资源简介

(共66张PPT)
课时1　保护水资源、水的净化和组成
必备知识夯基础
考 点 一
保护水资源
储水量 地球上总储水量很大,但可利用的淡水资源有限
措 施 节约 用水
国家节水标志
a.生活上:提倡一水多用,如　　　　　　　　;改变用水习惯,如随手关闭水龙头;使用节水器具;
b.农业上:改大水漫灌为　　 　　　　;
c.工业上:使用新技术、改革工艺、循环利用等
用淘米水浇花
喷灌、滴灌
措 施 防治 水体 污染 a.生活污染:逐步实现集中处理和排放;
b.农业污染:提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药;
c.工业污染:通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生,同时对污染的水体进行处理使之符合排放标准
考 点 二
水的净化
1.自来水厂的净化过程
2.水的净化方法和原理
方法 原理 目的
沉降 静置:利用难溶物的重力作用使其沉淀于水底 除去水中不溶性的固体杂质

吸附:加　　　　等絮凝剂使悬浮物凝聚沉淀
过滤 过滤:分离　　　　　　　　　物质和　　　　物质
过 滤 操 作 一贴:滤纸紧贴　　　　　　　
二低:　　　　边缘低于　　　　　边缘;　　　　低于 　　　边缘
三靠:盛待过滤液的烧杯口紧靠　　　　　　;玻璃棒的末端紧靠在　　　　　　;漏斗下端管口紧靠　
明矾
难溶的固体
液体
漏斗内壁
滤纸
漏斗
液面
滤纸
玻璃棒
三层滤纸处
烧杯内壁
方法 原理 目的
吸附 活性炭:利用活性炭的吸附性,除去异味和色素 除去水中可溶性的杂质
蒸馏 利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分汽化,再冷凝以分离整个组分
消毒 自来水中一般通入　　　　(或加入漂白粉、二氧化氯等药物)来杀菌消毒 除去水中的细菌、微生物
氯气
链接中考
　
活性炭过滤器中活性炭的作用:吸附水中的色素和异味。
3.硬水和软水
含有较多
不含或含较少
蒸馏
煮沸
考 点 三
水的组成
水的
组成
难
淡蓝
2H2+O2 2H2O
黑
红
H2+CuO Cu+H2O
考 点 四
物质的分类
1.物质的分类
两种
氧元素
2.混合物和化合物的比较
类型 混合物 化合物
宏观组成 由多种物质组成 由多种元素组成的一种物质
微观构成(由分子构成的物质) 含多种分子 含一种分子
性质 无固定性质,各成分保持原物质的化学性质 有固定性质
表示 不能用专门的化学式表示 能用专门的化学式表示
联系 混合物可以由多种化合物组成
3.单质与化合物的比较
类型 单质 化合物
含义 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物
组成 或构成 宏观:由同种元素组成 微观:单质分子由同种元素的原子构成 宏观:由不同种元素组成
微观:化合物分子由不同种元素的原子构成
联系 ①都是纯净物,都有固定的组成 ②单质 化合物
链接中考　混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物之间的从属关系
辨一辨判断下列说法是否正确。正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)絮凝剂能与水中的杂质发生化学反应而除去杂质。(　　)
(2)经过活性炭的吸附作用可以将硬水软化。(　　)
(3)经过沉淀、过滤、吸附操作处理后,水变得澄清而透明,属于纯净物。
(　　)
(4)过滤、蒸馏是实验室常用的分离混合物的方法。(　　)
×
×
×
√
考向突破增知能
考向一保护水资源
例1水是生命的源泉。下列有关水的叙述,不正确的是(　　)
A.地球水资源的总储量很少,要节约用水
B.加热煮沸可以降低水的硬度
C.净化水时利用了活性炭的吸附性
D.为了防止水体污染,应合理施用化肥和农药
A
解析:地球上的水总储备虽然很大,但大部分是海水,淡水只约占地球水储量的2.53%,因此要节约用水,A错误。故选A。
对点练1水是生命之源,人们的生产和生活离不开水。下列有关水的说法正确的是(　　)
A.水的密度为1 g·cm-3
B.水资源取之不尽、用之不竭
C.水只能做溶剂
D.含可溶性钙镁化合物较少的水是软水
D
解析:在4 ℃时,水的密度最大,为1 g·cm-3,选项说法没有指明温度,A错误;水资源并不是取之不尽、用之不竭的,可利用的淡水资源非常少,B错误;水不是只能做溶剂,还可以做反应物等,如电解水的实验中水是反应物,C错误。故选D。
考向二水的净化
例2如图是一款简易海水淡化器,对于该装置淡化海水的过程认识正确的是(　　)
A.海水中含有的盐分被蒸发
B.水杯收集到的水是混合物
C.与自来水的净水过程相同
D.变化中没有产生新的物质
D
解析:海水中含有的盐分不会被蒸发,A错误;水杯收集到的水中只含有水一种物质,属于纯净物,B错误;自来水的净水过程是沉降、过滤、吸附、消毒,该装置淡化海水的过程与自来水的净水过程不相同,C错误;该装置淡化海水过程中涉及水的状态变化,没有产生新的物质,D正确。故选D。
方法指导　解答这类题目时,首先要熟记水的净化方法、原理、相关操作以及过滤和活性炭吸附的目的等,然后结合实验情境和问题情境,细致地分析题意和实验信息,并根据所学的相关知识,选择好净化的方法,进行净化实验操作。
对点练2项目式学习小组利用自制的简易净水器处理黄河水样(如图所示)。下列对水样处理过程分析错误的是(　　)
A.能除去水样中的颜色和异味
B.能除去水样中难溶性杂质
C.该过程能将水样转化为软水
D.该过程中发生的是物理变化
C
解析:该简易净水器中的活性炭具有吸附性,能除去水样中的颜色和异味,A正确;该简易净水器中的小卵石和石英砂起到了过滤的作用,可以除去水中的难溶性杂质,B正确;该简易净水器不能除去水中的可溶性钙、镁化合物,即不能将水样转化为软水,C错误;该简易净水器净化水的过程中没有新物质生成,发生的是物理变化,D正确。故选C。
考向三水的组成
例3晓佳为探究不同电压对电解水速率的影响,用如图所示装置进行多次实验,并记录不同电压下生成20 mL氢气所需时间。下列分析正确的是
(　　)
A.a管与电源正极相连
B.b管中气体可以燃烧
C.a管与b管中气体质量比为2∶1
D.该实验中,电压越高电解水的速率越大
D
解析:根据口诀“正氧负氢,氢二氧一”,a管与电源负极相连,A错误;b管中气体可以支持燃烧,B错误;a管与b管中气体质量比为4∶32=1∶8,C错误;该实验中,电压越高电解水的速率越大,D正确。故选D。
方法指导　电解水实验题解答关键:一定要记清楚是哪个电极上产生氢气,哪个电极上产生氧气以及气体体积的大小关系、气体检验时的现象。可巧记如下:正氧负氢(正极产生的是氧气,负极产生的是氢气),氢二氧一(氢气与氧气的体积比为2∶1)。
对点练3如图是某个化学反应的示意图,从图中获得的有关信息不正确的是(　　)
A.分子由原子构成
B.化学反应中分子可分为原子
C.化学反应前后分子种类没有改变
D.化学反应前后原子种类没有改变
C
解析:由微观粒子的构成可知,化学反应前后分子种类发生了改变,C错误。故选C。
考向四单质、化合物、氧化物的判断
例4下表中的物质名称、俗称、化学式及分类对应关系正确的是(　　)
选项 物质名称 俗称 化学式 分类
A 汞 水银 Ag 单质
B 氢氧化钠 纯碱 NaOH 碱
C 碳酸钙 大理石 CaCO3 氧化物
D 乙酸 醋酸 CH3COOH 有机物
D
解析:汞俗称水银,其化学式为Hg,不是Ag,属于金属单质,A错误;氢氧化钠俗称苛性钠、火碱或烧碱,其化学式为NaOH,属于碱,B错误;大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙的化学式为CaCO3,属于盐,不是氧化物,C错误;乙酸俗称醋酸,其化学式为CH3COOH,属于有机物,D正确。故选D。
方法指导　掌握有机物、纯净物和混合物、单质和化合物的特征,熟悉常见物质的组成是正确解答本题的关键。由不同种元素组成的纯净物是化合物。由同种元素组成的纯净物是单质。纯净物是由一种物质组成的物质,混合物是由多种物质组成的物质。有机物是含有碳元素的化合物,碳的氧化物、碳酸盐、碳酸等除外。
对点练4分类法是学习和研究物质的一种重要方法。下列分类正确的是
(　　)
A.氮气、碘酒——单质
B.氧化铜、硫酸钠——氧化物
C.烧碱、纯碱——碱
D.甲烷、乙醇——有机物
D
解析:氮气N2中只含一种物质,属于单质,碘酒是碘和酒精的混合物,A错误;硫酸钠(Na2SO4)有三种元素组成,不属于氧化物,B错误;纯碱是碳酸钠(Na2CO3)的俗名,属于盐,C错误;甲烷、乙醇属于有机物,D正确。故选D。
实验点电解水实验
实验原理 2H2O 2H2↑+O2↑
实验装置
实验现象 通电后,电极上有气泡产生,通电一段时间后,与正、负极相连的两玻璃管内汇集的气体体积比约为1∶2
产生气体 的检验 ①将燃着的木条靠近与正极相连的玻璃管的尖嘴处,木条燃烧更旺;
②将燃着的木条靠近与负极相连的玻璃管的尖嘴处,气体能够燃烧,且产生淡蓝色火焰
实验结论 ①电解水时正极端产生的气体是氧气,负极端产生的气体是氢气,氢气和氧气的体积比约为2∶1(即“正氧负氢、氢二氧一”);
②水是由氢、氧两种元素组成的
注意事项 电解水时通常在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强水的导电性
误差分析 在实验操作中正、负极产生的气体体积比往往小于1∶2,可能的原因如下:氧气在水中的溶解度比氢气稍大;部分氧气与碳电极发生了化学反应,被消耗
微观反应 示意图
结论:验证了化学变化中分子可分而原子不可分,证明化学反应的实质是分子分裂成原子,原子重新组合形成新的分子
图像分析 电解水产生氢气和氧气的体积和质量关系图:电解水时产生氢气和氧气的体积比约为2∶1(图1),产生氧气和氢气的质量比为8∶1(图2)
【一题通关】
例题兴趣小组追寻科学家的足迹,对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成。
(1)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃,
根据容器内生成的小水珠可知,水是由　　　　　　　组成
的化合物。
(2)水的分解:电解水一段时间后(如图),观察到管a和管b中
气体体积比为　　　　,经检验管a中的气体是　　　　　(填化学式)。
氢元素和氧元素
2∶1
H2
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
方法一:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为　　　　,进而推算出结果。
方法二:已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的　　　　,可计算出水中各元素质量比,结合氢、氧原子的相对原子质量,可进一步推算出结果。
【模型构建】以分子构成的物质为例,图中“ ”表示的是　 。
2∶1
密度
各元素原子个数比
【考法拓展】
(3)[微观探析]建立宏观和微观的联系是化学思维方式。如图为某反应的微观示意图,有关说法正确的是(　　)
A.该示意图表示氢气与氧气发生的反应
B.该反应前后元素的化合价没有改变
C.水中氢元素和氧元素的质量比为2∶1
D.水分子由氢原子和氧原子构成
D
(4)[跨学科实践活动]实验过程中,同学们发现电解纯水速率较小。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氧气所用的时间)
氢氧化钠溶液浓度 电压
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
①该实验的目的是 　 。
②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浓度对电解水速率的影响
电压一定时,氢氧化钠浓度越大,电解速率
越大
(5)[化学史应用]水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制枪管将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,实验示意图如图所示。上述反应的化学方程式为　 。
该反应若生成1 g氢气,则理论上铁制枪管应增重　　　　 g。实验发现枪管实际增重比理论数值大,其可能的原因是__________________________
　 　。
8
3Fe+4H2O(水蒸气) Fe3O4+4H2
枪管外壁部分铁与空气中的
氧气反应而增重
(6)[数字化实验]水热分解也可制得氢气,高温下水分解体系中粒子含量与温度的关系如图所示:
当温度低于2 000 ℃时,体系内粒子含量没有改变的原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　。已知图中曲线A、B对应的粒子是原子,写出粒子A的化学符号:　　　　　。
低于2 000 ℃时,水分子还没有开始分解
H
解析:【宏观辨识】(1)氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,由质量守恒定律可知,水是由氢元素和氧元素组成的化合物。(2)由“正氧负氢,氢二氧一”,管a和管b中气体体积比为2∶1,则管a中的气体是氢气,其化学式为H2。【证据推理】方法一:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,氢分子和氧分子的个数比为2∶1,则氢、氧原子的个数比为2∶1。方法二:已知电解水实验中氢气和氧气的体积比,若知道正、负极产生气体的密度,根据公式m=ρV,可计算出水中各元素质量比,结合氢、氧原子的相对原子质量,可求得氢原子和氧原子的个数比为2∶1。【模型构建】由化合物中各元素的原子个数比以及相对分子质量可以确定物质的化学式。
(3)由粒子的构成和反应的粒子数目关系可知,该示意图表示水分解生成氢气和氧气,A错误;该反应生成了两种单质,元素的化合价都发生了变化,B错误;水的化学式是H2O,氢元素和氧元素的质量比为(1×2)∶16=1∶8,C错误;由水分子的模型图可知,水分子由氢原子和氧原子构成,D正确。(4)①探究了两种氢氧化钠浓度及3个电压对电解水速率的影响。②当氢氧化钠浓度一定时,电压越大,收集10 mL氧气的时间越短,说明电解速率越大;当电压一定时,氢氧化钠浓度越大,收集10 mL氧气的时间越短,说明电解速率越大。(5)水和铁在高温的条件下生成四氧化三铁和氢气,据此书写化学方程式。设生成1 g氢气,理论上铁制枪管应增重的质量为x。
3Fe+4H2O(水蒸气) Fe3O4+4H2　固体的质量差
168 232 8 64
1 g x
x=8 g,实验发现枪管实际增重比理论数值大,可能的原因是枪管外壁的铁与空气中的氧气反应而增重。
(6)分析图像可知,温度高于2 000 ℃时水才开始分解,当温度低于2 000 ℃时,体系内粒子含量没有改变的原因是没有达到水的分解温度;水中氢原子与氧原子的个数比为2∶1,则题图中曲线A对应的是H、曲线B对应的是O。
多维训练培素养
1.水是宝贵的自然资源,下列有关水的说法中正确的是(　　)
A.自来水厂净水过程中,明矾的作用是杀菌消毒
B.水资源取之不尽用之不竭,可以随意使用
C.生活中选用无磷洗衣粉,是为了防止水体富营养化
D.通常用加热煮沸的方法鉴别软水和硬水
C
2.某同学进行水的组成及变化的探究,其中操作错误的是(　　)
D
3.人类的日常生活离不开水,下列关于水的说法正确的是(　　)
A.地球上的淡水资源取之不尽,用之不竭
B.水体有自净能力,生活污水可任意排放
C.电解水生成氢气和氧气,证明水由氢气和氧气组成
D.自来水厂通常对天然水进行沉降、过滤、灭菌等净化操作生产自来水
D
4.许多学校安装了直饮水机,只要将它与自来水连接,便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某品牌直饮水机的工作原理如图所示,下列说法不正确的是(　　)
A.活性炭吸附过程发生了化学变化
B.滤膜可除去水中的不溶性杂质
C.紫外光照射的作用是消毒
D.直饮水是混合物
A
5.(2025·贵州中考)氧化铟(In2O3)在触摸屏等设备中被广泛使用。In2O3的物质类别是(　　)
A.酸 B.碱
C.盐 D.氧化物
D
6.[跨学科实践活动]赤峰市三座店水库是内蒙古自治区“十五”期间最大的水利建设项目,是国家大(Ⅱ)型水利枢纽工程。三座店水库是赤峰市中心城区集中式饮用水水源地,每年向城区供水4 745万立方米。有效缓解了城区地下水超采和供水紧张的问题。小伟用如图所示装置处理库水,下列叙述正确的是(　　)
A.可以降低库水的硬度
B.可以将库水变成蒸馏水
C.能起到杀菌消毒的作用
D.活性炭可以除去水中的色素和异味
D
解析:该装置不能除去溶于水的钙、镁化合物,不能软化水,A错误;该装置不能全部除去溶于水的物质,不能得到蒸馏水,B错误;该装置不能杀菌消毒,C错误;活性炭可以除去水中的色素和异味,D正确。故选D。
7.水是生命之源。某学校九年级的同学模拟黄河水变成自来水的部分净化过程如下。
(1)取100 mL黄河水注入烧杯中,加入少量　　　　　　(填物质名称),用玻璃棒搅拌使之溶解,静置。
(2)实验室在过滤操作中使用玻璃棒的作用是　　　　　　。
(3)生活中为了降低水的硬度并杀灭水中病原生物,常采用的方法是　　　　　。
明矾
引流
煮沸
8.化学既要从宏观层面研究物质,又要从微观层面探析本质。请根据图示回答问题。
(1)宏观角度辨识水的组成。
在电解水实验中,两个电极上都会产生气泡。如图1所示,正、负极产生气体的体积比约为　　　　　,正极产生的气体能使　　　　　　　　　　,说明是氧气,经验证负极产生的气体为氢气。此实验可证明水是由
　　　 　　　组成的。
(2)微观角度探析水的分解。
由图2可知,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。反应过程中没有发生变化的粒子是　　　　　　　　　　。根据水分子的示意图可知,1个水分子由　　　　　　　　　　　　构成。
1∶2
带火星的木条复燃　
氢元素和氧元素
2H2O 2H2↑+O2↑
氢原子和氧原子
2个氢原子和1个氧原子
解析:(1)根据口诀“正氧负氢,氢二氧一”,可知正、负极产生气体的体积比约为1∶2,正极产生的气体能使带火星的木条复燃,说明是氧气,负极产生的气体为氢气。根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,则此实验可证明水是由氢元素和氧元素组成的。(2)由图2可知,两个水分子分解生成两个氢分子和一个氧分子,所以该反应的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑;根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,则反应过程中没有发生变化的粒子是氢原子和氧原子。根据水分子的示意图可知,1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
9.如图所示,在蒸馏烧瓶中加入几粒碎瓷片,再加入约容积的自来水,连接装置进行制取蒸馏水的实验。下列说法不正确的是(　　)
A.实验时,冷凝管应该用铁架台夹持固定
B.实验时,冷凝管进、出水的方向:b进a出
C.图中所示装置,温度计的位置不对,水银球
应该插入水中
D.陶土网的作用是使蒸馏烧瓶均匀受热,碎瓷
片的作用是防止加热时出现暴沸
C
10.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(　　)
位置 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
D
11.【科普阅读】
地球是一个美丽的“水球”,表面约71%被水覆盖,淡水仅占总水量的2.5%,其余是海水或咸水,海水淡化是解决人类淡水资源短缺的有效措施,全球海水淡化水用途如图1所示。
海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用蒸发和冷凝分离水与非挥发性物质,能耗大、成本高;膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化,但现有薄膜的水通量低,应用受到限制。有科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜,可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图2所示。
图1
图2
依据上文,回答下列问题。
(1)全球海水淡化水用途排在首位的是　　　　　　。
市政供水
(2)热分离法中,水发生了　　　 　　(填“物理变化”或“化学变化”)。限制热分离法大规模应用的原因是　 　 。
(3)石墨烯海水淡化膜允许　　 　通过。
(4)石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质,下列说法正确的是　　　(填字母)。
a.都由碳元素组成
b.都由碳原子构成
c.物理性质相似
(5)提出爱护水资源的一条建议: 　。
物理变化
能耗大、成本高
水分子
a
淘米的水用来浇花
12.[新情境题]兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
Ⅰ.多角度认识制氧原理
(1)太空舱制氧系统中电源A极是　　极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧　　　　　　。
(2)太空舱制氧原理的化学方程式为 　 ,
反应过程中种类和数目均没有发生变化的粒子是　　　　　(用符号表示)。
负
更旺
2H2O 2H2↑+O2↑
H、O
(3)太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量关系是　　　(填字母)。
A
Ⅱ.多措施提高制氧效率
【查阅资料】
提高电解效率的措施主要包括:增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
(1)用30%的KOH溶液代替水进行电解,增大了水中　　　　　　的浓度,增强了水的导电性。
(2)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一:温度升高,粒子
　 。
离子
运动速率加快
(3)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面　　　　　(填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
减小
超声波振动能减少电极表面的气泡

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