(共49张PPT)
第2章 身边的化学物质
第3节 自然界中的水
学习目标
1. 知道水的组成。
2. 知道水的净化原理,了解软水、硬水的区别。
3. 知道水体污染与水资源的保护。
4. 学会过滤操作。
新课导入
水是我们熟悉而又陌生的物质。说其熟悉,是因为我们每天都与水打交道,日常生活中的应用也有一定了解。说其陌生,在于我们尚未从化学视角去认识、研究水的组成和性质,尚未了解化学在解决水资源危机中的重要作用。今天我们就一起了解一下关于水的知识。
一、水的组成
你知道水是一种什么样的物质吗?它具有哪些性质呢
【水的物理性质】
(1)通常情况下,纯净的水是无色、无气味的液体。
(2) 101kPa时,水的凝固点为0℃ ,沸点为100℃
(3)水在4 ℃ 时密度最大,为1g/cm
观察与思考
观察并思考水的电解实验
1. 实验步骤:
(1)接通直流电源,观察产生气体的实验现象。
(2)推测生成气体的可能组成,并思考可采用的验证方法。
(3)将一根带火星的小木条平放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处,打开活塞,观察实验现象,并推断气体成分。
(4)打开与电源负极相连的玻璃管的活塞,在玻璃管的尖嘴处点燃,观察实验现象,并推断气体成分。
现象 通电后,电极上出现了气泡,负极产生的气体体积约是正极产生的气体的两倍,正极产生气体能使带火星的木条复燃,负极产生气体能燃烧,产生淡蓝色火焰。
结论 水在通电条件下生成氢气和氧气:氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,故水由氢、氧元素组成。
表达式为:
【氢气燃烧实验】
1. 实验步骤:
在空气中点燃纯净的氢气,并在火焰上方罩一个干冷的小烧杯,观察实验现象。
现象 纯净的氢气在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色;烧杯内壁凝结有水雾,且烧杯壁发烫
结论 氢气燃烧生成水,放出热量。说明水是由氢元素和氧元素组成的
表达式为:
典例分析
下列有关水的电解实验(如图)的叙述,错误的是 ( )
A.试管甲中的气体是氢气
B.试管乙中的气体是氧气
C.该实验证明水由氢气和氧气组成
D.电解水的反应属于分解反应
C
解析:水在直流电的作用下发生分解反应生成氢气和氧气,与电源正极相连的试管收集到的气体是氧气,与电源负极相连的试管收集到的气体是氢气。电解水的实验表明水是由氢元素和氧元素组成的,不能认为水是由氢气和氧气组成的。电解水的反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应。
二、水的净化
我们在日常生活中会接触到各种水,如河水、井水、自来水和矿泉水等。有时我们也会有意识地将一些物质溶于水中,配制成溶液,如食盐水、糖水等。对于各种水样,我们如何判断它们是不是纯净呢
实验室有两瓶无色透明的液体,其中一瓶是蒸馏水,另一瓶是氯化钠溶液,如何区别?从瓶中各取少许液体,用玻璃棒分别蘸取后在酒精灯火焰上灼烧,直到水被蒸干,观察现象。
玻璃棒上有白色固体出现的为食盐水,无现象的是蒸馏水。
活动与探究
思考
在生活你有听家长说过硬水和软水等词语吗?硬水是什么?软水又是什么呢?
【硬水与软水】
硬水:含较多可溶性钙镁化合物的水。
软水:含较少或不含可溶性钙镁化合物的水。
如何区别硬水和软水
实验步骤:取样,分别加入少量的肥皂水,振荡,观察现象。
结论 有白色垢状物出现的的是硬水,没有垢状物有丰富泡沫的是软水。
影响清洗剂的使用效果、危害人体健康、工业用硬水降低产品质量。加热煮沸或者蒸馏
硬水对人体有哪些危害?如何将硬水转化为软水
思考
想一想
我们看到的浑浊的河水,里面有许多悬浮杂质,如何将其变成澄清的水?
可通过过滤的方法
【水的净化】
过滤:1. 定义:将不溶于液体的固体物质与液体分离的方
法叫作过滤。
2.过滤器的准备:
3.过滤装置:
玻璃棒
烧杯
漏斗
铁架台
对过滤操作要点总结
一贴、二低、三靠
滤纸紧贴漏斗内壁,滤纸边缘低于漏斗边
液面低于滤纸边缘,烧杯紧靠玻璃棒
玻璃棒紧靠滤纸三层的部分
漏斗的下出管口紧靠烧杯内壁
小明对浑浊的石灰水经过一次过滤后,发现滤液仍旧浑浊。请帮他分析原因。
思考
在实际生活中,要根据水中含有杂质的种类和水的使用要求,综合运用多种净化或消毒的方法对水进行处理。
使用具有吸附作用的固体可吸附液体中的不溶性物质,还可吸附掉一些溶解的杂质,如有色物质和有臭味的物质等。有些净水器就是利用活性炭吸附杂质,达到净水的目的。
如需制备更纯净的水,可用蒸馏的方法。在实验室里,通常采用特定的实验装置,加热自来水至沸腾,再将水蒸气冷凝,收集得到蒸馏水。
自来水生产的一般过程
典例分析
过滤操作的下列步骤中错误的是 ( )
A.取一张圆形滤纸,对折两次,打开成圆锥形(一边为一层滤纸,另一边为三层滤纸) ,放入漏斗内
B.如果滤纸高于漏斗边缘,用剪刀剪去多余部分,使滤纸的边缘比漏斗口稍低
C.用少量水润湿滤纸,使滤纸紧贴漏斗,滤纸层与漏斗壁间不留气泡
D.用玻璃棒轻轻搅动漏斗中的液体,以加快过滤速度
D
解析:过滤操作中不能用玻璃棒搅动漏斗中的液体,以防捅破滤纸,造成过滤失败。
三、水资源的综合利用
【观察与思考】
请对以下数据进行多角度的分析,你能从中得出哪些有意义的结论?各类用水所占比例发生变化的原因可能是什么?
总体来看,我国不同时期的年用水总量呈现较明显的增加趋势,对于水资源的需求越来越大。分析各类用水所占比例,可以发现农业用水的比例逐渐降低,工业用水的比例则不断增加,这正是我国工业快速发展的证明。生活用水比例的增加反映了人民生活水平的日益提高。
农业生产用水量(m · t-1)
工业生产用水量(m · t-1)
请结合下表及网上资料,说一说我国目前水资源状况及具体改善措施。
思考
海水中含有丰富的矿物质,无法直接作为淡水利用。科学家正在探寻新方法与新技术,以提高海水的淡化效率与综合利用价值。
海水淡化装置
相对于丰富的海水资源,世界上的淡水资源一直处于紧缺状态。我国的人均水资源占有量仅为世界人均水平的四分之一,有超过一半的地区处于严重缺水状态。而在有限的水资源中,又有不少水体遭受了不同程度的污染。运用化学方法,不仅可以检测水资源受到污染的程度,还可以净化被污染的水,实现水资源的重新利用。
保护水资源是全人类的责任。每个社会公民都应该树立保护水资源的意识,养成节约用水、合理用水的良好习惯。
典例分析
下列对水资源的认识正确的是 ( )
A.淡水是均匀分布在地球上的
B.无色透明的水对人类都没有危害
C.水是取之不尽、用之不竭的
D.人类将面临严重的水危机
D
解析:淡水资源分布不均匀;无色透明的水可能溶有对人体有害的物质;水资源是有限的,人类将面临严重的水危机。
课堂小结
自然界中的水
水的组成
水的净化
水资源的综合利用
当堂小练
1.下列各组混合物可用过滤法进行分离的是 ( )
A.酒精和水 B.食盐和泥沙
C.食盐水 D.铁粉和铜粉
B
2.将天然水分别经过下列净化操作后 , 一定能得到软水的是 ( )
A.沉淀
B.过滤
C.吸附
D.蒸馏
D
3.下列过滤操作不正确的是( )
A. 玻璃棒下端要靠在三层滤纸处
B. 滤纸边缘应低于漏斗边缘,多余部分要剪去,并用水润湿贴紧,不留气泡
C. 过滤时将液体沿玻璃棒注入过滤器,并使液面高于滤纸边缘
D. 漏斗下端紧靠烧杯内壁
C
练习与实践
1.下列说法中错误的是( )
A.电解水生成氢气和氧气,说明水是由氢气和氧气组成的
B.氢气和氧气反应生成水,说明水是由氢、氧两种元素组成的
C.海水、湖水是混合物,氢气燃烧生成的水是纯净物
D.氢气燃烧生成水的反应是化合反应,水电解生成氢气和氧气的反应是分解反应
A
解析:水能够电解生成氢气和氧气,而氢气在氧气中燃烧生成水,说明水是由氢元素和氧元素组成的,水是一种纯净物;水电解生成氢气和氧气,是由一种物质生成两种物质的反应,是分解反应,而氢气燃烧生成水的反应是由两种物质生成一种物质的反应,是化合反应。
2.下列物质属于纯净物的是( )
A.从空气中分离得到的稀有气体
B.经过沉淀、过滤后得到的矿泉水
C.高锰酸钾加热完全分解后的剩余物
D.部分结冰的蒸馏水
D
解析:纯净物是由一种物质组成的,而混合物是由多种物质组成的;从空气中分离出来的稀有气体、矿泉水都是由多种物质组成的混合物;高锰酸钾加热完全分解后生成了锰酸钾、氧气和二氧化锰,氧气逸出,剩下锰酸钾和二氧化锰的混合物;部分结冰的蒸馏水是水的固态和液态并存的形式,仍然是一种物质,是纯净物。
3.下列变化属于化学变化的是( )
A.水汽化
B.水结冰
C.水沸腾
D.水分解
D
解析:化学变化是有新物质生成的变化,而物理变化是没有新物质生成的变化。水汽化、结冰和沸腾是水的三种状态之间的转变,并没有新物质生成,是物理变化,只有水分解是由一种物质生成两种物质,是化学变化。
4.能用过滤法将下列各组中混合在一起的物质分离的是( )
A.氧气和二氧化碳
B.食盐和沙子
C.食盐和蔗糖
D.二氧化锰和铁粉
B
解析:过滤是将不溶于液体的固体与液体分离的一种方法。
5.在电解水的实验中,两电极上都有气体产生,与电源负极相连的电极上产生的气体为 ,与电源正极相连的电极上产生的气体为 这两种气体的体积之比约为 ,该反应的文字表达式为 。
氢气
氧气
2:1
水 氢气+氧气
通电
6.桌上放有两瓶液体,一瓶为蒸馏水,另一瓶为硬水,
你有哪些方法将它们区分开来
解析:向两瓶液体中分别加入肥皂水,产生泡沫较少,并有白色的垢状物生成的是硬水,而产生泡沫较多,没有白色垢状物生成的是蒸馏水。
解析:硬水中溶有较多钙、镁化合物,是混合物,加入肥皂水,产生的泡沫较少,还会形成白色的垢状物,而蒸馏水是一种纯净物,加入肥皂水会产生较多的泡沫,也不会有垢状物生成。
7.过滤是一种常用的分离混合物的方法。过滤的方式多种多样,实验室中常用 做过滤层。某学生取少量浑浊的河水倒入烧杯中,先加入少量明矾搅拌溶解,静置一段时间后,
如右图所示进行过滤。
(1)加明矾的作用是 。图
示实验缺少的一种仪器是 ,其作用是 。
(2)过滤后得到的澄清的液体是纯水吗 (填“是”
或“不是”),理由是 。
滤纸
除去水中的悬浮杂质
玻璃棒
引流
不是
过滤后的水中还含有可溶性杂质
解析:过滤是一种从液体中分离出不溶性固体的方法,利用它可将不溶于水的固体杂质与水分离开来,但无法将可溶性杂质分离出来。明矾常用作净水剂,可吸附水中一些不溶性杂质,使其沉淀下来。
课后作业
完成课后习题
谢谢观看
谢谢观看