化学人教版九上讲义：第8讲 自然界的水(含答案)

第四章 自然界的水
自然界的水
适用学科 初中化学 适用年级 初三
适用区域 人教版区域 课时时长（分钟） 120
知识点 1．水的组成 2．硬水和软水 3．净化水的方法 4．保护水资源
教学目标 1．认识水的组成 2．知道软水与硬水的区别 3．知道吸附．沉淀．过滤．蒸馏等净水的方法 4．认识水是宝贵的自然资源，有保护水资源和节约用水的意识
教学重点 1．水的组成实验现象及结论 2．硬水与软水的区别 3．净化水的方法 4．有保护水资源和节约用水的意识
教学难点 水的组成
水是我们生命的源泉，同学们你们了解水吗？
使用建议说明：本节应导入从生活实际出发，天上的，地上的，人身体里的一一引出，一般建议10分钟左右为宜。
使用建议说明：本考点应从实验视频观察开始，引导学生对装置、现象、原理等一一描述出来。
（1）电解水的实验
A、装置―――水电解器
B、电源种类---直流电
C、加入硫酸或氢氧化钠的目的----增强水的导电性
D、化学反应：文字表达式：：水（H2O）氢气（H2） + 氧气（O2）
化学方程式：2H2O 2H2↑+ O2↑
产生位置 负极 正极
体积比 2 ： 1
质量比 1 ： 8
E、检验：O2---出气口置一根带火星的木条----木条复燃
H2---出气口置一根燃着的木条------气体燃烧，发出淡蓝色的火焰
（2）现象：实验现象：电极上有气泡产生，一段时间后，连接电源正极和负极的试管中收集到的气体体积比约为1:2。
结论： ①水是由氢、．氧元素组成的。
②化学变化中，分子可分而原子不可分。
使用建议说明：本考点应从实验视频观察开始，引导学生对装置，现象，原理等一一描述出来。
（1）物理性质。
通常状况下，纯净的氢气是无色。无气味的气体，是密度最小的一种气体，其值为0.09 g/L。证明氢气密度小于空气密度的两种方法：①用氢气流吹肥皂泡；②用向下排空气法收集氢气。氢气难溶于水，低温加压氢气会变成无色液体或雪状固体。
（2）化学性质。
氢气在常温下性质稳定，但在点燃，加热条件下能跟许多物质反应。
①纯净的氢气可安静地燃烧。
现象：a．产生淡蓝色火焰；b．烧杯壁上有水珠生成；c．放出大量的热。
②不纯的氢气(混有空气或氧气)点燃后则可能发生爆鸣或爆炸。
注意：使用氢气时要注意安全，点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。
使用建议说明：这个部分一定要让学生抓住概念的核心概念，做好对比。
　 单质 化合物
概念 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物
举例 氢气(H2)、氧气(O2) 水(H2O)、二氧化碳(CO2)
区别 （1）由一种元素组成； （2）不能发生分解反应 （1）至少由两种元素组成； （2）在一定条件下可能发生分解反应
相同点 纯净物 纯净物
联系 不同种的单质化合成化合物；化合物可以分解成单质
判断依据 （1）必须是纯净物； （2）只含一种元素 （1）必须是纯净物； （2）含两种或两种以上元素
使用建议说明：本考点应从实验视频观察开始，引导学生对装置，现象，原理等一一描述出来。
净化水的方法：沉淀、过滤、吸附、蒸馏。
沉淀（吸附沉淀）：试剂：明矾 净水原理：利用明矾溶于水形成的胶状物对水的杂质进行吸附，从而达到净化的目的。
2、过滤 ①适用范围：用于分离难溶性固体与液体（或可溶性固体）
②操作注意事项：“一贴二低三靠”
“一贴”：滤纸紧贴漏斗的内壁
“二低”：（1）滤纸的边缘低于漏斗口 （2）漏斗内的液面低于滤纸的边缘
“三靠”：（1）漏斗下端的管口紧靠烧杯内壁
（2）用玻璃棒引流时，玻璃棒下端轻靠在三层滤纸的一边
（3）用玻璃棒引流时，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒中部
③仪器：铁架台．烧杯．玻璃棒．漏斗 玻璃棒的作用：引流作用
④过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因有:
A、承接滤液的烧杯不干净 B、倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C、滤纸破损
3、吸附 常用的吸附剂：活性炭（具有吸附性）：除去水的难溶性杂质、色素和异味。
4、蒸馏：利用液体沸点不同将液体分离的方法
各种净化方法除去的杂质的种类
难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度
沉淀 √
过滤 √
吸附 √ √
蒸馏 √ √ √
使用建议说明：本考点可以让孩子自己预习，然后分析硬水和软水各自的优缺点。
（1）硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水，河水多为硬水。
（2）软水：不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水，雪水、雨水是软水。
（3）检验：取少量样品，分别加入少许等量的肥皂水，充分搅拌，产生泡沫较多的为软水，产生泡沫较少的为硬水。
（4）硬水的危害：①用硬水洗衣服，既浪费肥皂也洗不净衣服，时间长了还会使衣服变硬。②锅炉用硬水，易使炉内结垢，不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。③长期饮用硬度很高的水，不利于人体健康。
（5）硬水软化方法：煮沸（生活中常用）；蒸馏（实验室常用）。
（6）蒸馏：蒸馏是利用液．液混合物中各成分的沸点不同，将其中的各种成分分离的操作。
操作要点及注意事项：
①蒸馏烧瓶中水的体积不要超过其容积的三分之一。
②要先检查装置的气密性。
③加沸石（或碎瓷片），防止出现局部过热而暴沸。
④给烧瓶加热要垫石棉网。
冷凝管内水流方向是从下往上，以提高冷凝效果。
使用建议说明：本考点可以利用视频和图片对水污染的现状给孩子一个直观的认识。
（1）节约用水：提高水的利用率，使用新技术．改革工艺．改变用水习惯。
（2）防止水体污染：
①水的污染途径：工业上三废（废水、废渣和废气）的排放；农业上农药。化肥的不合理使用；生活污水的任意排放。
②水体污染的预防和治理：加强对水质的监测，工业上运用新技术。新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体进行处理，使其符合排放标准。农业上合理使用化肥和农药，提倡使用农家肥。城市生活污水要集中处理和排放。
使用建议说明：此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，教师有的放矢的进行讲授或与学生互动练习。
午餐后，静静去参观北京自来水博物馆。
（1）北京自来水的制水工艺流程如下图所示：
①此工艺中，沉淀．过滤和活性炭吸附是工业中常用的方法，也是化学实验中分离混合物的常用方法，过滤的目的是除去水中_______杂质。
②加消毒剂是将经过深度处理的水，加入次氯酸钠等消毒剂，进一步消灭水中残留的微生物及细菌等杂质。经处理后的水有氯味，是因为输送到居民家中的水会有一定量的氯残留，只要符合国家标准范围内都是正常和安全的。通过敞口放置或者加热，都能够降低水中含氯量，你推测此含氯物质所具有的物理性质是_____________________（写出一种性质）。
（2）静静通过参观，了解到科学用水倡导的是合理用水．高效率用水和不浪费水资源。下列做法符合科学用水的是_______ _______ (填字母序号)。
A、矿泉水没喝完就扔掉
B、洗碗时改用小水量冲洗
C、洗澡时间长且淋浴喷头自始至终打开
【答案】（1）①不溶性②挥发性（或者气体） （2）B
【解析】：过滤是为了除去不溶于水的杂质。
下图为物质的分类关系，①与②是并列关系，③包括在②中，若②是纯净物，则③不可能是（ ）
A、一氧化碳 B、硫酸铜 C、空气 D、铜
【答案】C
【解析】：②是纯净物，③包括在②中，所以③也是纯净物，一氧化碳．硫酸铜．铜都是纯净，空气是混合物。
水是生命之源，也是人类最宝贵的资源。用你学过的化学知识回答下列问题：
（1）自然界中的水都不是纯水，净水时需加入明矾的目的是_______；
（2）欲除去水中不溶性杂质，需进行过滤操作，该操作过程中玻璃棒所起的作用是______；
（3）生活中为降低水的硬度并杀灭水中的病原生物，可采用的方法是_______；
（4）某同学在完成电解水实验时，发现正极产生了10ml气体，则负极产生的气体体积是_______；该实验能够说明水是由氢元素和氧元素组成的理论依据是_______；
（5）请你举出一种生活中节约用水的措施______________。
【答案】
⑴ 吸附沉降 ⑵ 引流 ⑶ 煮沸 ⑷20mL 化学反应前后元素种类不变 （5）淘米水浇花等；答案合理即可
【解析】：明矾是絮凝剂，主要是用来吸附沉降固体杂质；玻璃棒在过滤操作中的作用主要是引流；煮沸既能降低水的硬度，产生的高温还可以杀灭细菌和病毒。化学反应前后元素种类不变。生活中节约用水主要是倡导一水多用等
使用建议说明：在对课堂知识讲解完，把握了重点突破了难点以及练习精讲了之后，再用练习马上进行课堂检测，根据学生情况建议分3个难度层次：易，中，难。
1、杭州市的自来水由于增设了加臭氧（O3）和加活性炭两道处理程序，水质处于全国大城市优秀水平。根据以上报道，人们得出的下列结论中，符合科学道理的是（ ）
A、杭州市的自来水属于纯净物
B、杭州市自来水的物理、化学性质就是水的物理、化学性质
C、加臭氧和加活性炭都是利用它们的化学性质来净化水质
D、以上水处理过程中，水分子的化学性质不变
2、我们身边的物质中，属于纯净物的是( )
A、矿泉水 B、加碘食盐
C、蒸馏水 D、新鲜空气
3、水是一种重要的自然资源，与人类和生物生存、工农业生产等息息相关。以下关于水的说法中正确的是( )
A、地球表面有3/4面积覆盖着水，因此，水是取之不尽，用之不竭的自然资源
B、水的密度比冰的密度小，这是水下生物能安全越冬的重要保证
C、纯净矿泉水中不含任何化学物质
D、水的比热比砂石、干泥土的比热大得多，这是沿海地区昼夜温差比内陆地区小的主要原因
【答案】
1、D 2、C 3、D
【解析】
1、水处理主要的目的是除去水中的杂质，提高水质，这一过程没有改变水的组成和结构，所以水的化学性质不变。
2、市场上提供的“矿泉水”中含有很多矿物离子，所以是混合物。
3、水的密度比冰的密度大；矿泉水本身就是化学物质；地球上水的含量虽然丰富但可供人类利用的水源却较少。
4、下列处理方法可以降低水的硬度的是( )
A、静置沉淀 B、吸附沉淀
C、煮沸 D、过滤
5、1998年科学家在南极洲发现大批企鹅死亡，经解剖化验发现其体内含有大量氰化物和大量含铅等有害物质，下列各项中可能造成此后果的主要原因是( )
A、人口增长、人类用水量加大 B、食物链被破坏，企鹅食物不足
C、工厂废水、人类生活污水的任意排放 D、二氧化碳气体增多，全球气候变暖
6、下列各组物质通过过滤进行分离的是( )
A、食盐、泥沙 B、酒精、水
C、氧化铜、碳 D、水、蔗糖
【答案】
4、C 5、C 6、A
【解析】
4、煮沸可以降低钙、镁离子的含量，达到降低水的硬度的目的。
5、企鹅体内有大量受污染的物质，是水污染造成的。
6、固体和液体分离以及可溶于水的固体和不能溶于水的固体分离都可用过滤的方法。
7、水是生命之源，保护水资源、节约用水是我们义不容辞的责任。下列做法不能节约用水的是( )
8、如下图所示，是自来水厂净水过程示意图。
(1)自来水厂采用哪些净水方法？
(2)加絮凝剂(明矾)的作用是什么？
(3)活性炭吸附池的作用是什么？
(4)为什么在最后还要投药消毒？
9、下列物质一定属于纯净物的是（填序号）__________。
①从空气中分离出来的稀有气体；
②经过吸附、沉淀、过滤后得到的矿泉水；
③磷在氧气中充分燃烧后的生成物；
④过氧化氢溶液加热充分反应后的液体；
⑤硬水经处理后得到的软水；
⑥高锰酸钾加热完全反应后剩余物；
⑦点燃后会产生爆炸的气体；
⑧部分结冰的纯水。
【答案】
7、D
8、(1)沉淀、过滤、吸附。(2)吸附悬浮杂质。(3)滤去水中不溶性杂质，吸附掉一些可溶性杂质，除去臭味。(4)加入消毒剂，杀死残存的细菌。
9、③④⑧
【解析】
7、不间断的冲洗车辆一定会浪费水。
8、经过了沉淀、过滤、吸附的水，水中不溶性的固体物质和色素、异味等已经除去。但还可能存在有毒的物质，需加入消毒剂，杀死残存的细菌。
9、稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称为混合物，经吸附、沉淀、过滤后得到的水仍有可溶性杂质为混合物，磷充分燃烧后只生成五氧化二磷为纯净物，过氧化氢充分反应后得到的液体只是水，软水仍可能含有少量钙镁化合物的为混合物，高锰酸钾加热完全反应后剩余物为锰酸钾和二氧化锰，点燃后会产生爆炸的气体比较多，一般可燃性气体不纯是都有可能发生爆炸，冰和水都是由水分子构成属于同种物质。
使用建议说明：此处内容主要用于教师对本节课重点内容进行总结，一方面是对本节课的重点难点内容的回顾，更重要的是针对这节课学生出现的问题再次进行复习提问等，以达到让学生课上掌握的目的，同时可以对下节课内容进行简单的铺垫，以体现出本节课内容与下节课内容之间的关系。
1、过滤的步骤和注意事项；
2、点解水的原理和现象
3、保护水资源
使用建议说明：此处内容主要用于教师根据学生掌握情况有针对性的进行课后作业的布置，掌握好的同学可以适当的布置难度大一些的作业，成绩一般的同学可以以基础题和巩固题目为主，但是一定要控制作业的数量，给学生布置的作业一般不要超过5题，这样学生才能保证做题的质量。
1、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、水电解
2、下列物质属于纯净物的是 （ ）
A、洁净的空气　 B、符合标准的饮用水　　
C、矿泉水 　　 D、高锰酸钾
3、下列净化水的方法中，净化程度最高的是（ ）
A、沉降 B、吸附 C、过滤 D、蒸馏
4、下列关于水的说法错误的是（ ）
A、过滤可除去水中不溶物 B、肥皂水可检验硬水和软水
C、活性炭可降低水的硬度 D、蒸馏水是净化程度较高的水
【答案】
1、D 2、 D 3、D 4、C
5、下图表示物质分子的示意图。图中“●”和“○”分别表示两种含有不同质子数的原子，则图中表示单质的是（ ）
6、在电解水的实验中，若与电源正极相连的试管内收集了n L气体，则与电源负极相连的试管内理论上可收集到气体（ ）
A、n L B、2n L C、0.5n L D、8n L
7、关于水的组成说法中正确的是（ ）
A、水是水元素组成的 B、水是由氢气和氧气组成的
C、水是由氢元素和氧元素组成的 D、水的组成很复杂，至今没有明确的答案
8、根据所学知识，我们可以从“电解水实验”中获得更多的信息和推论。下列说法正确的是( )
A、水是由氢分子和氧分子构成的
B、水是由氢原子和氧原子直接构成的
C、试管a、b中所得气体的质量比约为2:1
D、试管a、b中所得气体的体积比约为2:1
【答案】
5、A 6、B 7、C 8、D
9、现有①氧气、②空气、③碱式碳酸铜、④氯酸钾、⑤硫、⑥水、⑦氧化镁、⑧氯化钠等物质，其中属于单质的有(填序号)_________；属于化合物的有_________；其中_________属于含氧化合物，_________属于氧化物；属于混合物的有_________。
10、如图所示的是电解水实验装置。通电一段时间后，在两个试管中分别收
集到气体a和气体b。请回答：
（1）电解水时，将 转化为化学能。
（2）气体a为 。
（3）实验室检验气体b的方法是 。
11、有下列物质：①水、②氧气、③二氧化碳、④铁粉、⑤空气、⑥自来水、⑦五氧化二磷、⑧高锰酸钾、⑨澄清石灰水。用序号填空：
　 属于混合物的有　　　　　；　属于单质的有　　　　　，属于化合物的有　　　　　；属于氧化物的有　　　　　。
【答案】
9、①⑤ ③④⑥⑦⑧ ③④⑥⑦ ⑥⑦ ②
10、（1）电能 （2）H2(或氢气) （3）用带火星的木条伸入盛有气体b的试管中，观察木条是否复燃
11、⑤⑥⑨　 　②④　 　①③⑦⑧　 　①③⑦
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