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(共49张PPT)
探秘水世界
第四讲
知识体系建构
知识全面梳理
核心考点突破
目
录
重点实验探究
【物质网络】
　　以H2O为核心的网络图(注：“—”表示可相互反应，“→”表示转化关系，后同)
①____________________；
②_____________________；
③__________________；
④_______________；
⑤_________________________；
2H2O2 2H2O+O2↑
2H2O 2H2↑+O2↑
2H2+O2 2H2O
H2O+CO2====H2CO3
Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O
====
MnO2
====
通电
====
点燃
⑥CaO+H2O====Ca(OH)2；
⑦______________________________；
⑧_______________________________________。
Ca(OH)2+Na2CO3====CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑(合理即可)
知识点1 水的三态变化
1.水的三态变化
(1)本质：水分子本身没变，变化的是水分子之间的_____和_________，
属于_____变化。
(2)原因：水分子的_____导致水的三态变化。温度升高，分子获得能量，
运动加快，分子间的间隔_____，水能发生固态→液态→气态的变化；温
度降低，分子失去能量，运动减慢，分子间隔_____，水能发生气态→液
态→固态的变化。
间隔
排列方式
物理
运动
变大
变小
2.水的天然循环
水的天然循环是通过水的三态变化实现的，太阳为水分子提供能量，水的天然循环只涉及物理变化。大自然通过水分子的运动，既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配。
【即学即练】
判断下列说法的正误。
(1)自然界中水的循环是通过水的三态变化实现的( )
(2)水的三态变化，能实现水的自身净化和水资源的重新分配( )
√
√
知识点2 天然水的人工净化
1.自来水厂的净化过程
过滤
【温馨提示】
(1)自然界的水为混合物。
(2)自来水厂净化得到的自来水仍然为混合物。
2.常用的净水方法
明矾
难溶性杂质
活性炭
【温馨提示】
(1)净水方法中净化程度由高到低的顺序为蒸馏>吸附>过滤>沉降。
(2)净化方法中沉降、过滤、吸附、蒸馏发生的是物理变化，杀菌消毒是化学变化。
【即学即练】
判断下列说法的正误。
(1)纯净的水一定是软水，软水一定是纯净物 ( )
(2)净化水时，加入明矾可以起到杀菌消毒的作用( )


知识点3 水的组成
1.水的分解
(1)水在直流电作用下的变化(详见本讲重点实验探究栏目)
(2)从微观视角比较水蒸发和水电解：水受热蒸发时水分子没有改变，改
变的是水分子间的间隔，属于_____变化；水通电分解，水分子本身发生
了改变，属于_____变化。
(3)分解反应：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫作分解反应
(由一变多)。
物理
化学
2.水的合成
纯净的氢气在空气中燃烧。
水雾
发烫
放热
淡蓝
2H2+O2 2H2O
====
点燃
3.氢气
(1)物理性质：通常状况下，是_____、_____的气体，___溶于水，密度
比空气___。
(2)化学性质
①可燃性：氢气属于可燃性气体，与空气混合可能发生爆炸，因此在点
燃氢气之前一定要_____。
无色
无味
难
小
验纯
②还原性：可用于冶炼金属，如氢气还原氧化铜等。
声音很小
尖锐的
爆鸣声
(3)用途
氢气作为燃料的优缺点：
优点：①燃烧热值高；②燃烧产物无污染；③来源广泛。
缺点：①制取氢气的成本高；②氢气的储存和运输既不方便也不安全。
【即学即练】
判断下列说法的正误。
(1)电解水实验中，正、负极产生气体的质量比为1∶2 ( )
(2)电解水实验生成氢气和氧气，说明水是由氢气和氧气组成的 ( )
(3)点燃任何可燃性气体之前一定要验纯( )


√
命题点1 爱护水资源 6地2考　
例1 (2024·日照)水是生命之源，人类的生活、生产都离不开水。下列说法错误的是( )
A.如图是国家节水标志
B.煮沸可以降低水的硬度
C.长期饮用蒸馏水更有利于人体健康
D.工农业污染和生活污染是水体污染的主要来源
【解题关键】 蒸馏水不可长期饮用。
练1 (2024·南充)嘉陵江是南充的母亲河。为保护其流域生态环境，下列措施不合理的是( )
A.合理使用化肥和农药
B.垃圾秸秆就地焚烧
C.倡导使用无磷洗衣粉
D.工业废水净化达标后排放
练2 新考向 满足条件的结果开放题
(2025·齐齐哈尔)每年的3月22日是“世界水日”。水是人类生命活动最重要的物质之一，合理利用和保护水资源具有重大的意义。
(1)城市污水、工业废水和饮用水在深度净化处理时都要用到活性炭，主要是利用了活性炭的哪一种性质？
答案：吸附性
(2)节约用水是保护水资源的一种有效方式，请写出一种生活中节约用水的具体做法。
答案：淘米水浇花(合理即可)
(3)保护水资源人人有责，请你向环保部门提出防治水体污染的一条建议。
答案：工业上，通过新技术、新工艺减少污染物的产生(合理即可)
命题点2 水的净化 6地4考　
例2 (2024·枣庄)实验室中对某河水的水样进行净化处理，设计流程如图所示。
回答下列问题：
(1)明矾的作用是_________________________。
(2)操作1的名称是_____，用到的玻璃仪器有_______________________
(填一种即可)。
(3)加活性炭是利用其_____性除去水样中的异味等。
(4)净化水属于_______(填“纯净物”或“混合物”)。
【解题关键】 与自来水净化流程相联系，熟悉各流程所加物质的作用。
加速沉降(沉降等合理即可)
过滤
漏斗(或玻璃棒、烧杯等)
吸附
混合物
练3 (2024·宜宾)水是一种宝贵的自然资源。下列净化水的操作中，净化程度最高的是( )
A.沉淀 B.吸附 C.消毒 D.蒸馏
命题点3 水的组成 6地5考　
例3 (2022·日照)用如图所示装置电解水，下列说法错误的是( )
A.M、N两导管口处收集的气体质量之比是1∶8
B.水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性
C.将带火星的木条放在M导管口处，木条会复燃
D.N处收集的气体，靠近火焰，若发出尖锐的爆鸣声，说明不纯
【解题关键】 电解水实验有其宏观意义和微观意义，应深入理解。
练4 新考法 通过物质转化图考查
(2024·临沂)如图是有关水的知识网络图。下列说法中不正确的是( )
A.过程①可通过蒸馏实现
B.水溶液都是无色透明的
C.反应④⑤都放出热量
D.反应③④都可证明水是由氢元素和氧元素组成的
练5 (2024·陕西)如图是水发生变化的微观示意图，请回答。
(1)图中共有________种原子。
(2)水分子本身未发生改变的是变化___(填“①”或“②”)。
(3)水通电时，参加反应的水与生成的气体的质量比为_____。
2(或两)
①
1∶1
练6 新考向 (2022·青岛)“追梦”学习小组走进实验室，探究“水在直流电作用下的变化”。请回答下列问题。
Ⅰ.在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源，一段时间后，发现两电极都有气泡产生，左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。
(1)a管中产生的气体和b管中产生的气体的体积比约为_____。将带火星
的木条放在a玻璃管口，打开活塞，观察到_________________，说明a管
中产生的气体为氧气；将燃着的木条放在b玻璃管口，打开活塞，气体燃
烧，火焰呈淡蓝色，该气体是__________。
(2)由上述实验可以得出：①水是由_______(填元素名称)元素组成的。
②化学变化不但生成新物质，还会伴随着能量的转化。在电解水的过程
中，电能主要转化为_____能。
(3)写出电解水的化学方程式：_____________________。
1∶2
带火星的木条复燃
氢气(或H2)
氢、氧
化学
2H2O 2H2↑+O2↑
====
通电
Ⅱ.实验过程中，同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知，调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他们进行了多次实验，将实验数据取平均值，记录如下。(保持其他条件不变，每次实验收集10 mL氧气)
氢氧化钠 溶液浓度 6 V 9 V 12 V
5% 26分26秒 12分14秒 7分30秒
10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒
(4)该实验的目的是___________________________________________
___。
(5)分析上表数据可得出的结论是_______________________________
____________________________________________________________
________(写一条即可)。
探究电压和氢氧化钠溶液浓度对电解水速率的影
响
电压一定时，氢氧化钠溶液浓度越
大，电解速率越快(或氢氧化钠溶液浓度一定时，电压越大，电解速
率越快)
实验1 水的电解
1.实验原理：_____________________。
2.实验装置
2H2O 2H2↑+O2↑
====
通电
3.实验现象
(1)两个电极上均有气泡产生，且负极产生气泡的速率比___极快。
(2)一段时间后，正、负两极产生气体的体积比约为_____。
(3)通电后中间球形容器内液面上升(装置一)，其原因是_____________
_________________________________________________。
正
1∶2
水电解后产生
的气体聚于两端，容器内气压逐渐增大，将水往中间压
4.气体的检验及产物的判断(针对装置一)
(1)正极：将带火星的木条靠近玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，带火星的
木条_____，证明是__________。
(2)负极：将燃着的木条靠近玻璃管尖嘴处，打开活塞，气体燃烧，产生
_____色火焰，证明是__________。
复燃
氧气(或O2)
淡蓝
氢气(或H2)
5.实验结论
(1)水在直流电的作用下正极产生__________，负极产生__________。
(可简记为“正氧负氢”)
(2)水是由_______________组成的。
6.误差分析
通常情况下，氧气和氢气的体积比会略小于1∶2，其主要原因：
(1)氧气在水中的溶解度比氢气的大。
(2)氧气的氧化性很强，会与电极发生氧化反应。
氧气(或O2)
氢气(或H2)
氢、氧两种元素
7.注意事项
(1)电源使用的是直流电。
(2)在水中预先加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液以增强导电性。
8.实验结论的推广
(1)电解水产生气体的体积和质量的坐标曲线图(如图)：
体积比：V(H2)∶V(O2)=_____。
质量比：m(H2)∶m(O2)=_____。
2∶1
1∶8
(2)能量变化：电解水是将___能转化为_____能的过程。
(3)微观角度：
①水分子由_______和_______构成。
②在化学变化中，_____可以再分，而_____不可再分。
③在化学变化前后，原子的_____和_____不发生改变。
④化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子的过
程。
⑤微观反应示意图：
电
化学
氢原子
氧原子
分子
原子
种类
数目
【基础训练】
1.电解水实验装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.水中可加入少量硫酸钠以增强导电性
B.a玻璃管中的电极与直流电源的负极相连
C.将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口，开启活塞，木条燃烧更旺
D.a、b两玻璃管中产生的气体质量之比是8∶1
【能力训练】
2.(2023·成都)电解水，反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是( )
装置 两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象 有气泡 体积为5.15 mL，木条燃得更旺 体积为10.38 mL，气体燃烧
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.结合气体密度可计算水中氢、氧原子个数比
【拓展训练】
3. 新题型 作图题
电解时，水分子分解示意图如下，补全横线上的模型图。
4. 新考法 考查影响电解速率的因素
电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响，小组同学进行多次实验，测得产生20 mL 氢气所需时间如图：
(1)电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时，改变电压对电解水速率的影
响是_______________________________。
(2)上述实验中，电解水速率最快的条件是_____________________。
随着电压的增大，电解水速率增大
10%NaOH溶液、12V电压
初中化学有关水的实验
上述实验中，水作反应物的是_____(填序号，后同)，水作溶剂的
是___，水作指示剂便于观察气压变化的是___，水作冷却剂的是___，水
用于提供能量并隔绝空气(或氧气)的是___。
⑤⑥
②
①
③
④

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