(共36张PPT)
第一节 运动的水分子
第二章 探秘水世界
学习目标
CONTENTS
1
通过分析认识水分子的运动与水的三态变化之间的关系
3
学会用分子运动的观点解释水的天然循环现象
2
认识分子的特征
4
学会分离液态混合物的方法—过滤、蒸馏
课堂导入
水分子是地球表面上最多的分子,分子有什么特征?为什么它们有时能幻做朵朵白云?有时能化为绵绵细雨?有时又能变成皑皑白雪?
一、水的三态变化
1.水分子的特征
(1)分子的质量和体积都很小
一滴水约重0.05g,体积约0.05mL,含有约1021个水分子
H2O
1.水分子的特征
(2)分子总是在不断运动
水分子随温度的升高,运动加快,由液态变为气态。水蒸气上升过程中遇冷,运动变慢,又会变成小水滴或雪降落下来。
一、水的三态变化
1.水分子的特征
(3)分子间有间隔
加热前
加热后
a.水分子本身变大了
b.分子之间的间隔变大了?
c.水分子的数目增多了?
d.水分子受热都冲到针筒的另一端去了?
我猜想:
一、水的三态变化
2.水的状态变化的原因
一定量的水,当它由固态变为液态,再由液态变为气态时,水分子数目和分子大小不会变化,变化的只是水分子之间的距离和分子的排列方式。
分子本身没变,这是物理变化。
一、水的三态变化
水的三态比较
状态 水分子的排列方式 水分子的间隔 水分子的运动形式
固态
液态
气态
影响原因 有序
无序
自由运动
小
小
大
固定位置振动
一定体积内自由运动
水分子获得能量时,运动_____,分子间的间隔_____,水由液态变成了气态;失去能量时,运动_____,分子间的间隔_____ ,水由气态又变回液态。
加快
增大
减慢
减小
结论:水分子的运动导致了水的状态变化。
自由的向空间扩散
一、水的三态变化
微粒观解析实例
(1)雨后初晴的夏日,路边的斑斑水渍一
会儿就消失得无影无踪,这是什么缘故?
水在蒸发的过程中,水分子获得太阳光的能量后,运动
加快,挣脱分子间的束缚,离开液体表面,变为水蒸气
逸散到空气中去了。即水分子总是在不断运动且分子获
得能量运动加快。
一、水的三态变化
微粒观解析实例
闻到花香和酒香,是分子不断运动的结果
一、水的三态变化
微粒观解析实例
(2)将100mL水和100mL酒精混合。
分子之间有间隔。水和酒精混合后,有的分子挤占了分子间的空隙。
一、水的三态变化
微粒观解析实例
分子之间有间隔。压强增大,气体分子间隔变小,压强变小,
气体分子间隔变大。
一、水的三态变化
1.认识水的天然循环
二、水的天然循环
问题:
(1)在水循环的每个环节中,水分子是怎样运动的 分子的能量如何变化
(2)什么原因导致其能量变化
(3)通过水的天然循环,实现了什么
1.认识水的天然循环
二、水的天然循环
水通过三态变化,实现自身的天然循环。太阳为水提供能量,使水分子的运动加快,达到一定程度后,便摆脱彼此的束缚,变为水蒸气,扩散到空气中,在高空遇冷凝结成云。云随风漂移,再遇冷又转变成雨或雪,返回地面,汇入江河湖海,渗进山川土地。
通过这一过程,既实现了水的自身净化,又完成了水资源的重新分配。大自然就是以这样的方式,不断地为地球上的生物补充淡水资源。
2.地球上的水及淡水储量和分布
二、水的天然循环
【实验探究】
三、天然水的人工净化
水的天然循环给我们带来淡水。但是,地面上的淡水往往掺杂有许多物质,为满足实际生活和生产的需要,人们需要根据天然水水质的不同而进行相应的净化处理。
不可溶的杂质
(例如:泥沙)
可溶的杂质
(例如:盐)
微生物
(例如:细菌)
1.净化天然水步骤
三、天然水的人工净化
自然沉降:将天然水长时间静置,水中颗粒较大的固体杂质沉降下来。
吸附沉降:向水中加入明矾,它溶于水后吸附水中较小固体颗粒而沉降下来。
分别把两份约10 mL的天然水注入烧杯A和烧杯B中,把烧杯A放在实验桌上静置;在烧杯B中加入明矾粉,用玻璃棒充分搅拌后再静置。观察两个烧杯中所发生的变化。
(1)沉降(自然沉降、吸附沉降)
1.净化天然水步骤
三、天然水的人工净化
(2)过滤
按照如图所示做好一个过滤器,完成对烧杯A中上层液体的过滤。
过滤:利用网眼极小的滤纸,使水能通过而固体颗粒状物体不能通过,从而净化污水。
过滤操作过程中的注意事项:
a.滤纸的折法
b.过滤过程中的“一贴、二低、三靠”
1.净化天然水步骤
三、天然水的人工净化
(3)吸附
在步骤2中得到的略带颜色的滤液中放入一个活性炭包,充分搅拌后静置。观察烧杯中液体的变化。
现象 颜色消失、水澄清了
结论 活性炭将颜色吸附了
1.净化天然水步骤
三、天然水的人工净化
用滴管取1滴上述烧杯中的清液,滴在洁净的玻璃片上,置于酒精灯上慢慢加热,至水分消失,观察现象。
现象:有固体在玻璃片上结晶析出
结论:天然水经过了沉淀、过滤、吸附等操作,还不是纯水,还含有可溶性物质
检验上述烧杯中的水是否为纯水
1.净化天然水步骤
三、天然水的人工净化
天然水除了含有不可溶的固体物质和微生物以外,还含有肉眼无法看到的可溶性物质。将第(3)步获得的清水加热煮沸,使水蒸气冷凝在烧杯上部的表面皿上,将冷凝后的液体滴在玻璃片上,再用酒精灯加热蒸干,观察玻璃片上发生了什么现象。
(4)蒸馏
现象:
看不到任何物质存在
结论:
蒸馏以后得到的水是纯水
2.净化操作的作用
三、天然水的人工净化
(1)自然沉降:使不溶性杂质沉降下来。
(2)吸附沉降:加絮凝剂明矾,吸附小颗粒悬浮杂质。
(3)过滤:除去不溶性固体杂质。
(4)吸附:除去水中的颜色或异味。
(5)蒸馏:除去可溶性杂质。
3.纯净物和混合物
三、天然水的人工净化
(1)混合物是由两种或两种以上物质组成的物质。如:黄泥水等。在混合物中,各种物质都保持各自原来的性质。
(2)纯净物是由一种物质组成的物质。如蒸馏水等。世界上完全纯净的物质是没有的。
微观
微观
4.分离和提纯物质的方法
三、天然水的人工净化
(1)过滤法:把不溶性固体与液体分离。
(2)蒸发法:把溶解在液体中的固体分离出来的方法。
(3)蒸馏法:液体和液体分离的方法。
(4)结晶法:从液体混合物中分离出物质的一种方法。
(5)吸附法:利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面,而从混合物中分离出来的方法。
5.自来水生产过程
三、天然水的人工净化
自来水厂通常对天然水进行沉降、过滤、灭菌这样几步处理,使之达到饮用水标准,再输送到千家万户。自来水在输送过程中还可能被污染,所以要煮沸杀菌后再饮用。
6.硬水、软水
三、天然水的人工净化
硬水: 含有较多钙、镁矿物质的天然水。
如何区分硬水和软水?
(2)加热煮沸法:将软、硬水分别放入烧杯中,加热煮沸一段时间,冷却后,观察杯底的白色沉淀情况,白色沉淀多的为硬水。
软水: 不含或含较少钙、镁矿物质的水。
(1)用肥皂水法:将肥皂水分别加到盛有软、硬水的烧杯中,搅拌,出现泡沫多的为软水,反之则为硬水。
典型例题
知识点一:分子的基本性质
【典例1】2022年北京冬奥会在世界上首次采用CO2跨临界直冷制冰技术,其原理是将液态CO2蒸发吸热,使水变成冰实现制冷。其中CO2由液态转化为气态的过程中,从微观角度分析发生改变的是( )
A.分子的种类 B.分子间的间隔
C.分子的质量 D.分子的大小
B
典型例题
知识点二:水的净化及水资源保护
【典例2】项目式学习小组制作的简易净水
器(如图),下列说法正确的是( )
A.能对水进行杀菌消毒 B.能除去水中可溶性杂质
C.能把硬水转化为软水 D.能除去水中颜色和异味
D
典型例题
知识点三:纯净物和混合物
【典例3】生活中的下列物质前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )
A.黄泥水、金刚石 B.氧化镁、二氧化碳
C.蒸馏水、矿泉水 D.空气、加碘食盐
C
课堂达标
(二)药理作用
1.邵阳武冈是“中国卤菜之都”,这里的卤菜味道鲜美、香味扑鼻,深受人们的喜爱。能够闻到卤菜的香气是因为( )
A.分子可以再分 B.分子在不断运动
C.分子之间有间隔 D.分子的质量和体积都很小
2.一定质量的由分子构成的气体液化后,发生改变的是( )
A.分子的数目 B.分子的间隔
C.分子的体积 D.分子的质量
B
B
课堂达标
(二)药理作用
3.下列宏观事实的微观解释不合理的是( )
A.蔗糖溶解在水中——蔗糖分子消失
B.干冰升华——分子间间隔增大
C.酒香不怕巷子深——分子在不断运动着
D.金刚石和石墨的物理性质差异很大——碳原子排列方式不同
4.下列有关水的说法正确的是( )
A.水是取之不尽、用之不竭的资源
B.自来水厂净水过程中,必须有蒸馏的步骤
C.硬水中加入肥皂水并振荡后,会出现大量浮渣
D.为节约水资源,提倡直接用工业废水浇灌农田
A
C
课堂达标
(二)药理作用
5.由太湖水生产自来水的部分处理过程如下。有关说法不正确的是( )
A.用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒
B.用活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味
C.上述处理过程应包含“蒸馏”
D.经过处理获得的自来水仍是混合物
C
课堂达标
(二)药理作用
6.广州北部水厂采用了先进的超滤膜净水技术,超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。关于水的净化,下列说法不正确的是( )
A.自来水属于混合物
B.活性炭可除去水中异味
C.超滤膜可降低水的硬度
D.加入明矾能促进水中悬浮杂质沉降
C
课堂达标
(二)药理作用
7.水在生活、生产中应用非常广泛。请回答下列问题。
(1)净水时利用活性炭的______性除去臭味。
(2)除去水中不溶性杂质的操作是______。
(3)生活中可用______区分软水和硬水。
吸附
过滤
肥皂水
课堂小结
不良反应
1.水的三态变化是水分子的运动速率、分子间隔和排列方式改变造成的。
2.分子是构成物质的一种微粒,它的质量和体积都很小,相互之间有间隔,总在不断运动。
3.江、河、湖水等天然淡水通过沉降、过滤、杀菌消毒等人工净化方法可以转变成生活用的自来水。
4.纯净物是由一种物质组成的,混合物是由两种或两种以上物质组成的。过滤、蒸发、蒸馏等方法是常用的分离混合物的方法。
谢谢观看
THANKS