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(共23张PPT)
第2章 身边的化学物质
第3节 自然界中的水
学习目标
1. 知道水的组成。
2. 知道水的净化原理，了解软水、硬水的区别。
3. 知道水体污染与水资源的保护。
4. 学会过滤操作。
新课导入
水是我们熟悉而又陌生的物质。说其熟悉，是因为我们每天都与水打交道，日常生活中的应用也有一定了解。说其陌生，在于我们尚未从化学视角去认识、研究水的组成和性质，尚未了解化学在解决水资源危机中的重要作用。今天我们就一起了解一下关于水的知识。
新课导入
1.水的净化
我们在日常生活中会接触到各种水，如河水、井水、自来水和矿泉水等。看起来清澈的自然界中的水，往往是含有多种成分的水溶液。由于自然界中的水在不断流动，带入了泥土等杂质，导致水的纯度下降，直接影响水的质量。自然界中水的循环和水流经岩层表面或固体砂层后都能除去其中的一些杂质，但往往比较缓慢，也不易控制。人们常根据生产生活的需要对水进行处理，以除去水中含有的杂质，这就是水的净化。
将燃着的木条伸到尖嘴管口，燃着木条 ；
将燃着的木条伸到尖嘴管口，_____被点燃，产生 色火焰
燃烧更旺
淡蓝
一、水的组成
⑶生成物的检验：
正极管
负极管
负极：
正极：
气体
火焰发红，是受玻璃尖嘴管的影响。
正极管
负极管
1、水的电解：
氢气是由______组成
氧气是由______组成
水由氢元素和氧元素组成
化学变化中
元素种类不变
一、水的组成
水 氧气 + 氢气
通电
⑷实验结论：
负极产生的是氢气，正极产生的是氧气；氢气和氧气的体积比为2:1；氢气能燃烧，氧气能助燃。
2H2O O2 + 2H2
通电
⑸表达交流：
氢元素
氧元素
1、水的电解：
新课讲解
电解水是在直流电的作用下，发生了化学反应。水分子分解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。
电解水实验原理
新课讲解
知识点二
氢气
物理性质
无色、无味的气体；
相同条件下，密度最小的气体；
难溶于水。
化学性质
可燃性（故点燃时要验纯）
新课讲解
点燃纯净的H2
产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾。
现象：
点燃不纯的H2
发生爆炸。
现象：
H2 O2
点燃
H2O
化学性质
氢气+氧气 水
新课讲解
用拇指堵住集满氢气的试管口
靠近火焰，移开拇指点火
若发出尖锐爆鸣声则表明氢气不纯，声音很小表示氢气较纯
氢气的检验方法
【资料4】
科学家通过大量研究表明，用TiO2等物质作为催化剂，利用太阳光直接将水分解为氢气和氧气。近年来，中国科学技术大学研究人员的一系列研究表明，采用纳米级的硅、石墨烯等材料作为催化剂，在太阳光下分解水的效果良好。该研究为水分解实现工业化制氢提供了新思路。
探究水的组成——应用模型
如何使水分解呢？
驱动问题1
光分解水
设计实验
探究水的组成——验证模型
水由氢、氧元素组成
得出结论
驱动问题2
如何验证水的组成呢？
氧气
+
水
通电
氢气
H2O H2 O2

查阅资料
资料5：氢气是一种理想的能源，液氢已被广泛用作航天动力燃料。液氢燃烧的产物是水，不产生污染。
自来水厂净水过程图
除去不溶性杂质
除去部分可溶性杂质，吸附颜色和异味
杀死残存的细菌
吸附水中悬浮的杂质
沉降杂质
分析：
总体来看，我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势，对于水资源需求越来越大。分析各类用水所占比例，可以发现农业用水比例逐渐降低，工业用水比例则不断增加，这正是我国工业快速发展的证明。生活用水比例的增加反映了人民生活水平的日益提高。
拓展视野：离子交换树脂净水
硬水：溶有较多含钙、镁离子的可溶性杂质。
软水：溶有较少含钙、镁离子的可溶性杂质，或不溶。
硬水洗涤衣物时，加入肥皂水产生泡沫少，会形成白垢。影响洗涤剂效果。长期饮用硬水，对人体健康不利。
选择适当的离子交换树脂可以处理水中的钙镁离子。
拓展视野：离子交换树脂净水
采用离子交换方法，可以把水中呈离子态的阳离子、阴离子去除，以氯化钠为例：
阳离子：R-H+Na+=R—Na+H+
阴离子：R-OH+Cl-=R—Cl+OH-
阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：
　 RH+ROH+NaCl=RNa+RCl+H2O
由此可看出，水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代，而反应生成物只有H2O，故达到了去除水中盐的作用。
颜色 气味 状态 密度 溶解性
标准状况下，氢气的密度为0.089g/L，是密度最小的气体
可用向下排空气法收集
可用排水法收集
（1）氢气的物理性质
二、氢气
无色
无臭
气体
比空气小
难溶于水
氢气的验纯
安全警示
不纯的氢气遇明火会发生爆炸，因此点燃前必须验纯。点燃氢气前，要先检验氢气的纯度，操作方法如图2-29 所示。
点燃氢气时，声音很小说明气体较纯，发出尖锐爆鸣声说明气体不纯。
图 2-29 氢气的验纯
新课讲解
蒸馏
给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，凝聚成液体，这种方法称为蒸馏。
除去可溶性杂质。
新课讲解
蒸馏的操作方法
凝结
水蒸气
沸腾
不纯净的水
进水
出水
蒸馏水
冷凝管
蒸馏瓶中要加几粒沸石或碎瓷片作用：防止加热时，出现液体暴沸。
作用：可使硬水中的钙、镁留在容器内，降低水的硬度，去除不可溶物质和微生物。
1.水是人类宝贵的自然资源。下列有关水净化说法不正确的是（ ）
A.过滤可以除去水中所有的杂质
B.活性炭有吸附性,可吸附水中有颜色的物质
C.蒸馏净化后的水,可以认为是纯净物
D.明矾可以促进水中悬浮杂质的沉降,从而起到一定的净水作用
随堂训练
C
随堂训练
2．某同学将浑浊的河水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末搅拌溶解，静置一会儿后，采用如图所示装置进行过滤，请问：
(1)加明矾的作用是___________________，图中还缺少一种仪器
是_______，其作用是___________________，这种仪器还可以用生活中的_______来代替；图中还有一处明显的错误是___________________________，这样做的目的是______________。
吸附杂质，使其沉淀
玻璃棒
引流，防止液体溅出
筷子
漏斗下端没有紧靠烧杯内壁
防止液滴飞溅

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