【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.掌握水的電解實(shí)驗(yàn)和水的組成；掌握過(guò)濾、吸附、蒸餾等凈化操作和原理。
2.掌握單質(zhì)和化合物的概念和區(qū)別；學(xué)會(huì)檢驗(yàn)氫氣純度的方法。
3.知道硬水與軟水的區(qū)別，了解硬水的危害及硬水的軟化方法；了解防止水污染的方法。
【要點(diǎn)梳理】
要點(diǎn)一、水的電解實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)裝置：

2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（1）電極上均有氣泡產(chǎn)生；(2) a、b兩試管中氣體體積比約為2:1。
3.氣體驗(yàn)證：（1）a中氣體點(diǎn)燃火焰呈藍(lán)色（若氣體量少，可能有爆鳴聲），證明是氫氣；
（2）b中氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，證明是氧氣。
4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水在直流電的作用下，發(fā)生了分解反應(yīng)，生成了氫氣和氧氣。
水氫氣+氧氣
H2O H2 O2
從上面的實(shí)驗(yàn)和發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以說(shuō)明，水是由氫元素和氧元素組成的。
【要點(diǎn)詮釋】
1.電解水時(shí)電極上出現(xiàn)的氣體可巧記為“正氧負(fù)氫、氫二氧一”。
2.理論上水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣的體積比為2:1，但由于氧氣比氫氣在水中溶解的量多，所以實(shí)驗(yàn)中氫氣與氧氣的體積比往往大于2:1。
要點(diǎn)二、氫氣
1.物理性質(zhì)：氫氣是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體，難溶于水，密度比空氣的?。ㄗ钶p的氣體）。
2.化學(xué)性質(zhì)：純凈的氫氣在空氣中安靜地燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出大量熱，生成水。
氫氣+氧氣 水
H2 O2 H2O
3.檢驗(yàn)氫氣的純度：
（1）驗(yàn)純的原因：如果氫氣不純，當(dāng)空氣里混入氫氣的體積達(dá)到總體積的4.0%-74.2％時(shí)，點(diǎn)燃就會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)范圍叫做氫氣的爆炸極限。所以點(diǎn)燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗(yàn)氫氣的純度。
（2）驗(yàn)純的方法：如圖所示，收集一小試管氫氣，用拇指堵住試管口，使試管口稍向下傾斜，接近酒精燈火焰，再移開(kāi)拇指點(diǎn)火。若聽(tīng)到尖銳的爆鳴聲，則表明氫氣不純，需要再收集檢驗(yàn)。若聲音很小或聽(tīng)到輕微的“噗”聲，說(shuō)明氫氣已純凈。

【要點(diǎn)詮釋】
1.經(jīng)檢驗(yàn)不純需要用排空氣法再重新收集時(shí)，要用拇指按住試管口一會(huì)，否則試管內(nèi)的氫氣火焰可能還未熄滅，有可能使氣體發(fā)生器內(nèi)不純的氫氣燃燒發(fā)生爆炸。
2.點(diǎn)燃任何可燃性氣體（如氫氣、一氧化碳等）之前都要檢驗(yàn)氣體的純度，以防止發(fā)生爆炸。
3.氫氣是理想的能源（氫氣燃燒放熱多，燃燒產(chǎn)物不污染環(huán)境）。當(dāng)前發(fā)展氫能源所面臨的主要問(wèn)題有：高效、經(jīng)濟(jì)的制氫方法；貯存、運(yùn)輸氫氣的安全問(wèn)題等。
要點(diǎn)三、單質(zhì)和化合物
1.單質(zhì)：由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)，如氧氣、氮?dú)狻㈣F、銅等。
2.化合物：由不同種元素組成的純凈物叫做化合物，如水、二氧化碳、高錳酸鉀、氧化鐵等。
3.氧化物：由兩種元素組成的化合物，其中一種元素是氧元素的叫做氧化物，如二氧化碳等。
4.單質(zhì)、化合物和氧化物的比較：
【要點(diǎn)詮釋】
“氧化物”與“含氧化合物”不一樣，后者包含著前者?；衔镏兄灰醒踉?，就是含氧化合物，如高錳酸鉀屬于“含氧化合物”但不屬于“氧化物”。
要點(diǎn)四、水的凈化
1.自來(lái)水的凈化過(guò)程：

自來(lái)水的生產(chǎn)過(guò)程可分為以下幾個(gè)步驟：（1）先加入絮凝劑，使懸浮在水中的微小顆粒狀雜質(zhì)被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分離；（2）使沉淀池里較澄清的水，經(jīng)過(guò)濾池和活性炭吸附池，得到更清的濾后水；（3）在濾后水中通入適量氯氣（或二氧化氯 ）進(jìn)行消毒滅菌后，得到較純凈的自來(lái)水（自來(lái)水屬于混合物）。
2.純水與天然水的區(qū)別：純水是無(wú)色、無(wú)臭、清澈透明的。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有許多可溶性和不溶性雜質(zhì)，因此常呈渾濁。
3.明礬的凈水作用：明礬常用作絮凝劑。它能在水中生成凝膠狀的物質(zhì)，該物質(zhì)具有很強(qiáng)的吸附能力，能使水中細(xì)小的懸浮雜質(zhì)集結(jié)而下沉。
4.活性炭的凈水作用：活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，能夠吸附色素、異味、不溶性雜質(zhì)和部分可溶性雜質(zhì)。
【要點(diǎn)詮釋】
在凈化水的方法中，凈化程度由低到高的順序依次為：靜置沉淀、過(guò)濾、吸附、蒸餾。
要點(diǎn)五、過(guò)濾和蒸餾
1.過(guò)濾：把不溶性的固體與液體分開(kāi)的一種方法叫過(guò)濾。
（1）過(guò)濾器的準(zhǔn)備（如圖甲）：取一張圓形濾紙，對(duì)折兩次，然后打開(kāi)，使濾紙成為圓錐形（一邊是一層濾紙，另一邊是三層濾紙），放入漏斗內(nèi)，使之緊帖漏斗壁，用少量水潤(rùn)濕濾紙使濾紙和漏斗壁之間不要留有氣泡。

甲 乙
（2）安裝過(guò)濾器（如圖乙）：使漏斗的下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁。
（3）過(guò)濾操作：將渾濁的液體混合均勻后，沿玻璃棒慢慢倒入漏斗內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾。
2.蒸餾：給液體加熱，使它變?yōu)檎魵?，再使蒸氣冷卻，冷凝成液體，這種方法叫蒸餾。
蒸餾可以把沸點(diǎn)不同的物質(zhì)從混合物中分離出來(lái)，也可以把揮發(fā)性液體與溶解在液體中的不揮發(fā)性雜質(zhì)分離開(kāi)來(lái)，達(dá)到分離和提純的目的。蒸餾水就是用蒸餾的方法得到的。蒸餾裝置如圖所示：

【要點(diǎn)詮釋】
過(guò)濾的操作要點(diǎn)是“一貼，二低，三靠”：
一貼：制作過(guò)濾器時(shí)，濾紙要緊貼漏斗內(nèi)壁（中間不要留有氣泡，否則會(huì)影響過(guò)濾速度）。
二低：（1）濾紙邊緣低于漏斗邊緣；（2）過(guò)濾器中液面低于濾紙邊緣（否則，液體就會(huì)從濾紙和漏斗壁之間流下，達(dá)不到過(guò)濾的目的）。
三靠：（1）盛待過(guò)濾液的燒杯口要緊靠玻璃棒，使液體沿玻璃棒流入過(guò)濾器；（2）玻璃棒下端輕輕斜靠在三層濾紙的一邊，以免弄破濾紙；（3）漏斗下端要緊靠在下面燒杯的內(nèi)壁，使濾液沿?zé)诹飨拢ǚ駝t濾液會(huì)向四周飛濺，而且影響過(guò)濾的速度）。
要點(diǎn)六、硬水和軟水
1.硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。泉水、井水等都是硬水。
2.軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。蒸餾水屬于軟水。
3.硬水的危害：硬水除對(duì)生活(如洗滌)和生產(chǎn)(如鍋爐)有危害外，長(zhǎng)期飲用硬度很高的水，對(duì)人體的健康也有不利的影響。
4.硬水軟化的方法：生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，實(shí)驗(yàn)室常用蒸餾的方法得到蒸餾水以降低水的硬度，在工業(yè)上常用離子交換法和藥劑軟化法來(lái)得到軟水。
【要點(diǎn)詮釋】
硬水和軟水的區(qū)別方法：在水中滴加肥皂水，攪拌，產(chǎn)生泡沫較多的是軟水，泡沫較少或有浮渣出現(xiàn)的是硬水。
要點(diǎn)七、愛(ài)護(hù)水資源
1.水污染的來(lái)源：
（1）工業(yè)生產(chǎn)中“三廢”（廢水、廢渣、廢氣）的任意排放；（2）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥的不合理施用；（3）石油、重金屬離子對(duì)水體的污染；（4）生活污水的任意排放。
2.水體污染的危害：
（1）工業(yè)廢水及農(nóng)藥等含有毒物質(zhì)影響人類(lèi)和水生植物生長(zhǎng)，危害人類(lèi)健康。
（2）含磷洗滌劑、化肥及生活污水含有大量植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，大量排放，引起水的富營(yíng)養(yǎng)化。
3.防止水污染的主要措施：
（1）提高環(huán)保意識(shí)，加強(qiáng)水質(zhì)的監(jiān)測(cè)。
（2）工業(yè)“三廢”要進(jìn)行綜合利用和經(jīng)處理后再排放。
（3）農(nóng)業(yè)上提倡使用農(nóng)家肥，合理使用化肥和農(nóng)藥。
【要點(diǎn)詮釋】
地球上水的儲(chǔ)量是豐富的，但淡水資源短缺且分布不均勻。再加上近年來(lái)水污染現(xiàn)象的加重，所以我們必須愛(ài)護(hù)水資源，一方面要節(jié)約用水，另一方面要防止水體污染。
【典型例題】
類(lèi)型一、考查水的電解實(shí)驗(yàn)
1.下列說(shuō)法中正確的是（ ）
①電解水時(shí)，與電源負(fù)極相連的電極上產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比正極小，且具有可燃性；②電解水時(shí)，正、負(fù)兩極分別有氫氣和氧氣，而且體積比約為2：1；③電解水時(shí)，與正極相連的玻璃管內(nèi)匯集的氣體比與負(fù)極相連的氣體體積小。
A.①③ B.②③ C.①② D.①②③
【答案】A
【解析】本題考查電解水實(shí)驗(yàn)。電解水時(shí)正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，正極和負(fù)極產(chǎn)生氣體的體積比約為1∶2，質(zhì)量比為8∶1。
【總結(jié)升華】電解水是化學(xué)變化，反應(yīng)前后原子的種類(lèi)、個(gè)數(shù)、質(zhì)量都不改變。與正極相連的試管中產(chǎn)生的是氧氣，能使帶火星的木條復(fù)燃；與負(fù)極相連的試管中產(chǎn)生的是氫氣，能燃燒。該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水是由氧元素和氫元素組成的。
舉一反三：
【變式】下圖中圖a是電解水的簡(jiǎn)易裝置，圖b為電解水生成氣體的體積與時(shí)間的關(guān)系圖。試回答下列問(wèn)題：
(1)圖a中電源的正極是 ，負(fù)極是 。（填甲或乙）
(2)接通電源后，甲管內(nèi)水位下降的快，其原因是 。
(3)若用點(diǎn)燃的火柴檢驗(yàn)B氣體（如圖b），現(xiàn)象是 ，說(shuō)明氣體B有 性質(zhì)，氣體B的名稱(chēng)是 。
(4)實(shí)際操作中，甲、乙體積比常大于2：1，原因是 。

【答案】（1）乙 甲 （2）甲管內(nèi)產(chǎn)生的氣體多
（3）火柴燃燒得更旺 支持燃燒 氧氣
（4）氧氣比氫氣在水中溶解的量多
類(lèi)型二、考查水的凈化、硬水和軟水
2.水是生命之源，應(yīng)該愛(ài)護(hù)水資源。下列凈化水的方法中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的是（ ）
A.通過(guò)蒸餾來(lái)凈化水 B.通過(guò)過(guò)濾來(lái)凈化水
C.用活性炭來(lái)凈化水 D.用明礬來(lái)凈化水
【思路點(diǎn)撥】本題考查物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別，記住有關(guān)概念及過(guò)濾等凈水操作方法是解題的關(guān)鍵。
【答案】D
【解析】ABC凈水過(guò)程都沒(méi)有新物質(zhì)產(chǎn)生，只有D明礬凈水的原理是：明礬溶于水后生成的膠狀物對(duì)雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降除去。
【總結(jié)升華】化學(xué)變化的基本特征是有其他物質(zhì)生成。
3.（長(zhǎng)沙中考）今年，我國(guó)西藏靠尼泊爾地區(qū)邊界發(fā)生了多起地震，災(zāi)區(qū)飲用水被嚴(yán)重污染，為確保災(zāi)民的生活用水安全，急需對(duì)水進(jìn)行凈化處理。下列措施中，不屬于凈水方法的是（ ）
A．吸附沉淀 B．過(guò)濾 C．靜置沉淀 D．加肥皂水
【思路點(diǎn)撥】根據(jù)已有的水的凈化的知識(shí)進(jìn)行分析解答，水的凈化就是除去水中含有的雜質(zhì)。
【答案】D
【解析】
A、吸附沉淀能除去水中的不溶性固體雜質(zhì)，屬于凈化水的方法；
B、過(guò)濾能除去水中的不溶性固體小顆粒，屬于凈化水的方法；
C、靜置沉淀能除去水中的不溶性固體雜質(zhì)，屬于凈化水的方法；
D、肥皂水用來(lái)鑒別硬水和軟水，不能用來(lái)凈化水，不屬于水的凈化方法。
【總結(jié)升華】在凈化水的方法中，凈化程度由低到高的順序依次為：靜置沉淀、過(guò)濾、吸附、蒸餾。
舉一反三：
【變式1】（株洲中考）地球上可利用的淡水不到總水量的1％，我們應(yīng)愛(ài)護(hù)水資源。下列有關(guān)水的說(shuō)法正確的是（ ）
A．海水都是混合物，淡水都是純凈物
B．通過(guò)水的電解實(shí)驗(yàn)可以得到“水是由氫氣和氧氣組成的”結(jié)論
C．愛(ài)護(hù)水資源主要應(yīng)從節(jié)約用水和防治水體污染兩方面采取措施
D．硬水是含有可溶性鈣鎂化合物的水，軟水是不含可溶性鈣鎂化合物的水
【答案】C
【解析】淡水中常溶解一些鈣鎂化合物等雜質(zhì)，也是混合物，A錯(cuò)誤；通過(guò)水的電解實(shí)驗(yàn)可以得到“水是由氫元素和氧元素組成的”結(jié)論，因水是化合物不是混合物，不可能由氫氣和氧氣組成，B錯(cuò)誤；愛(ài)護(hù)水資源主要應(yīng)從節(jié)約用水和防治水體污染兩方面采取措施，C正確；硬水和軟水是根據(jù)水中溶解的可溶性鈣鎂化合物的含量多少劃分的，D錯(cuò)誤。
【變式2】自來(lái)水廠(chǎng)凈化過(guò)程中要分步加入下列試劑，其中用于除去臭味的是( )
A.明礬 B.活性炭 C.氯氣 D.漂白粉
【答案】B
類(lèi)型三、考查單質(zhì)和化合物
4.下列敘述正確的是（ ）
A．由同種元素組成的物質(zhì)就是單質(zhì) B．由不同種元素組成的物質(zhì)就是化合物
C．單質(zhì)一定是由一種元素組成的 D．化合物一定是由兩種元素組成的
【思路點(diǎn)撥】此題主要考查同學(xué)們對(duì)單質(zhì)、化合物概念的理解程度。解題的關(guān)鍵是深刻理解有關(guān)概念的內(nèi)涵和外延，了解常見(jiàn)物質(zhì)的成分，明確物質(zhì)的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。
【答案】C
【解析】由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)；由不同種元素組成的純凈物叫做化合物。A、B中忽視了單質(zhì)和化合物概念中純凈物這一條件的限制，都是錯(cuò)誤的。例如：氧氣和臭氧是由氧元素組成的兩種不同單質(zhì)，如果將氧氣和臭氧混合后，得到的物質(zhì)中只有氧元素，但此物質(zhì)卻不是單質(zhì)，而屬于混合物；又如，將氧氣和氮?dú)饣旌显谝黄鸬玫降奈镔|(zhì)中有氮元素和氧元素，但此物質(zhì)不是化合物，而屬于混合物。D不正確，因?yàn)榻M成化合物的元素不一定是兩種，還可能是兩種以上。
【總結(jié)升華】單質(zhì)由一種元素組成，化合物由兩種或兩種以上元素組成，且都屬于純凈物。
舉一反三：
【變式】下圖表示的是氣體分子的模型，圖中分別表示不同元素的原子，其中表示化合物的模型的是（ ）

【答案】D
單質(zhì)
化合物
氧化物
區(qū)別
宏觀組成
由同種元素組成
由不同種元素組成
由氧元素和另一種元素組成
微觀構(gòu)成
由同種原子直接構(gòu)成或由同種元素的原子構(gòu)成的分子
不同種元素的原子構(gòu)成的分子
不同種元素的原子構(gòu)成的分子
化學(xué)性質(zhì)
不能發(fā)生分解反應(yīng)
在一定條件下可以發(fā)生分解反應(yīng)
在一定條件下可以發(fā)生分解反應(yīng)
分類(lèi)
可分為金屬、非金屬、稀有氣體三類(lèi)
可分為酸、堿、鹽、氧化物等
金屬氧化物、非金屬氧化物
聯(lián)系
都是純凈物，都有固定組成，某些單質(zhì)在一定條件下發(fā)生化合反應(yīng)可以生成化合物，某些化合物在一定條件下發(fā)生分解反應(yīng)可以生成單質(zhì)

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課題3 水的組成

版本： 人教版

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