，化学反应前后物质的种类发生变化，元素的种类不变，故水是由氢元素和氧元素组成的。
易错点06：电解水产生的氢气、氧气的电极和体积比易混淆
电解水正极产生氧气，负极产生氢气，可记忆为“正氧负氢”，谐音“争养父亲”；氢气和氧气的体积比为2：1，这个比与水中氢氧原子的个数比是一致的，即与水的化学式H2O中元素符号右下角的数字比一致。
易错点07：误以为由一种元素组成的物质是单质
单质是由一种元素组成的纯净物，物质分为纯净物和混合物，由一种元素组成的物质不一定是纯净物，也可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物、红磷和白磷的混合物。
易错点08：误以为不同种元素组成的物质一定是化合物
化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，不同种元素组成的纯净物一定是化合物，但不同种元素组成的物质不一定是化合物，还可能是混合物，如空气；
易错点09：误以为含氧化合物就是氧化物
含氧化合物是含有氧元素的化合物，氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素的化合物。元素的种类是两种的含氧化合物才是氧化物，元素种类超过两种的含氧化合物不是氧化物。
方法01 保护水资源
【解题通法】保护水资源必须从工业、农业和生活三个方面进行，有两个途径：合理利用水资源和防治水体污染。合理利用水资源措施有：工业上重复用水、农业上改大水漫灌为喷灌和滴灌、生活上使用节水器具和一水多用等；防治水体污染措施有：工业废水处理达标排放；农业上合理使用农药化肥；生活污水集中处理；禁止使用含磷洗涤剂等。
【典型例题】水是生命之源，守好“中华水塔”，筑牢国家生态安全屏障，青海义不容辞。下列有关水资源保护的做法正确的是
A．河流源头建化工厂
B．用无磷洗衣粉洗衣服防止水体富营养化
C．随意向河道丢弃生活垃圾
D．将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流
【答案】B
【详解】A、河流源头建化工厂，会污染水源，做法不正确，不符合题意；
B、用无磷洗衣粉洗衣服，可防止水体富营养化，防止“水华”现象的发生，有利于保护水资源，做法正确，符合题意；
C、随意向河道丢弃生活垃圾，会污染水资源，做法不正确，不符合题意；
D、将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流，会污染水资源，应集中处理达标后排放，做法不正确，不符合题意。
故选B。
方法02 自来水厂净水
【解题通法】自来水厂净水过程一般为取水、加絮凝剂、反应沉淀池、过滤池、活性炭吸附池、清水池、投药消毒、配水泵。明矾是常用的絮凝剂，溶于水生成胶状物吸附杂质，使之沉降下来。投药消毒是化学变化，其余均为物理变化。
【典型例题】如图所示为自来水生产的一般过程。下列说法正确的是
A．明矾是常用的絮凝剂 B．过滤池可实现硬水软化
C．活性炭只能去除水中的色素和异味 D．投药消毒只发生物理变化
【答案】A
【详解】A、明矾溶于水形成的胶状物可以吸附悬浮杂质，并加速其沉降，所以明矾是常用的絮凝剂，正确；
B、过滤只能除去水中的难溶性杂质，不能除去可溶性的钙、镁化合物，所以过滤池不能实现硬水的软化，错误；
C、活性炭具有吸附作用，能除去水中的色素和异味，还能起到过滤作用，错误；
D、水的投药消毒时利用了药品的氧化性等性质使得微生物的蛋白质变性而杀死细菌、病毒等，其发生了化学变化，错误；
故选A。
方法03 简易净水器的构造和作用
【解题通法】简易净水器中，小卵石、石英砂、pp棉等可以除去水中的难溶性杂质，具有过滤作用；活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附水中的异味等；离子交换树脂能除去水中的钙镁化合物，可降低水的硬度；紫外灯、除菌超滤膜等的作用是杀菌消毒；自制简易净水器中的蓬松棉的作用是滤去活性炭，纱布的作用是支撑、将各部分隔离开。经过净水器净化的水依然是混合物，不是纯水。
【典型例题】“生命吸管”是一种野外获得饮用水的简易装置，其原理如下图。下列说法不正确的是
A．pp棉滤网利用过滤原理除去水中的不溶性杂质
B．活性炭滤芯可除去水中的色素和异味
C．除菌超滤膜能除去水中的细菌
D．天然水经过该装置净化后一定能变成纯净物
【答案】D
【详解】A、pp 棉滤网可过滤除去不溶性杂质，正确；
B、活性炭疏松多孔具有吸附性，可除色素和异味，正确；
C、除菌超滤膜能除菌，正确；
D、天然水经该装置净化后，还含可溶性杂质，是混合物，不是纯净物，错误。
故选D。
方法04 常用的几种净水方法比较
【解题通法】常用净水方法有：沉淀、吸附、过滤、蒸馏，从前向后净化程度依次升高。几种净水方法综合使用会使净水效果更好。只有蒸馏得到的水才是纯净物，其余方法净化后的水依然是混合物。
【典型例题】下列有关水的净化说法错误的是
A．明矾除去水中所有不溶性杂质 B．投药消毒过程中发生化学变化
C．煮沸可以降低水的硬度 D．活性炭可以吸附水中的异味和色素
【答案】A
【详解】A、明矾在水的净化中用作絮凝剂，其原理是明矾溶于水后，水解生成胶状氢氧化铝，吸附水中的悬浮颗粒（如泥沙），使其沉降，从而除去部分不溶性杂质。但明矾不能除去所有不溶性杂质，错误。
B、投药消毒是水的净化关键步骤，常用消毒剂如氯气。氯气与水反应生成次氯酸和盐酸，次氯酸分解产生新物质（如氧气），破坏细菌结构，杀灭病原体。此过程涉及新物质生成，属于化学变化。正确。
C、水的硬度指水中钙、镁离子含量高。煮沸时，（碳酸氢钙、碳酸氢镁）会分解，碳酸氢钙受热生成碳酸钙沉淀、水和二氧化碳，从而降低硬度。结论：正确。
D、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，符合题意。结论：正确。
故选A。
方法05 过滤
【解题通法】
1.过滤操作需要的实验用品：烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台、滤纸。除滤纸外其他的都是仪器，仪器中除铁架台外都是玻璃仪器。（五种实验用品、四种实验仪器、三种玻璃仪器）
2.过滤操作要点：
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁
二低：滤纸边缘低于漏斗口；液面低于滤纸边缘；
三靠：烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒轻轻斜靠在三层滤纸上；漏斗尖端紧靠烧杯内壁
3.过滤后，滤液依然浑浊的原因：滤纸破损；液面高于滤纸边缘；烧杯不干净。
【典型例题】过滤是分离混合物的常用方法。
(1)过滤这一步骤是用来除去 （填“可溶性”或“难溶性”）的固体杂质。
(2)写出图中序号①的仪器名称 。
(3)过滤时，玻璃棒的作用是 ；若倾倒液体时，烧杯口没有紧贴玻璃棒，可能导致的结果为 。
(4)在过滤操作过程中，下列操作规范的是__________（填字母）。
A．撵走滤纸与漏斗内壁间的气泡
B．将漏斗下端管口悬在烧杯中央
C．过滤时用玻璃棒在漏斗中搅拌
D．将待过滤的液体先静置片刻后再进行过滤操作
【答案】(1)难溶性
(2)漏斗
(3) 引流 造成液体溅出
(4)AD
【详解】（1）过滤是把难溶于液体的固体与液体分离的一种方法，故填：难溶性；
（2）由图可知，仪器①为漏斗；
（3）过滤时，玻璃棒起到引流的作用，防止液体溅出；
若倾倒液体时，烧杯口没有紧贴玻璃棒，会使部分液体直接冲击滤纸或漏斗边缘，导致液体溅出烧杯外部；
（4）A、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，撵走滤纸与漏斗内壁间的气泡，可以加快过滤速率，正确；
B、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，不能将漏斗下端管口悬在烧杯中央，漏斗下端要紧靠在烧杯内壁上，防止液体溅出，错误；
C、过滤时要用玻璃棒引流，不能用玻璃棒在漏斗中搅拌，以防止损坏滤纸，错误；
D、可将待过滤的液体先静置片刻再进行过滤操作，提高过滤速率，正确。
故选AD。
方法06 氢气的性质
【解题通法】氢气是无色无味的气体、密度比空气小，难溶于水。纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放热，在火焰上方罩干冷的烧杯，内壁有水雾，说明氢气燃烧生成水。该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的。不纯的氢气点燃会发生爆炸，故点燃氢气前一定要验纯。其他可燃性气体点燃前也要验纯。
【典型例题】下列有关氢气的说法不正确的是
A．氢气在空气中燃烧只生成水
B．氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
C．氢气是无色、无臭、难溶于水的气体
D．点燃氢气，发出尖锐的爆鸣声，说明氢气较纯
【答案】D
【详解】A、氢气具有可燃性，和空气中的氧气点燃只生成水，故选项说法正确。
B、氢气具有可燃性，在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，故选项说法正确。
C、氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，故选项说法正确。
D、点燃氢气，发出尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，故选项说法错误。
故选：D。
方法07 电解水的实验
【解题通法】电解水实验中，向水中加的少量硫酸钠或氢氧化钠目的是增强水的导电性；电解水产物及体积比：正氧负氢，氢二氧一。检验产物方法：燃着的木条置于玻璃管尖嘴处；电解水实验得出的直接结论是：水是由氢元素和氧元素组成的。水的化学式是推算出来的，不是实验直接得出的。
【典型例题】如图是电解水实验，相关说法错误的是
A．通电前应将玻璃管内空气排尽
B．两电极产生气泡的速率不相同
C．正极气体为氧气，负极气体为氢气
D．该实验可证明水是由氢气和氧气组成
【答案】D
【详解】A、为了实验准确，通电前应将玻璃管内空气排尽，说法正确；
B、正、负极均能观察到有无色气泡产生，负极产生的是氢气，体积更多，速率更快；正极产生的是氧气，体积更少，速率更慢，说法正确；
C、电解水实验正极气体为氧气，负极气体为氢气，说法正确；
D、电解水实验有氢气、氧气生成，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化前后元素种类不变，水是由氢、氧元素组成，说法错误；
故选：D。
方法08 判断物质的类别
【解题通法】物质的类别可以根据名称、元素种类和微观示意图来判断。单质的名称中一般只含有一种元素的名称，化合物的名称中大多含两种元素名称，故“某化某”、“几某化几某”、“某酸某”等都是化合物； 单质和化合物的前提必须是纯净物；故同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物； 在微观示意图中，一种小球代表一种原子，单个小球表示的物质由原子直接构成，连在一起的小球表示该物质由分子构成，分子之间有间隔，故分子不连在一起，再根据分子种类以及分子中原子种类来判断物质所属类别。
【典型例题】下图中不同小球代表不同原子，其中能表示化合物的是（　　）。
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A、含有一种直接由原子构成的物质，只有一种原子，即只含一种元素，是单质，不符合题意；
B、含有一种分子，该分子由两种不同的原子构成，是化合物，符合题意；
C、含有一种分子，该分子由同种原子构成，是单质，不符合题意；
D、含有两种分子，是混合物，不符合题意。
故选B。
方法09 化学式及其意义
【解题通法】化学式的意义：表示物质；表示物质的组成元素；表示一个分子；表示一个分子的构成。化学式前面加数字后，只具有微观意义，表示几个分子。由原子构成的物质，化学式的意义与元素符号一致。由离子构成的物质，化学式的意义：表示物质；表示物质的组成元素；表示离子的个数比。
【典型例题】如图是四位同学对某化学式意义的描述，他们描述的化学式是
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】A、CO为一氧化碳的化学式，表示一氧化碳，且还可表示一氧化碳分子，一氧化碳是由碳、氧两种元素组成，一个一氧化碳分子是由碳、氧两种元素构成，该选项不符合题意；
B、O2为氧气的化学式，表示氧气，还可表示一个氧分子，且氧气只有氧元素组成，一个氧分子中含有两个氧原子，该选项符合题意；
C、Ne为氖气的化学式，表示氖气，但表示氖原子，该选项不符合题意；
D、H2O为水的化学式，表示水，且还表示一个水分子，水是由氢、氧两种元素组成，但一个水分子中含有三个原子，该选项不符合题意。
故选B。
方法10 符号周围数字的含义
【解题通法】元素符号前数字表示几个原子；离子符号前数字表示几个离子；化学式前数字表示几个分子；元素符号右下角数字表示分子中该原子的个数；元素符号右上角数字表示离子所带电荷数。
【典型例题】化学式中的数字在不同位置有不同的意义。对下列化学用语中数字的含义描述正确的是（　　）
A．3Li：锂原子中含3个中子
B．2Fe：2个铁元素
C．H2O：1个水分子中含有2个氢原子
D．3Ca2+：3个钙离子共带2个单位正电荷
【答案】C
【详解】A、标在元素符号左下角的数字表示核内质子数，故选项说法错误。
B、标在元素符号前面的数字表示原子的个数，2Fe中的“2”表示铁原子的个数为2，故选项说法错误。
C、标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目，H2O中的“2”表示1个水分子中含有2个氢原子，故选项说法正确。
D、标在元素符号右上角的数字表示1个离子所带的电荷数，3Ca2+中的“2”表示一个钙离子带有两个单位的正电荷，故选项说法错误。
故选C。
方法11 化学式的写法和读法
【解题通法】
1．单质化学式写法：金属、稀有气体、固态非金属用元素符号表示；读法：气体单质在元素名称后加个“气”字，固体和液体直接读元素名称。
2．化合物写法：根据化合价书写，正价前，负价后，正负化合价代数和为零；
读法：（1）两种元素的从右向左读作某化某、几某化几某。
（2）带原子团的：
金属（或氢）在前，酸根在后；读作：某酸某（碳酸某、硫酸某、硝酸某）或某酸；
金属在前，氢氧根在后；读作：氢氧化某；
铵根在前，其余在后；读作：某酸铵、某化铵。
【典型例题】下列物质化学式的书写正确的是
A．氦气 B．氯化铁
C．氢氧化镁 D．氧化铝
【答案】D
【详解】A、氦气属于稀有气体，由原子直接构成，化学式应为 ，而不是 ，A错误；
B、氯化铁中铁元素的化合价通常为 价，氯元素为 价。根据化合价代数和为零的原则，化学式应为 ，选项中的 是氯化亚铁（铁为 价），B错误；
C、氢氧化镁由镁离子（) 和氢氧根离子（）构成。化学式应为 。C错误；
D、氧化铝中铝元素化合价为 价，氧元素为 价，根据化合价书写化学式的原则，正价在前负价在后，交叉约简，化学式为 ，D正确。
故选 D。
方法12 化合价规律
【解题通法】化合物中，既有正价元素又有负价元素，且正负化合价的代数和为零；单质中元素的化合价为零；原子团中各元素的化合价的代数和等于原子团的化合价；同种元素在不同物质中可显示不同的化合价；同种元素在同一物质中也可显示不同的化合价。
【典型例题】下列化合物中，氮元素化合价为-3的是
A．NH3 B．N2O3 C．N2O5 D．NO
【答案】A
【详解】在化合物中，各元素化合价的代数和为零。
A、中氢元素显+1价，则氮元素显-3价，符合题意；
B、中氧元素显-2价，则氮元素的化合价为+3价，不符合题意；
C、中氧元素显-2价，则氮元素的化合价为+5价，不符合题意；
D、NO中氧元素显-2价，则氮元素的化合价为+2价，不符合题意。
故选A。
方法13 化学式相关计算
【解题通法】相对分子质量等于相对原子质量之和； 原子个数比等于元素符号右下角数字之比； 元素质量比等于相对原子质量乘以原子个数比；元素的质量分数＝（相对原子质量×原子个数）÷相对分子质量×100%。
【典型例题】免洗手凝胶消毒剂含乙醇(C2H5OH)，医用口罩生产过程中常用环氧乙烷(C2H4O)灭菌。
(1)C2H5OH的相对分子质量是 。
(2)1个C2H5OH分子中碳、氢、氧原子个数比 。
(3)C2H4O中碳、氢、氧三种元素的质量比为 。
(4)4.6g C2H5OH中氢元素的质量与 g环氧乙烷(C2H4O)中氢元素的质量相等。
【答案】(1)46
(2)
(3)
(4)6.6
【详解】（1）相对分子质量等于各原子相对原子质量的总和，C、H、O的相对原子质量分别为12、1、16，C2 H5 OH的相对分子质量为。
（2）根据化学式C2 H5 OH，1个C2 H5 OH分子中含2个C原子、6个H原子、1个O原子，所以碳、氢、氧原子个数比为。
（3）元素质量比等于各原子相对原子质量乘以原子个数之比，C2 H4O中碳、氢、氧三种元素的质量比为。
（4）设所求环氧乙烷的质量为x，则，解得x=6.6g。
+1 +1 +2 +2 -2 -2
通电
通电
+1 +1 +2 +2 -2 -2

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