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第四章　生命之源——水
4.1
我们的水资源
第1课时　人类离不开水　珍惜水资源　水污染及其防治)
一、珍惜水资源
1．地球表面70.8%被水覆盖，但供人类利用的淡水小于
1%。
2．海洋是地球上最大的储水库。海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是
H2O，最多的金属元素是Na，最多的元素是O。
3．我国水资源的状况：分布不均，人均量少。
4．节约用水
(1)生活中提倡一水多用，使用节水型器具；
(2)农业中改大水漫灌为喷灌、滴灌；
(3)工业中提倡对水重复利用，循环使用。
5．爱护水资源——一方面要节约用水；另一方面要防治水体污染。
二、水污染及其防治
1．水污染的原因：
(1)工业“三废”(废渣、废液、废气)的任意排放；
(2)农药、化肥的不合理施用，生活垃圾的随处堆积，生活污水的任意排放。
2．防治水污染：
(1)工业“三废”要经处理达标排放、提倡零排放；
(2)生活污水要集中处理达标排放、提倡零排放；
(3)合理施用农药、化肥，提倡使用农家肥；
(4)加强水质监测。
第2课时　水的净化和纯化
一、水的净化方法
1．沉降：
利用不溶性物质的重力作用沉淀于水底。明矾是一种常用的净水剂，它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉降，以达到净水的目的。
2．过滤：
把不溶性固体与液体分开。程度高于沉淀，可以除去已沉淀下来的杂质，还可以除去质量较小但体积较大的固体颗粒，它对一些能溶于水的杂质不起作用。
3．吸附：
常用活性炭对水中的杂质吸附而沉降。
活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附水中的悬浮物，也可以吸附溶于水的色素和异味。但需要注意的是，活性炭不能吸附可溶性钙、镁化合物，活性炭不能降低水的硬度。活性炭净水器的入水口在净水器的下面，可以使净水效果更好。
4．杀菌：
在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒。如漂白粉、氯气(Cl2)、二氧化氯(ClO2)等。
5．蒸馏：
除去水中可溶性杂质的方法，净化程度相对较高，得到的蒸馏水可以看成是纯净物。
6.
蒸发操作
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(1)蒸发用到的仪器：铁架台(带铁圈)或三脚架、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿等。
(2)蒸发操作适用范围：适用于分离液体与溶解在液体中的固体物质。
(3)蒸发操作注意事项：
蒸发过程中应用玻璃棒一直搅拌，目的是防止液体受热不均造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多量固体物质时，停止加热，继续搅拌，利用余热使水分蒸干。
(4)①用蒸发皿蒸发液体时，不需要垫石棉网。②取用热的蒸发皿时要用坩埚钳，不能用手拿(防烫伤)；
③从铁架台上取下热的蒸发皿不可直接放在实验台上，要垫上石棉网(防止烫坏实验台)。
7.
蒸馏操作
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(1)蒸馏：可除去水中难溶性和可溶性杂质，净水方法中净化程度最高。得到的蒸馏水为纯水。
(2)应该注意的问题
①连接装置后应先检查装置气密性。
②温度计下端的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处。
③加热烧瓶应垫石棉网。
④为了防止暴沸，在水中加几粒沸石或碎瓷片。
⑤冷水从下口进入，热水从上口流出。
⑥制取蒸馏水时，应待温度计示数为100
℃时开始收集水。
8.自来水生产过程
(1)自来水的净化生产过程主要包括絮凝(使悬浮物自然凝结沉淀或加入明矾)、过滤、曝气(空气氧化)、杀菌(加入氯气、臭氧或二氧化氯)。
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注意：自来水净化过程中发生化学变化的步骤是曝气和杀菌。
(2)可直接饮用的水有矿泉水、纯净水、矿物质水等。矿泉水是将泉水经过过滤、杀菌等工序制成的饮用水，其中含有某些有益于健康的微量元素。
二、硬水与软水
1．硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水。
软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。
2．硬水和软水的区分方法：
分别取少量的软水和硬水于试管中，滴加等量的肥皂水，振荡。有较多泡沫产生的水是软水；泡沫很少，产生较多浮渣的水是硬水。
3．硬水的危害：
(1)用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂又洗不干净衣物，时间长了还会使衣物变硬。
(2)锅炉用水硬度高了十分危险，因为锅炉内结垢之后不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。
(3)长时间饮用硬水有害健康。
4．硬水软化
生活中常用煮沸的方法，实验室常用蒸馏的方法。
4.2　水的组成
一、水的物理性质
1．通常状况下，纯净的水是无色、无气味的透明液体。在压强为101.3
kPa时，水的凝固点为0
℃，沸点是100
℃。温度为4
℃时，水的密度最大，为1
g·cm－3。
2．冰的密度比水小，因此冰、水共存时，冰会浮在水的上面。
二、水的电解实验
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1．实验：往水电解器中加满水；向其中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液，目的是增强水的导电性；接通直流电。
2．现象：(1)通电后，两个电极上均产生气泡；(2)一段时间后与电源负极相连的玻璃管内产生气体的体积大约是与电源正极相连的玻璃管内产生气体体积的2倍。
3．检验：(1)与电源正极相连的玻璃管内的气体能使带火星的木条复燃，说明该管内的气
体是氧气；(2)与电源负极相连的玻璃管内的气体能被燃着的木条点燃，并产生淡蓝色火焰，说明该管内的气体是氢气。
4．微观解释：化学变化的过程是分子分解为原子，原子进行重新组合形成新分子的过程。在变化过程中，原子的种类、个数都不发生改变。电解水的微观示意图如下：
5．结论：(1)水氢气＋氧气；
(2)水是由氢元素和氧元素组成的；
(3)分子在化学变化中可分而原子不可分。
4.3　质量守恒定律
一、探究实验：质量守恒定律的探究
1．实验对比：利用“对比法”研究质量守恒定律的反应装置：
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实验Ⅰ和实验Ⅱ都是石灰石和稀盐酸反应，观察到的相同现象是石灰石表面都有气泡产生，所不同的是实验Ⅰ通过玻璃管与外界大气相通，实验Ⅱ加有小气球密封；反应后，发现实验Ⅰ天平不平衡，实验Ⅱ天平平衡。实验Ⅲ是NaOH溶液和CuSO4溶液在密闭装置内的反应，反应中观察到生成蓝色沉淀，反应后天平保持平衡。
2．解释：
(1)实验Ⅰ中有气体从玻璃管逸出，导致天平在反应后不平衡；实验Ⅱ中气体被收集在气球中，天平平衡；实验Ⅲ在密闭容器中反应且无气体生成，天平平衡。
(2)气球的作用：
①调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用；
②密封装置，防止实验时锥形瓶内、外的物质发生交换而导致实验失败。
注意：若气球鼓起太大，可能因浮力问题影响实验测定结果。
3．实验结论：
在化学反应里，参加反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，这就是质量守恒定律。
二、质量守恒定律的应用
1．求某个反应物或生成物的质量；
2．推断反应物或生成物的组成(化学式)；
3．判断反应物是否全部参加了反应。
三、化学反应前后“五个不变、两个一定改变、两个可能改变”
化学反应前后
五个不变
宏观
各物质的总质量不变
元素的种类不变
微观
原子的种类不变
原子的数目不变
原子的质量不变
两个一定改变
宏观
物质的种类一定改变
微观
分子的种类一定改变
两个可能改变
分子的数目可能改变
元素的化合价可能改变
质量守恒的原因：从微观上看，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变。
四、托盘天平
1．结构
托盘天平由托盘(左、右两个)、指针、标尺、调节零点的平衡螺母、游码、分度盘等组成。托盘天平只用于粗略的称量，能精确到0.1
g。
2．使用方法
(1)称量前先把游码放在标尺的零刻度处，检查天平是否平衡。如果天平未达到平衡，调节左、右的平衡螺母，使天平平衡。
(2)称量时把称量物放在左盘，砝码放在右盘。砝码可用镊子夹取，先加质量大的砝码，再加质量小的砝码，最后移动游码，直到天平平衡为止。记录所加砝码和游码的质量。
(3)称量完毕后，应把砝码放回砝码盒中，把游码移回0处。
3．注意事项：
化学实验称量的药品，常是一些粉末状或是易潮解的、有腐蚀性的药品，为了不使天平受到污染和损坏，使用时还应特别注意：
(1)称量干燥的固体药品前，应在两个托盘上各放一张干净的、大小相同的纸片，然后把药品放在纸上称量。
(2)易潮解或有腐蚀性的药品，必须放在玻璃器皿(如小烧杯、表面皿)里称量。
4．天平使用记忆要诀：
使用天平先放平，
两盘放好再调零；
左物右码莫乱放，
潮腐药品玻皿盛；
从大到小加砝码，
称毕依次放盒中；
记录正确收天平，
需将游码拨回零。
4.4　化学方程式
第1课时　化学方程式
一、化学方程式的概念及其意义
1．概念：用化学式表示化学反应的式子，叫做化学方程式。
2．意义
(1)质的意义：表明反应物、生成物和反应条件。
(2)量的意义：物质间反应时的微粒个数比。
(3)微观意义：各物质间反应时的质量比。质量比等于化学方程式中各物质的相对分子质量与化学计量数乘积的比。
以2H2＋O22H2O为例，
①表示氢气与氧气在点燃条件下生成水；②表示氢气、氧气与水的质量比为4∶32∶36；
③表示氢分子、氧分子与水分子的个数比为2∶1∶2。
二、化学方程式的书写
1．书写原则：以科学实验的事实为依据，写出反应物和生成物的化学式；以质量守恒定律为依据，“===”两边各原子的种类和数目必须相同。
2．书写步骤
(1)写：在短线的左右两边分别写反应物和生成物的化学式；
(2)配：在化学式前面配以适当的化学计量数，使反应前后各元素的原子个数相等，将短线改为“===”；
(3)标：标明反应条件和生成物的状态；
(4)查：一查反映客观事实的化学式是否正确，二查化学方程式是否配平；三查生成物状态是否标注、标注是否恰当，四查反应条件是否标明且是否正确。
三、化学方程式的读法
1．根据化学方程式的意义，化学方程式可以有多种读法(以C＋O2CO2为例)。
(1)规则：从左到右读，先读反应物，后读生成物；“＋”读作“和、跟、与”等；“===”读作“生成”；“△”读作“加热”。
(2)宏观读法：
①定性读法：碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳或碳在氧气中燃烧生成二氧化碳；
②定量读法：在反应中，碳、氧气和二氧化碳的质量比为12∶32∶44(即3∶8∶11)，即每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应能生成44份质量的二氧化碳。
(3)微观读法：
该反应中碳原子、氧分子和二氧化碳分子的个数比为1∶1∶1。
2．要从宏观角度描述化学方程式，则反应物和生成物都用宏观描述；要从微观分子、原子角度描述化学方程式，则反应物和生成物都用微观描述。
四、写化学方程式时常出现的错误
1．不尊重科学实验，随意臆造化学式或事实上不存在的化学反应。
2．不遵守质量守恒定律、没有配平或化学计量数不是最简比。
3．化学式书写错误。
4．写错或漏写反应条件。
5．错标或漏标“↑”(气体生成符号)、“↓”(沉淀符号)。
“↑”：如果在反应物中没有气体，而生成物中有气体，那么应该在生成气体的化学式后面标“↑”。
“↓”：在初中阶段，只有在溶液中发生反应时生成沉淀，才在生成沉淀的化学式后标“↓”。
第2课时　怎样根据化学方程式进行计算
一、根据化学方程式计算的依据和步骤
1．计算依据：化学反应中各物质间的质量比等于各物质的相对分子质量与其化学式前化学计量数的乘积之比。已知一种反应物或生成物的质量，可以计算其他反应物或生成物的质量。
2．计算步骤：
设——根据题意设未知量；
写——写出完整、正确的化学方程式；
找——找出已知量、未知量之间的关系；
列——列出比例式；
求——求出未知量；
答——简明地回答问题。
二、利用化学方程式的简单计算
例：用加热氯酸钾与少量二氧化锰混合物的方法制得氧气9.6
g，求被分解的氯酸钾的质量是多少？
解题步骤
书写格式
①设未知量
解：设被分解的氯酸钾的质量为x
②写反应式
2KClO32KCl＋3O2↑
③找相关量
245　　　　　
　　96　
x　
　
　　　　
9.6
g
④列比例式
＝
⑤求未知量
x＝24.5
g
⑥回答问题
答：被分解的氯酸钾的质量为24.5
g
全章大归纳
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