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第1章水和水溶液知识点第一节地球上的水1、水的分布1、水的总储量:1.386×1018米32、水的分布:海洋、陆地、大气、生物中。3、水的状态:固态、液态、气态(以液态为主)4.水体分类:分类1(按水在地球上的分布区域来分):海洋水、陆地水、大气水、生物水等;分类2(按含盐量分):淡水、咸水;分类3(按状态分):固态水、液态水、气态水2、水循环1、成因:水的物理性质,即水的三态变化(内因);太阳辐射、地心引力(外因)2、环节:蒸发、蒸腾、水汽输送、降水、下渗、地表径流、地下径流等3、途径:海陆间循环(海洋—大气—陆地)海上内循环(海洋—大气)陆上内循环(陆地—大气)4、水循环的意义:(1)维持全球水量平衡,使陆地淡水资源得到补充和更新。(2)使地球上的水,大气,岩石,生物构成一个动态系统。(3)促进自然界的物质循环和能量转化。(4)影响全球气候,塑造地表形态。5、地球上主要水体的平均更新周期:更新最快————大气水更新最慢————冰川6、影响水循环的改造工程:修建水库、跨流域调水、引水灌溉,植树造林、毁林开荒、过度伐木等三、水资源的分布1、水资源含义:(1)从广义来说是指水圈内水量的总体。(2)通常说的水资源主要是指陆地上的淡水资源。(3)从水循环的角度看,一个区域可供人们使用的水资源是指:在一段时间内降水的总量和同期蒸发损失的水量之差。即区域内地表和地下径流的水量。(4)水资源=地表和地下径流的水量=一段时间内降水的总量和同期蒸发损失的水量之差如果某地区的水循环十分活跃,该地区水资源就比较丰富。从全球范围看,赤道附近地区和沿海地区,水资源往往比较丰富,而内陆和沙漠地区,水资源则比较贫乏。2、水资源分布特点:具有时空分布不均衡的特点。1资源的分布和淡水水体的分布有关的以冰川为例,主要分布在南、北两极,而在非洲冰川面积却很小。2水资源的分布与水循环活跃程度是密切相关的。如果某地区的水循环十分活跃,该地区水资源就比较丰富。水循环不活跃,水资源贫乏。3水资源的分布和和人口数量密切相关。不同国家和地区,由于人口的差异很大,人均拥有的水资源量差异很大。3、我国的水资源(1)我国水资源现状①我国属于缺水较为严重的国家。按水资源总量大小排队,居世界第6位。依次是:巴西、俄罗斯、加拿大、美国、印度尼西亚、中国。②我国人均水资源最贫乏的国家之一。人口众多,中国人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4。世界排名第110位之后(2)我国水资源分布特点:在时间和空间的分配上很不均匀。时间分布:夏季丰富,冬季欠缺。江河径流量年际变化很大。空间分布看:南多北少,东多西少。四、水与生命1.水是生物生存所需的最基本的物质之一2.水是植物的重要组成部分①不同植物的含水量也是不同的。水母的含水量达98%高于一般的动植物。②同一株植物不同部位的含水量是不同的。③水参与植物的生命活动过程。如光合作用、蒸腾作用、根吸收水分。3.动物也离不开水,水是动物生存的基本条件4.对人的生命活动来说,水也是至关重要的物质。一个健康的成年人每天平均约需2.5升水。五、为什么很多地方缺水?(为什么说我国是一个干旱缺水较为严重的国家?)淡水资源有限,当今人们比较容易利用的淡水是湖泊淡水、河流水及浅层地下水,其储量约仅占全球淡水总储量的0.007%。淡水资源分布不均,人口剧增,人口剧增。六、世界水日:3月22日第二节水的组成1、水的电解1、实验装置:水电解器实验前往玻璃管内加满水(水中加少量氢氧化钠或稀硫酸溶液,以增强溶液的导电性。因为,纯水是不易导电的。)电极分别与电源的正负极相连。2实验现象:在水电解器的玻璃管里注满水,水的颜色、状态为无色透明的液体。接通直流电,仔细观察:两个电极上出现了气泡,哪个电极气泡产生快?阴极。过一会儿两支玻璃管内液面都下降且有高低。在相同电解时间里哪个电极产生的气体多?阴极,两极产生气体的体积比约为2:13、检验用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到气体燃烧产生淡蓝色火焰;用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴,慢慢打开活塞,观察到带火星的木条复燃。4、结论水是有氢和氧组成的。5、水电解的文字表达式:通直流电水氢气+氧气6、电解水是化学变化,不能说“因为电解水生成氧气和氢气,所以水是由氧气和氢气组成的”。不能,因为水是纯净物不是混合物。7、氢气和氧气的性质氢气具有可燃性,氧气具有助燃性。8、检验氢气和氧气的方法氧气:将带火星的木条伸入集气瓶中,使带火星的木条复燃。氢气:用点燃的火柴接近这种气体,发现这种气体会燃烧,而且燃烧时会产生淡蓝色的火焰9、说明:氢气难溶于水,氧气不易溶于水。所以电解水制得的气体体积看起来大于2:12、水分子的构成一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的!电解水微观模型:分子发生了改变,原子没有改变。3、水的物理性质2纯净的水是一种无色、无臭、无味、透明的液体。②在常压下,水的凝固点是0℃,沸点是100℃。3水在4℃时密度最大,为1克/厘米3。水结冰时密度减小,体积膨胀。4水对很多物质的溶解能力很强。水中生物的生活就是依靠溶解在水中的氧气。5纯净的水不易导电。第三节水的浮力1、浮力存在:1、在水中会上浮的物体受到向上的浮力。2、浸入气体中的物体也受到向上的浮力。3、会沉的物体浸入水中也受到向上的浮力。4、浸入其他液体中的物体也受到向上的浮力。浸入分为完全浸没和部分浸入①完全浸没时:V浸入=V物体②部分浸入时:V浸入=V物体—V露出2、浮力1、定义:浸在液体或气体中的物体受到液体或气体对它向上的托力。2、浮力的方向总是竖直向上3、浮力产生的原因:浸在水中的物体,下表面受到水向上的压力大于上表面受到水向下的压力。F浮=F向上-F向下4、求浮力的方法:①压力差法(定义法):F浮=F向上—-F向下②称重法:F浮力=F空气—F水中=G—F水中方法的适用条件:物体在液体中能够下沉。③阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液gV排液4两力平衡法:漂浮、悬浮:F浮=G物5、阿基米德原理:(1)内容:浸在液体中的物体,受到竖直向上的浮力,且浮力的大小等于物体排开液体的重力。字母表达式为:F浮=G排液=ρ液gV排液其中ρ液指液体密度,V排液指排开液体的体积。从公式中可以看出液体对物体的浮力与液体密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。(2)阿基米德原理既可用于液体浮力的计算,也可用于气体浮力的计算。计算时,体积单位必须用米3密度单位必须用千克/米3(3)在研究阿基米德原理实验中,要测出浮力必须用弹簧秤测出石块在空气中的重力和在液体中拉力,两者之差就是石块浸没在液体中所受到的浮力。要测出从溢水杯中排出的水重,必须用弹簧秤测出被石块排出的水和烧杯的总重以及空烧杯的重力,两者之差就是被石块排开水的重力,其大小等于石块浸没在水中时受到的浮力。6、物体浮沉条件(1)物体浮沉的受力分析F浮>G物上浮F浮下沉F浮=G物悬浮(2)、沉浮与密度关系F浮=G排液=ρ液gV排液G物=m物g=ρ物gV物悬浮时:F浮=G物即ρ液gV排液=ρ物gV物因为V排液=V物所以ρ液=ρ物下沉时:F浮即ρ液gV排液<ρ物gV物因为V排液=V物所以ρ液<ρ物上浮时:F浮>G物即ρ液gV排液>ρ物gV物因为V排液=V物所以ρ液>ρ物物体浮沉的条件小结沉浮情况受力情况密度关系体积上浮F浮>G物ρ液>ρ物V浸=V物下沉F浮ρ液<ρ物V浸=V物悬浮F浮=G物ρ液=ρ物V浸=V物漂浮F浮=G物ρ液>ρ物V浸7、物体浮沉条件的应用(1)在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练,为了保证航天员在水中处于悬浮状态,应使航天员自身及所携带的装到的浮力与重力相等。(2)密度计原理:利用物体漂浮的条件进行工作。构造:下面的铅粒能使密度计直立在液体中。刻度:刻度线不均匀,上小下大,上疏下密(3)轮船工作原理:利用漂浮的条件工作的。轮船排水量:轮船满载时排开水的质量。单位:吨。(4)潜水艇工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。(5)气球和飞艇的工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气密度的气体。如氢气,氦气,热空气。为了能定向航行而不是随风飘荡,人们把气球发展成了飞艇。第4节物质在水中的分散状况1、溶液1、溶质、溶剂和溶液(1)溶质:被溶解的物质。可以是固体,液体,气体。(2)溶剂:能溶解其它物质的物质。常用的溶剂是水,酒精,汽油,丙酮。(3)溶液:溶质在溶剂中溶解后所得到的物质。(4)溶质、溶剂的判断方法:固体(气体)+液体:液体为溶剂液体+液体:量多的为溶剂只要有水,不管量多量少,水为溶剂在溶液中,不注明溶剂时,一般溶剂水2、溶液的组成(1)溶液是有溶质和溶剂组成的。(2)溶液的质量等于溶质的质量与溶剂的质量之和。溶质的质量不包括不溶解部分的质量。(3)溶质和溶剂体积之和不等于溶液的体积。原因:因为分子间有空隙。3、溶液的特点:(1)溶液是一种均一、稳定的混合物。均一稳定的液体不一定是溶液。(2)溶液是透明的,透明的液体不一定是溶液。(3)溶液的颜色有很多种,不一定是无色的。二、悬浊液和乳浊液(1)悬浊液:固体小颗粒悬浮在液体里而形成的物质叫做悬浊液。如钡餐,泥水,血液。(2)乳浊液:小液滴分散到液体里形成的物质叫做乳浊液。如牛奶,肥皂水,油和水的混合物。(3)悬浊液、乳浊液不稳定,静置一段时间后会分层(4)实验:将食盐、粉笔灰、色拉油与水混合;色拉油与酒精混合实验内容食盐、水粉笔灰、水色拉油、水色拉油、酒精震荡溶解,澄清透明不溶,浑浊不溶,浑浊溶解,澄清透明静置稳定,不分层不稳定,分层不稳定,分层稳定,不分层混合物的分类溶液悬浊液乳浊液溶液(5)比较悬浊液、乳浊液、溶液物质悬浊液乳浊液溶液是否透明不透明,浑浊透明久置是否分层久置分层久置不分层特点不均一,不稳定均一稳定相同点混合物(5)混合物:由多种物质组成的物质叫做混合物。如悬浊液,乳浊液,溶液。2、实验基本操作1、药品的取用A、取用药品的“三不”原则:不接触、不猛闻、不品尝。B、取用药品的用量(1)严格按实验规定用量;(2)未指明用量取最少量:液体1mL-2mL;固体盖满试管底部。(3)实验剩余药品“三不”原则:不丢不回不带走。1.固体药品的取用(如图1-39):(1)取固体粉末时要用药匙或纸槽。药匙的两端是大小不同的两个匙,取较多量时用大匙,较少时用小匙。(2)往试管里装固体粉末时,试管应倾斜,把盛有药品的药匙小心地送入试管底部,然后使试管竖立起来,让药品全部落在底部,或将试管水平放置,把固体粉末放在折叠成槽状的纸条上,送入试管管底,然后将试管竖立起来。(3)取块状固体药品(如大理石、锌粒等)时,先把试管横放,然后用镊子把块状药品或金属颗粒放入试管口,再把试管慢慢地竖立起来,使药品或金属颗粒缓缓地滑到容器的底部,以免打破试管。2.液体药品的取用(如图1-40)(1)液体药品通常盛在细口瓶里。取用时,先把瓶塞拿下,倒放在桌上。然后一手拿试剂瓶,另一手斜持试管,使瓶口紧挨着试管口,让液体缓缓地流入试管中。当所需液体倒完后,应立即盖紧瓶塞,把瓶子放回原处,并注意使瓶上的标签向外。(2)用量筒正确量取一定体积的液体:首先应根据取用液体的量选择合适量程的量筒,然后将液体倒入量筒中,当接近刻度线时用滴管调到所需液体的量。(注意:眼睛要与液面层的下沿相平)(3)注意:倾倒方式用于取用多量的液体①瓶塞倒放在桌上;②试剂瓶标签向手心;③试管略倾斜,瓶口紧挨试管口。1倒完后,应立即盖紧瓶塞,把瓶放回原处,标签向外。胶头滴管的取用用于吸取滴加少量液体(4)滴管的使用(竖直悬空)1)握持方法是用中指和无名指夹住玻璃管部分以保持稳定,用姆指和食指挤压胶头以控制试剂的吸入或滴加量。2)胶头滴管加液时,不能伸入容器,更不能接触容器。3)不能倒置,也不能平放于桌面上。应插入干净的瓶中或试管内。4)用完之后,立即用水洗净。严禁未清洗就吸取另一试剂。5)胶帽与玻璃滴管要结合紧密不漏气,若胶帽老化,要及时更换。其中最容易出错的就是把胶头滴管伸入试管口以下,另外要注意的就是往试管中滴加试剂时胶头滴管要保持竖直。(5)用量筒量取液体①根据取用量,选择合适量程的量筒;所选量筒的量程应略大于所取量,并越接近越好,以减少误差。②将液体倾倒入量筒中;③接近刻度线时,用滴管调到所需液体的量。眼睛要与凹液面的最低层相平第5节物质的溶解一、物质的溶解性1、定义:通常把一种物质溶解在另一种物质里的能力,叫做溶解性。是物理性质。2、注意点:(1)不同溶质在同一种溶剂中,溶解能力不同。如酒精易溶于水而汽油难溶于水(2)同一溶质在不同溶剂中,溶解能力不同。如食盐溶于水而不溶于汽油。(3)在一定条件下,物质能够溶解的数量是有限的。3、影响固体溶解性的因素:内因:溶质的种类,溶剂的种类(性质)外因:温度4、影响气体溶解性的因素:内因:溶质的种类,溶剂的种类(性质)外因:温度、压强(温度越高,溶解性越小。压强越大,溶解性越大)5、溶液的吸热和放热:有的物质溶解时,会放出热量,使溶液温度升高;如浓硫酸,氢氧化钠。有的物质溶解时,会吸收热量,使溶液温度降低;如硝酸铵。也有许多物质溶解时,溶液的温度没有明显变化。8、影响溶解快慢的因素:温度、颗粒大小、是否搅拌。3、饱和溶液和不饱和溶液1、饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液。2、不饱和溶液:在一定温度下,一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的不饱和溶液。3、注意:在描述饱和和不饱和溶液时一定要强调(1)一定温度(2)一定量的溶剂(3)某种溶质4、怎样判断一种溶液是不是饱和溶液?①如果溶液中有少量未溶的溶质,则是饱和溶液;②若加少量的溶质,溶质还能继续溶解的是不饱和溶液,不能继续溶解的是饱和溶液。5、饱和溶液可以转变成不饱和溶液吗?①、加溶剂②、升温(一般情况下)6、不饱和溶液可以转变成饱和溶液吗?①、增加溶质,②、蒸发溶剂,③、降低温度(一般情况下)4、浓溶液和稀溶液1、浓溶液:溶有较多溶质的溶液2、稀溶液:溶有较少溶质的溶液3、注意:(1)溶液的浓和稀是溶质在溶液中含量的多少,它与温度的变化无关,不受溶剂质量条件的限制。(2)饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液。四、溶解度S1、定量表示物质溶解性的大小。2、溶解度的定义:在一定的温度下,某物质在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量,为该物质在这种溶剂里的溶解度。3、理解这个概念,抓住四个要点:(1)一定的温度;(溶解度与温度有关)(2)100克溶剂;(人为规定、统一标准)(3)达到饱和;(不饱和、无溶解度可言)(4)溶质的质量;(单位为克)4、例:蔗糖在20℃时的溶解度是203.9g。含义是什么?在20℃时,100g水中最多可溶解203.9g蔗糖。或在20℃时,100g水中溶解203.9g蔗糖,溶液达到饱和。5物质在水中溶解性等级溶解性难溶微溶可溶易溶溶解度(20℃)小于0.01克0.01-1克1-10克大于10克易溶:如氯化钠、蔗糖、氯化铵、硝酸钾可溶:如氯酸钾微溶:如氢氧化钙难(不)溶:碳酸钙6、溶解度的表示方法:(1)列表法:(2)溶解度曲线7、固体物质溶解度受温度变化影响情况:大多数固体物质溶解度随温度升高而增大,例如硝酸钠等。少数固体物质溶解度受温度影响不大,例如食盐。极少数固体物质溶解度随温度升高反而减小,例如熟石灰。8、溶解度与溶解性的区别和联系:溶解性溶解度含义定性反应溶质在溶剂中溶解能力的大小,表示物质的一种特性定量反应物质的溶解性大小,可用于比较不同物质的溶解能力表示方法易溶、可溶、难溶、微溶粗略表示在一定温度,溶质在100克溶剂中达到饱和时所溶解的质量表示联系在一定温度下,物质溶解性越大,溶解度也越大5、溶质的质量分数1.概念:是指溶质的质量与溶液的质量之比。(溶质的质量分数越大,溶液中的溶质相对含量就越大,溶液的浓度也越大。)配制溶质的质量分数为10%的氯化钠溶液50克1.计算:配制此溶液需要氯化钠_5_克,水45_毫升。2.称量和量取:用托盘天平称取所需的氯化钠,放入烧杯中。用量筒量取所需的水。3.溶解:将用量筒量取的水,倒入盛有氯化钠的烧杯里,用玻璃棒搅拌。待氯化钠完全溶解时,10%的氯化钠溶液就配制好了。8、有关溶质质量分数的计算1已知溶质和溶液或溶剂的质量,求溶质的质量分数(见上公式)饱和溶液中溶质的质量分数计算2计算配制一定溶质的质量分数的溶液所需溶质和溶剂的质量推导公式:溶质=溶液×P%3已知溶解度计算此温度下饱和溶液中溶质的质量分数饱和溶液是该温度下该溶质能配出的最浓溶液,不能配出该温度下更浓的溶液。9、浓溶液稀释配制成稀溶液1、将浓溶液稀释配制成稀溶液时,溶质的质量在稀释前后不变。2、溶液稀释或浓缩的计算:m前溶质=m后溶质即:m前溶液A%前=m后溶液B%后10、稀释浓硫酸的正确方法:把浓硫酸沿着器壁倒入盛有水的容器中,并用玻璃棒不断搅拌。第六节物质的分离一、晶体:具有固定的熔点,有规则的几何形状的物质。二、晶体和非晶体主要区别:1、晶体有一定的熔点和凝固点,非晶体没有一定的熔点和凝固点。2、晶体有规则的几何形状,非晶体没有规则的几何形状。三、结晶的方法1、蒸发溶剂:如食盐一般适用于溶解度受温度影响较小的物质。2、冷却热饱和溶液:如硝酸钾适用于溶解度受温度影响较大的物质。6、结晶水和物1、含有结晶水的化合物称为结晶水合物,如胆矾、石膏等物质。而食盐、硝酸钾和硫酸钡等物质不含结晶水。2、风化现象:结晶水合物在室温下不太稳定,在干燥的空气里会失去部分或全部结晶水的现象。3、潮解现象:晶体放在空气里,会逐渐吸收空气里的水分而变潮湿,直到在它的表面上溶解而成为饱和溶液甚至稀溶液的现象。如氯化钙、氯化镁和氢氧化钠等。4、举例:硫酸铜晶体(含结晶水)蓝色无水硫酸铜粉末(不含结晶水)白色硫酸铜溶液蓝色第七节水资源的利用、开发和保护一、水资源的利用1、水资源危机将带来生态系统恶化和生物多样性破坏,人类生存也将受到威胁。2、我国水资源问题是:人均水资源贫乏,时空分布不均,浪费污染严重。华北、西北地区严重缺水二、水资源的开发①建设大陆引水工程如南水北调②建设海水淡化工程:蒸馏法、冷却法、反渗透法。3、水资源的保护1.节约用水①水的再循环②减少水的使用③回收利用2.3月22日世界水日4、防止水污染1.水污染含义:水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象。2.污染物来源①未经处理而排放的工业废水(含有毒化学物质)②未经处理而排放的生活污水(含致病微生物);③大量使用化肥农药、除草剂而造成的农田污水(含农药化肥)④堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾⑤因过度开采,产生矿山污水。3.水污染危害:①水生动物难以生存②影响农作物生长③危害人体健康4.防止水污染的措施:①环保部门加强水质监测。②工业废水经处理,达标后再排放。③农业上合理使用农药和化肥。④生活污水集中处理,达标后再排放。 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