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(共32张PPT)
课题9
自然界的水
基础梳理
水资源及其利用
考点　水资源及其利用 5年5考
人类拥有的水资源：地球表面约71%被海洋覆盖；
淡水只约占地球水储量的2.53%
保护水资源
水的净化
合理利用水资源
防治水体污染
自来水厂净水流程
净水方法
硬水和软水
①应用新技术、改进工艺和改变用水习惯，如工业用水重复使用、采用节水灌溉（ 、 ）方式、推广节水器具等
②修建水库、实施跨流域调水，如修建都江堰、 、引黄入晋、引滦入津等
③对污水进行处理
保护
水资源
防治
水体污染
合理利用
水资源
①应用新技术、新工艺减少污染物的产生，如优化生产工艺等
②对污水进行处理，使之符合排放标准
滴灌
喷灌
南水北调
沉降：利用重力作用使水中较大颗粒的不溶性杂
质沉降（加入明矾后可以使水中悬浮的杂
质较快沉降，使水逐渐澄清）
过滤：除去水中的__________杂质
吸附：用活性炭吸附一些溶解的杂质，除去异味
消毒：加入杀菌剂（如氯气、二氧化氯），除去
水中的细菌和病毒
蒸馏：除去水中所有杂质
水的净化
净水
方法
自来水厂净水流程：取水→加混凝剂→沉降→过滤→活性炭吸附→
投药消毒
硬水和软水（见下页）
不溶性
硬水： 可溶性钙、镁化合物的水
软水： 可溶性钙、镁化合物的水
硬水和软水
硬水的危害
区别
①洗涤衣物既浪费肥皂也洗不干净，时间长了会使衣物变硬
②烧锅炉时浪费燃料，易引起锅炉管道变形或损坏，严重时可能引起爆炸
③长期饮用硬水不利于人体健康
不含或含较少
含有较多
判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
1. 节约用水对沿海城市意义不大。（ ）
2. 城市污水处理后无法再利用。（ ）
3. 过滤操作可以完全去除水中的可溶性杂质。（ ）
4. 活性炭能吸附水中的色素、气体等全部可溶性杂质。（ ）
5. 硬水中含有钙、镁化合物，因此含有Ca2+、Mg2+的水一定是硬水。（ ）
×
×
×
×
×
易错点辨析
1.（原创）水是人类必不可少的宝贵资源。下列关于水的说法错．误．的是（　B　）
A. 可从海水中获得淡水
B. 地球上的总水储量很大，取之不尽
C. 地球上可利用的淡水资源是有限的
D. 天然循环实现了水资源的重新分配
B
考点精练
2.（2025江西）2025年3月1日是赣州东江源向香港供水65周年纪念日。下列保护东江源水资源的做法错．误．的是（ ）
A. 生活污水集中处理后排放
B. 利用滴灌技术灌溉园林
C. 农业生产中合理使用化肥
D. 工业废水随意排入河流
D
3.（科粤版教材习题改编）我国不少地方所饮用的水来自河水。河水中常含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，饮用前要进行净化处理。请根据自来水厂的净水过程，回答以下有关净化处理河水的问题。
（1）净化河水时加入_______作混凝剂，其作用是__________________
__________________________。
（2）为了除去较大颗粒、悬浮物杂质，需要进行的操作是_________，实验室进行该操作需要用到的玻璃仪器有________________________，若操作后所得的水仍然浑浊，你认为其原因可能是__________________
________________________（写一条）。
明矾　
过滤　
使水中悬浮的杂质
较快沉降，使水逐渐澄清　
烧杯、漏斗、玻璃棒　
滤纸破损（或漏斗　
内的液面高于滤纸边缘）　
（3）活性炭可以用于净水，是因为其具有__________的结构。
（4）在投药消毒步骤中所发生的变化是___________（填“物理变化”或“化学变化”）。
（5）经处理后得到的澄清透明的自来水是纯净物还是混合物？_____。其原因是____________________。
疏松多孔　
化学变化　
混合物　
仍含有可溶性杂质　
重点实验　水的组成及变化的探究
实验 水的生成——氢气燃烧 水的分解——电解水
实验装置
实验原理 　2H2＋ O 22H2O　 　2H2O2H2↑＋O2↑　
2H2 + O2 2H2O　
2H2O 2H2↑ + O2↑　
实验装置
实验现象 氢气燃烧，发出淡蓝色火焰，放热，烧杯内壁有水雾 两电极上都产生无色气泡，且与正极和负极相连的玻璃管中产生的气体体积之比约为________
将燃着的木条放在玻璃管尖嘴处
正极：__________________
负极：气体燃烧，发出淡蓝色火焰 将
实验结论 水是由 组成的 1∶2　
木条燃烧得更旺 　
氢元素和氧元素　
(续表)
实验 水的生成——氢气燃烧 水的分解——电解水
微观分析
注意事项 ①水的电解实验中常向水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠，其目的是 　增强导电性　 ②水的电解实验中，正、负极得到的气体的质量比为 　8∶1　 增强导电性　
8∶1　
(续表)
【注意】氢气是可燃性气体，与空气混合后遇明火可能发生爆炸，因此点燃氢气前一定要验纯，验纯方法如右图所示。点燃氢气时，若发出尖锐爆鸣声，表明氢气不纯；若声音很小，则表示氢气较纯。
1.（科粤版教材习题改编）在漫长的一段时间内，人们认为水是组成世间万物的一种元素。
【材料1】18世纪，普里斯特利用锌和稀硫酸制得“可燃空气”，将其与空气混合点燃，容器内壁上出现了水雾。该“可燃空气”是______。
【材料2】1781年，卡文迪什证实了普里斯特利的发现，并用纯氧代替空气进行实验，证明生成的液体确实是水，并得出“水是一个结合物而不是简单元素”的结论。他用纯氧代替空气的原因是________________
____________________________。
实验专练
氢气　
防止空气中的
水蒸气干扰实验（合理即可）　
【材料3】1783年，拉瓦锡跟踪并改进实验，将水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，得到“易燃空气”和四氧化三铁（如图1），该反应的化学方程式为____________________________。至此，水不是单一元素，“水是由_______________两种元素组成的”的观点得到了公认。
4H2O + 3Fe 4H2 + Fe3O4 　
氢元素和氧元素
【材料4】1800年，尼科尔森和卡莱尔电解水得到氢气和氧气，二者体积比约为________。若用图2所示装置探究水的组成，能量转化形式是__________________，仰视读数会导致量筒内收集的气体体积的读数________ （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
电能转化为化学能
2∶1　
偏大
【材料5】1811年，阿伏加德罗在大量实验的基础上提出假设：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数量的分子。根据这一假设以及大量精准的实验测定，水可以表示为 H2O。
①请补充电解水时，分子分解、原子重组的过程。
②下列说法正确的是______（多选，填字母）。
a. 反应后原子数目增加
b. 两个氢分子可以表示为2H2
c. 1个水分子中含有1个氧原子和1个氢分子
d. 反应生成的氢分子和氧分子个数之比是2∶1
bd　
综合训练
B
1.（2025周口模拟）18世纪末，英国科学家普里斯特利、卡文迪什分别做了氢气与空气、氢气与纯氧反应的实验，均发现氢气燃烧有水生成。后来，科学家进一步利用电解水实验（如图）证明水的组成，下列有关水的组成的研究说法正确的是（ ）
A. 水由氢气和氧气组成
B. b端产生的气体能使带火星的木条复燃
C. 通电时，连接b端的电极产生气泡速度更快
D. 氢气燃烧实验主要利用“分解”思想证明了水的组成
2. 跨物理（2025安徽模拟改编）下图是中国空间站水循环利用系统的工作流程。已知：在一定条件下，压强越低，物质的沸点越低。下列说法错．误．的是（ ）
A. 低压蒸馏的目的是降低水的沸点，便于水的汽化
B. 电解水产生氢气和氧气的质量比理论上为1∶8
C. 汗液、尿液和生活废水中所含水分子具有相同的化学性质
D. 空间站的水通过处理系统循环使用，不需要补给
D
3.（2025佛山模拟）
根据水质标准，城市用水分为上水、中水、下水。上水能满足饮用标准，中水符合再生水标准，下水需处理后达到排放标准。
我国对中水的处理主要包含过滤沉降、活性污泥法、活性炭净化、反渗透膜分离（如图1）、消毒等工艺，水的用途不同处理要求不同。利用石墨烯光热材料可高效处理下水（如图2），该技术通过构建多级微孔道复合蒸发器，利用太阳光实现水蒸发。
依据上文，回答下列问题。
（1）按水质标准，自来水属于_____水。
（2）用活性污泥法处理含亚硝酸盐的中水，反应为2NaNO2 + X === 2NaNO3，X的名称为_______。
（3）自然渗透是指水从低浓度溶液向高浓度溶液流动的过程，直到两侧浓度平衡。利用反渗透膜分离法处理中水需加压的理由是__________
______________________________________________________________________________________________________________。处理后的水属于______（填“软水”或“硬水”）。
上　
氧气　
通过在高
浓度溶液一侧施加压力，迫使水分子逆向渗透，即从高浓度溶液穿过
半透膜进入低浓度侧，从而实现水分子与杂质的分离　
软水　
（4）复合蒸发器净水过程，利用石墨烯具有_______________________
____________________________________________________（写一种）的性质。该过程中水分子的_____（填“间隔”或“种类”）发生改变。
（5）下列说法正确的是_______（多选，填字母）。
a. 经煮沸的中水均可饮用
b. 活性炭净水发生化学变化
c. 复合蒸发器兼备过滤功能
d. 中水再生能改善水质并实现水循环
良好的光热转换效率（或　
吸热面积大，易升温；或分子网状结构，具有良好吸附性）　
间隔　
cd　
4.（2025佛山模拟）兴趣小组开展水的组成探究及水的净化实践活动。
Ⅰ. 研究水的组成
（1）按图1组装好仪器，闭合开关一段时间，观察到两电极产生气泡，关闭电源后，用燃着的木条检验 a、b 管内的气体，现象分别为_______
_____________，___________________________。电解水的化学方程式为_______________________。
木条　
燃烧得更旺　
气体燃烧，发出淡蓝色火焰　
2H2O 2H2↑+ O2↑ 　
（2）随着电解时间的延长，发现两极气体体积比逐渐偏离2∶1，请结合气体的性质，分析其原因：__________________________。水中加入的Na2SO4________（填“影响”或“不影响”）气体体积比。
O2在水中的溶解度比H2的大　
不影响　
Ⅱ. 制作快速净水器：兴趣小组设计的快速净水装置如图2所示。
（3）净水原理：通过不同物质物理拦截去除杂质，其中_________还可吸附可溶性杂质和异味，实现高效净化。
（4）动手操作：使用时，加快净水速度的操作是_________________，分析其原理：______________________________________。
活性炭　
往外拉动注射器活塞　
抽滤瓶中压强降低，大气压把水压进瓶中　
真题再现
1.（2025，12）下列关于自来水厂净水的说法错．误．的是（ ）
A. 自来水厂的水源需要保护
B. 明矾可使悬浮的杂质沉降
C. 消毒除去水中部分微生物
D. 自来水厂净水后得到纯水
D
2.（2021，5）水是一切生命赖以生存的根本。下列说法正确的是（　B）
A. 自然界中的水都是纯水
B. 生活污水应集中处理排放
C. 肥皂遇到软水易起浮渣
D. 水由氧原子和氢分子组成
B
3. 判断正误。正确的在后面的括号中打“√”，错误的打“×”。
（2022，14节选）往自制净水器内放入活性炭，是因为活性炭具有催化作用。（　 　）
×
4.（2025，16节选）若刷取的西瓜霜略呈黄色，可使用_________进行脱色。
5.（2024，17节选）电解水制氢的化学方程式为___________________
__________________________。
活性炭　
2H2O 2H2↑+ O2↑ 　
6.（2022，17节选）我国科学家研制了一种新型催化剂，实现了甲烷向重要化工原料甲醇的高效转化。
（1）反应物中的一种气体可供呼吸。利用如图中的电解水装置制取时，它会在 　B　 （填字母）管中产生。
B　
（2）我国空间站天和核心舱的再生生保系统能实现（1）中气体的100％再生。在失重条件下制得该气体后，还需通过膜分离技术将其与H2O分离，原因是 　失重条件下，氧气与水处于混合状态，不易 分 。
失重条件下，氧气与水处于混合状态，不易分离
7.（2020，17节选）H2被视为未来理想的清洁能源，科学家对氢的研究从未停歇。
（1）H2是清洁能源的原因是 　氢气燃烧生成水，无污染　 。
（2）2020年5月，《Nature》期刊报道了一种新型催化剂用于光催化分解水，结果表明，水分解生成的两种气体的体积与时间的关系如图所示，其中表示氢气的是 　a　 （填“a”或“b”）。
氢气燃烧生成水，无污染　
a　

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