人教版九年级化学第四单元 自然界的水 学习要点总结课件(共58张PPT)

(共58张PPT)
第四单元 自然界的水
学习要点
一、人类拥有的水资源
地球表面约71%被水覆盖着。海洋是地球最大的储水库，海水中含有的化学元素有80多种，水是一种重要的化学资源。
课题1 爱护水资源
1、海水成分: 海水中平均含盐3.5%，含多种矿物质，如钠、钙、钾、溴、碘、锶等。海洋中还有大量的生物，是人类食物的来源之一；
2、海水资源包括：能量、生物、化学、矿物、及空间资源。利用潮汐能发电，各种化学物质被综合利用;
3、海水还是人类未来重要的淡水来源。
地球上的总储水量虽然很大，但淡水很少。
随着社会发展，用水量不断增加，再加上有些水体遭到污染，加剧了可利用水的减少，使原本已紧张的水资源更加紧缺。
部分国家的人均水量
我国水资源总量居世界第六位，但人均水量很少，许多地区已出现水资源短缺影响人民生活、制约经济发展的局面。
我国各地区（香港、澳门、台湾未列入）人均水量
自然原因
全球真正有效利用的淡水资源少
人为原因
人口增长
缺水的原因
分布不均（时间和空间）
水污染严重
森林破坏严重
二、爱护水资源
（1）节约用水
农业和园林改大水漫灌为喷灌、滴灌，
分别可节水40%和70%以上。
国家节水标志
由水滴、人手和地球变形构成。
绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。
标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母 JS的变形，寓意节水，人人动手节约每一滴水。
工业生产设备
冷水
泵
蓄水池
冷却塔
工业用水重复利用示意图
使用新工艺、改革工艺可以大量节约工农业用水。
（二）防止水体污染
水体污染：指大量污染物质排入水体，超过水体的自净化能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。
水体污染的来源：工业污染、农业污染、生活污染
水体污染来源示意图
水体污染，不仅影响工农业、渔业生产，破坏水生生态环境，还会直接危害人体健康。因此，必须采取各种措施，预防和治理水污染，保护和改善水质。
防治水体污染的措施：
工业上，通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准；
农业上，提倡使用农家肥，合理使用农药和化肥；
生活中，生活污水应集中处理和排放。
课题2 水的净化
一、纯水和天然水
1、纯水
是无色、无臭、清澈透明的液体，属于纯净物
(化学式： H2O ）。
2、天然水
自然界中的河水、湖水、井水、海水等等，由
于含有许多可溶性和不溶性杂质，常呈浑浊，
属于混合物。
自来水厂净水过程图
除去不溶性杂质
除去不溶性杂质、部分可溶性杂质，颜色、异味
杀死残存的细菌
吸附水中悬浮的杂质
沉降杂质
取水
沉淀
过滤（物理变化）
活性炭
吸附（物理变化）
消毒(化学变化）
配水泵
加絮凝剂
自来水厂净水过程：
二、水的净化方法
１、静置、沉淀
吸附沉淀法：向水中加入某些净水剂如明矾，利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质进行吸附，使杂质沉降来达到净水的目的。
吸附悬浮物，浑水变澄清
2、过滤
过滤：分离液体与不溶于液体
的固态物质的一种操作。
玻璃棒
烧杯
漏斗
铁架台
过滤器
一贴：
二低：
三靠：
滤纸紧贴漏斗内壁
滤纸边缘低于漏斗边缘
液面低于滤纸边缘
烧杯口紧靠玻璃棒
玻璃棒斜靠三层滤纸一边漏斗颈紧靠烧杯内壁
在过滤实验中，有时得到的液体仍然是浑浊的，可能原因为：
(1)滤纸破损
(2) 漏斗内液面高于滤纸边缘
(3) 仪器不干净
利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质
活性炭具有吸附作用。
活性炭不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，如:颜色,异味。
3、吸附
（吸附剂：活性炭）
三、硬水和软水
硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物
软水:不含或含较少量可溶性钙、镁化合物
2、硬水和软水的区分方法：
(1)加热或长久放置后有水垢产生的水是硬水。
(2)向水中加肥皂水，泡沫很少的水是硬水，
有大量泡沫出现的水是软水。
1、概念：
3、降低水的硬度方法：
煮沸
蒸馏
蒸馏的操作方法
凝结
水蒸气
沸腾
不纯净的水
进水
出水
蒸馏水
冷凝管
作用：可使硬水中的钙、镁化合物留在容器内，降低水的硬度，去除不可溶物质和微生物。
蒸馏操作注意事项：
1、在蒸馏瓶里放几粒沸石，以防暴沸；
2、蒸馏烧瓶中液体的量是烧瓶容量的1/3—1/2；
3、调整温度计的位置，使水银球的上限恰好处于蒸馏烧瓶支管的下限；
4、蒸馏前冷凝管应通入冷凝水，加热时要控制温度缓慢上升。
5. 装置的气密性要好
水的净化方法小结
沉淀 过滤 吸附 蒸馏
除去不溶性杂质
沉淀
吸附
过滤
仪器
过滤器的准备
过滤操作及注意事项
除去可溶性杂质
按钙、镁的含量
软水
硬水
检验
蒸馏
仪器
装置
操作注意事项
净水方法：
一、氢气的性质
1、氢气的物理性质
氢气是一种无色、无臭、难溶于水、密度比空气小的气体。(自然界最轻的气体)
2、氢气的化学性质
氢气能燃烧，具有可燃性。
课题3 水的组成
3.氢气的验纯
1、收集一试管氢气，用拇指堵住试管口；
2、管口朝下，靠近火焰，移开拇指点火。
如发出尖锐爆鸣声表明氢气不纯。
如听到声音很小，则表示氢气较纯。
4.氢气在空气中燃烧
现象：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，放出大量的热，罩在火焰上方的烧杯内壁出现无色液滴。
5.要点诠释
①经检验不纯需要用排空气法再重新收集时，要用拇指按住试管口一会，否则试管内的氢气火焰可能还未熄灭，有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。
②点燃任何可燃性气体之前都必须检验气体的纯度，以防止发生爆炸。
③由于氢气具有可燃性，泄漏时若遇到明火容易发生爆炸，所以现在人们往往用性质稳定的氦气来代替氢气填充气球。
④当前发展氢能源所面临的主要问题有：高效、经济的制氢方法；贮存、运输氢气的安全问题等。
二、水的电解
1.实验装置
2.实验现象
现象
两电极
正极端的
玻璃管
负极端的
玻璃管
比较两玻璃中
现象差异
两极均出现气泡
有气体
产生
有气体
产生
产生气体较多，体积是正极玻璃管的2倍.
产生气体较少，体积是负极玻璃管的1/2.
3.检验气体
用带火星的木条和燃着的木条分别检验两极产生的气体
现象
解释
正极端玻璃管
负极端玻璃管
带火星的木条复燃，燃着的木条燃烧得更旺
带火星的木条不复燃，玻璃管内的气体能燃烧，产生淡蓝色火焰
能使带火星的木条复燃的气体是氧气
能燃烧并产生淡蓝色火焰的气体是氢气
4.实验结论
分析水生成和分解实验，证明水不是一种元素，而是由氢、氧两种元素组成的。
反应物只有水一种，而生成物有氧气和氢气
两种，属于分解反应。
氢气+氧气
水
通电
(H2)
(O2)
(H2O)
5.要点诠释
①理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是1∶2，但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于l∶2。这是因为：
（1）氧气在水中溶解性比氢气稍大。
（2）氧气氧化性很强，有时在电极上就与电极发生了氧化反应。
　　
②电解时通常在水中加入少量氢氧化钠（或稀硫酸）是为了增强水的导电性。它们本身并未参加反应。
③水是由氢、氧两种元素组成，不能说水是由氢气和氧气组成。因为水中没有氢气，也没有氧气，是一种物质组成的纯净物。
④电解水所用电源为直流电。
三、单质、化合物、氧化物
单质：由同种元素组成的纯净物叫做单质。
例：氢气、氧气、氮气、铁、碳 等
H2 O2 N2 Fe C
化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。
例：二氧化碳、氧化铁、高锰酸钾
CO2 Fe2O3 KMnO4
由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是
氧元素的叫做氧化物，如CO2 、 Fe2O3 等。
要点诠释：
①把物质分成混合物和纯净物的依据是：组成物质的种类；把纯净物分成单质和化合物的依据是：组成元素的种类。
②氧化物与“含氧化合物”不一样，后者包含着前者。化合物中只要含有氧元素，含氧化合物，如氯酸钾、高锰酸钾都含有氧元素，属于含氧化合物但不属于氧化物。
③“由同种元素组成的物质叫单质”的说法都是错误的。如：氧气(O2)和臭氧(O3)都是由氧元素组成的，两者混合组成的物质是混合物，而不是单质。这说明同种元素组成的物质，可能是纯净物单质，也可能是混合物。
课题4 化学式与化合价
一、化学式
1.概念：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
如： 水 　　　H2O
氧气 　　 O2
二氧化碳 　　 　CO2
【注意】每种纯净物的组成是固定不变的，
所以，一种物质的化学式只有一个。
2. 意义
化学式
宏观
微观
①表示一种物质
②表示该物质的元素组成
①物质的一个分子
②物质的分子构成
注意：要考虑到构成物质的粒子是分子还是原子。
例：H2O表示的意义：
表示水这种物质
表示一个水分子
表示水由氢元素和氧元素组成
表示一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
宏观意义
微观意义
（1）化学式的写法
金属单质：铁（Fe） 铝(Al)
固态非金属单质：硫(S) 磷(P)
稀有气体：氖气(Ne) 氦气(He)
①单质
用元素符号直接
表示化学式
氧气（O2） 氢气（H2）
氮气（N2） 氯气Cl2）
气体非金属单质
在元素符号右下角加2表示化学式
3.化学式的书写和命名
②化合物
氧化物：氧在后，其他元素在前。
例如：CO2、SO2、H2O等。
其他两种元素形成的化合物：金属在前，非金属在后。
例如：NaCl、FeCl3等。
通常正价元素在前，负价元素在后
原则：顺写反读
读作：某化某
一般从右向左读作“某化某”，如NaCl，读作氯化钠；
有时还需要读出化学式中各种元素的原子的个数，如P2O5，读作五氧化二磷。
（2）化学式的读法
二、化合价
（1）在任何化合物里，正负化合价的代数和为零。
（2）在化合物里氢通常显+1价，氧通常显-2价。
（3）金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价。
（4）单质里元素的化合价为零。
（5）许多元素具有可变化合价，同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价，如：FeO，Fe2O3中铁元素的化合价分别为+2和+3。
1.化合价的有关规律
原子团：作为一个整体参加反应的原子集团（就好像一个原子一样），原子团也叫做根。
注意：①原子团不能单独存在；
　　　②带电荷的原子团也是离子。
NaOH、 Ca(OH)2 、Cu(NO3)2、NH4NO3、BaSO4、CaCO3、 H3PO4
根：
离子：
OH－：
NH4＋：
NO3－：
CO32－：
SO42－：
PO43－：
氢氧根离子
铵根离子
硝酸根离子
碳酸根离子
硫酸根离子
磷酸根离子
（1）根据化学式求某一元素化合价
原则：化合物里正负化合价的代数和为零
例1：试确定氯酸钾（KClO3）中氯元素的化合价
解：设氯元素的化合价为x，则
（+1）+ x +（-2）×3=0
x = +5
所以，在氯酸钾中，氯元素的化合价为+5价
2.化学式与化合价的关系
（2）根据化合价求化学式
步骤：（数字交叉法）
① 写符号
② 标化合价
③ 化合价绝对值交叉放置在元素符号右下角
④ 约简
⑤ 检查
例 已知磷元素有两种氧化物，其中磷的化合价分别为+3和+5,写出这两种磷的氧化物的化学式
【思路】
(1)先写元素符号(正前负后)
(2)标出各元素的化合价(正上)
(3)把化合价数值化为最简
(4)把化简后的数字交叉写出（求最小公倍数）
P O
P O
+3 -2
P O
P2O3
P O
P2O5
+3 -2
+3 -2
P2O3
P O
+5 -2
P O
+ 5 -2
省略
P2O5
+ 5 -2
相对分子质量的理解
三、有关相对分子质量的计算
H2O的意义：1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
真实质量：1个水分子的质量＝2个氢原子的质量＋1个氧原子的质量
相对分子质量：1个水分子的相对分子质量＝2个氢原子的相对原子质量＋1个氧原子的相对原子质量
所以H2O的相对分子质量=1×2＋16×1=18
1.计算相对分子质量
定义：化学式中各原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量。
例：计算 (NH4)2SO4的相对分子质量
【解】(NH4)2SO4的相对分子质量
　　　=（14+1×4）×2+32+16×4=132
2.计算物质组成元素的质量比
各元素之间的质量比=各原子的相对原子质量总和之比
例：求Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比。
Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比
Fe:O=(56×2):(16×3)=112:48=7:3
3.计算物质中某元素的质量分数
某元素的质量分数=
该元素相对原子质量×原子个数
化合物的相对分子质量
× 100﹪
注意事项：
①质量分数——用百分数来表示
每100克该物质中含有某元素的质量分数
②意义：
例：⑴计算二氧化硫中硫元素的质量分数
　　⑵计算64t二氧化硫中硫元素的质量。
解：⑴SO2的相对分子质量=32+16×2=64
　　
SO2中硫元素的质量分数＝
S的相对原子质量×1
SO2的相对分子质量
×100%
=
32
64
=50%
×100%
⑵64t二氧化硫中硫元素的质量＝64t×50%=32t
化合价
化学式
读写方法
意义
有关计算
宏观意义
微观意义
判断
书写
小结：