第四单元 自然界的水教案

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名称 第四单元 自然界的水教案
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 化学
更新时间 2019-06-01 14:55:04

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文档简介

第四单元 自然界的水
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1.认识水的组成,认识电解水的实验装置,记住实验的现象和反应产物.
2.能够区分纯净物、混合物、单质、化合物、氧化物.
3.理解分子、原子等概念,并掌握分子、原子的基本性质.
4.了解化学式的含义,初步掌握并运用化学语言——化学式的书写及意义.
5.知道并熟练记忆一些常见元素和根的化合价.
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1.学会用分子、原子的观点解释生活中的现象和化学反应;用过滤等方法分离混合物.
2.能用化学式表示某些物质的组成,并能利用化合价推求化学式.
3.了解相对分子质量的含义,并能利用相对原子质量和相对分子质量计算物质的组成.
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1.培养实事求是的学习态度,保持对生活中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣.
2.培养爱护环境、节约资源、关心社会、为社会作贡献的社会责任感.
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本单元内容是初中化学“双基”的重要组成部分,是为学生的终生学习和将来适应现代化社会生活打好基础所必需的.所以,本单元内容对于学生十分重要,它既是今后学习的理论基础,又是必不可少的工具.
本单元内容具有化学基本概念多,化学实验多、课堂演示实验多等特点.此外,根据化学式的有关计算等内容都是非常抽象的,学生没有直接经验,远离学生的生活实际,教学会有一定的困难.
从本单元的知识框架来看,以“水的组成”、“水的净化”、“水污染与水资源的保护”三个主题围绕水从学科到人文,从生活到技术多方位、多视角地认识水、利用水,形成一个较完整、较独立的学习板块.在这一单元中,前有以人文内容为主的“水污染与水资源的保护”,后有以学科知识为主的“水的组成”和“化学式与化合价”,中间是两者兼而有之的“水的净化”,具有学科内容与人文内容均衡配合,且从宏观到微观、从生活到科学和社会,知识和视角逐渐扩大的特点,体现了STSE(科学、技术、社会与环境)教育思想.
本单元从社会实际与学生的生活实际出发,在展现水与人类的关系、世界和我国水资源概况、水的污染与防治等问题的同时,以水为载体,将单质、化合物、化学式、化合价等化学基本概念以及过滤、蒸馏等化学实验基本操作技能的学习贯穿其中,自然地将学科知识与社会现实问题融为一体,以学科知识充实水的主题,用水的主题衬托学科价值,两者互为补充,相得益彰,有利于学生在习得各部分学科知识的基础上,整体提高对水资源和化学价值的认识.力图为学生提供认识和探索周围事物的素材和线索,以及从身边事物中学习化学知识的经验.同时本单元的特点是将化学的一些基本概念和基本技能穿插于紧密联系社会、联系生活的内容之中.从选材生活化、呈现方式多样化、体现操作技能的价值、培养科学探索精神等几个方面凸显出化学是一门以实验为基础的科学.
《化学式与化合价》的教学内容分三部分:第一部分主要介绍化学式的意义、单质及简单化合物的写法和读法;第二部分主要介绍了化合价的含义、表示方法,以及常见元素及原子团的化合价,计算化学式中某一元素的化合价;第三部分主要是利用化合价书写化学式和有关化学式的计算.
本单元的内容非常丰富,涉及了《2011版义务教育化学课程标准》中的五个一级主题. 由此可见,本单元的内容在初中化学中的地位是很重要的.
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【重点】
过滤、蒸发等分离混合物的实验操作,化学式与化合价,相对分子质量的计算.
【难点】
纯净物、混合物、单质等概念的区别,化合价与化学式的有关计算.
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本单元设计了5个演示实验、1个课外实验、1个活动与探究、1个调查与研究,它们对培养实验能力、形成实验技能、培养科学方法及初步形成科学探究能力,引导学生在实验、活动与探究、调查与研究中亲身体验、参与知识的形成过程起着非常重要的作用.作为教师,要指导学生一起参与实验、亲自动手做实验,积极参与活动与探究、调查研究,学习实验原理、方法步骤,掌握实验技能,观察实验现象以探究现象本质,归纳总结规律,使感性认识上升到理性认识.因此学习本单元时,要突出实验和探究、联系现实、挖掘本质、把握几组概念的主要区别与联系,这也是学好本单元内容的主要方法之一.
本单元涉及的化学式、化合价等基本概念,是学习化学不可缺少的基础知识和基本工具,在中考的各种题型中都会涉及,因此要强化理解和记忆.
课题1《爱护水资源》主要介绍了两部分内容,一是水资源概况,二是水资源保护,每部分内容又都是从两方面入手.水资源概况,一方面从储量上说明水的丰富,另一方面从可直接利用的淡水量上说明水的短缺;水资源保护则是从节约用水和防治水污染两个角度介绍的.这种从一个事物的两个方面来认识事物的方法,不仅有利于学生对水资源状况和水资源保护的全面、正确的认识,更有利于培养学生辩证思维的能力,学习用发展的眼光看问题.教材文字不多,主要通过一些数据和图表来说明水资源情况和水污染现状,以图、表代替文字,直观,言简意赅,弥补了学生的感性认识,具有极强的感染力和震撼力.《爱护水资源》中的主角水是继氧气之后又一身边最常见的物质,也是为后面水的组成、净化和溶液等内容做铺垫的一个承前启后的内容.学生对水资源的缺乏和水污染比较缺少感性认识,很少甚至有可能没看到过被严重污染的河水或湖水.另外,学生每天从早到晚大多数时间都在学校,接触的外界信息也很少.因此有必要通过一些方式,让其从科学的角度逐渐认识到水缺乏和水污染的严重性,从而在思想和行动上更加重视对水资源的关注.可通过展示多媒体素材创设教学情景,制作课件引导学生自主学习,指导学生采用自主、合作、交流、讨论相结合的学习方法,通过设置学习任务来驱动教学目标的实现.
课题2 《水的净化》的教学应注意从生活用水如何净化的角度创设教学情景,通过4个演示实验充分开发学生的生活经验,尽量利用学生身边的物品为材料探究过滤实验操作方法,激发学生兴趣,从生活到技术多视角、全方位地认识水、利用水,在实践中探究、分析、归纳、迁移,发展探究能力,促进化学教育与人文精神的融合.
通过课题2《水的净化》中的演示实验和课外实验,一是要让学生了解水的净化的方法;二是要让学生掌握过滤的操作规范——一贴、两低、三靠.过滤和蒸馏是初中化学中的实验基本操作,在教学中应该充分发挥新教材的编排优势,紧紧围绕水的净化问题逐步展开,使学生在实际应用中掌握操作技能.本课题从水的净化角度,按照除杂质的顺序安排了静置沉淀、吸附沉淀、过滤、蒸馏等实验,将基本操作与生活中水的净化过程联系起来,把硬水、软水和硬水软化知识作为含可溶性杂质水净化的例子,与蒸馏操作结合起来,从而使实验基本操作不再单调、枯燥,使学生在实际应用中掌握操作技能,认识实验操作技能在生活和生产中的应用价值.
实验4 - 3,所用肥皂水不要太浓,取用的水不能太少,以免出现分不清硬水、软水的意外情况.
实验4 - 4,让学生了解水蒸馏的原理,实验装置要合理、美观,操作要规范.
课题3《水的组成》,学生在以前小学科学和中学物理的学习中,不仅知道了水是我们身边最常见的物质之一,而且对水的物理性质有了一定的了解.但对于水的组成,学生并不完全了解.通过电解水的实验可以了解到水能分解成氢气和氧气,组成这两种物质的元素都来源于水,从而得知水是由氢、氧两种元素组成的.
探究水的组成时水电解后生成的氢气与氧气体积比近2∶1的现象要明显,并在此基础上探究推断水的组成;巩固氧气的检验,学习氢气的验纯;与实验前后的相关讲解及讨论相呼应,使学生体验科学家认识客观世界的过程和方法,从而对陌生的科学问题产生兴趣和亲近感;培养学生对实验现象进行观察、归纳和分析的习惯和能力,使学生在亲手实验中掌握检验氢气的操作规范.
课题4《化学式和化合价》的教学过程中,建议老师在复习有关元素名称、符号、含义的基础上,采用演示练习纠错的方法,通过学生自学、讨论的方式进行教学,培养他们良好的思维习惯,提高学生应用化学知识的能力.正确书写、读念化学式,理解化学式的含义,这部分内容显得枯燥无味,学生在学习过程中容易积极性下降,教师必须尽力引导学生突破难点,学好这部分知识与技能.化学式的教学可以从复习有关元素名称、符号的含义,以及学过的一些知识入手,导出化学式,并给学生举例,指出根据物质的名称不能确切地知道一种物质的组成,而化学式能表示物质的组成,且是国际通用的,借此激发学生的学习愿望.化合价的教学要运用顺口溜来减轻记忆的压力,同时能激起学生的兴趣.
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课题1爱护水资源
1课时
课题2水的净化
2课时
课题3水的组成
2课时
课题4化学式与化合价
2课时
单元复习教案
1课时
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课题1 爱护水资源
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1.知道地球上水的存在和水在自然界的分布情况.
2.了解世界和我国的水资源情况.
3.掌握水体污染的来源、危害以及防治水体污染的措施.
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通过对水资源的了解,学习用辩证的方法看待水资源的丰富和有限.
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1. 培养学生关心社会、为社会做贡献的社会责任感.
2.初步懂得合理利用和保护水资源的重要性和迫切性,从而形成节约用水、保护环境的良好品德.
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【重点】
理解保护水资源的重大意义,树立爱护水资源的意识.
【难点】
水资源和水污染相关资料的收集.
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【教师准备】 水资源状况和水污染状况的示意图等.
【学生准备】 预习本节内容.调查或收集本地区的水资源情况,调查自己家的用水情况,收集历年世界水日和中国水周的宣传主题.
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导入一:
【展示】 图1:
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灌溉的水田已经干涸,灌溉用的罐子成了摆设
图2:
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南水北调工程规划最终调水规模448亿立方米,其中东线148亿立方米,中线130亿立方米,西线170亿立方米.建设时间约需40~50年.建成后将解决700多万人长期饮用高氟水和苦咸水的问题.南水北调通过东线、中线和西线三条调水线路,与长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系,构成以“四横三纵”为主体的总体布局.
导入二:
【提问】 如果让大家用一个词或一句话来形容水和我们的关系,我们该如何形容?
【回答】 重要,不可或缺……
(1)我们每天必须喝一定量的水,否则将不能存活.
(2)水在人体内起着调节体温、溶解食物、排泄废物等作用.
(3)我们每天食用的粮食、蔬菜、水果,它们的生长都离不开水.
(4)日常生活中我们也要用到水,比如洗衣、洗澡等等.若没有水,世界将是一个肮脏的世界.
(5)各种动物的生存都离不开水.
(6)一句话,“离开水,万物都不能存活”,没有水,就没有我们身边的一切.
[设计意图] 使学生在对问题的讨论中认识到水的重要性.
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  [过渡语] 没有水,春天就没有绿意,夏天就没有鲜花,秋天就没有收获,冬天就没有美丽的冰雪世界,也就是说没有水,就不可能有生机勃勃的地球.水对于我们人类更是无比的重要.水是地球上最普通、最常见的物质之一,也是最重要的物质之一.但有位科学家曾这样预言:“水在不久的将来将会成为人类社会的危机.”他是不是危言耸听、杞人忧天呢?大家了解我们的水资源状况吗?知道如何保护我们的水资源吗?下面就让我们一起学习水资源的有关内容.
一、人类拥有的水资源
思路一
1.人类拥有的水资源
【教师引导】 让学生观察分析教材68页图4 - 1,阅读教材68页内容.
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地球表面约71%被水覆盖着
【提问】 世界上储水量最多的是海洋、湖泊还是河流?
【回答】 海洋.
【教师】 对,是海洋.海洋是世界上最大的储水库,其储水量约占全球总储水量的96.5%,大家谁能说出我国都有哪些海洋?
【指导阅读】 教材第69页资料卡片:渤海、黄海、东海、南海海水中所含主要化学元素.
【思考讨论】 为什么说海洋是地球上最大的储水库?
【介绍】 海洋里繁衍着无数的生物,蕴藏着丰富的化学资源,海水中含有的化学元素有80多种.海水的含盐量很高,人们可从海水中提取出大量无机盐.
【教师】 据表中资料可知,海洋真是一个巨大的“宝库”,蕴藏着如此丰富的化学资源,如能把这些化学资源加以利用,那将是我们的一笔巨大财富.
【提问】 地球上的海水如此丰富,这些海水能被我们直接利用吗?
【回答】 不能.因为海水的含盐量很高,我们直接利用的应该是淡水.
【追问】 那全球的淡水资源储量情况如何呢?
【学生看书后回答】 淡水只约占全球水储量的2.53%.其中大部分还分布在两极和高山的冰雪及永久冻土层中,难以利用,可利用的只约占其中的30.4%,即1.07×1016 m3.
【总结】 地球上尽管储水量很多,但淡水资源极度短缺.从资料上查到,淡水总量只占总水量的2.53%,而其中可利用的淡水还不足总水量的1%,现状不容乐观.
2.淡水资源极度短缺
【教师】 引导学生看教材69页图4 - 2、图4 - 3.
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缺水造成土地沙漠化、树木枯死
【介绍】 据统计,当今世界上有80多个国家,约20多亿人口面临淡水危机,其中26个国家的3亿多人口生活在缺水状态中.请大家看图表并进行分析.
【活动】 观察教材70页图4 - 4、图4 - 5.
【点拨】 从图中可以看出,我国属于严重缺水的国家.
【讲解】 我国水资源总量为2.7×1012 m3(居世界第六位),但人均水量只有2048 m3左右,约为世界人均水量的四分之一,许多地区已出现因水资源短缺影响人民生活、制约经济发展的局面.
思路二
1.人类拥有的水资源
【提问】
(1)地球的表面约有多少被水覆盖着?
(2)地球上最大的储水库是什么?
(3)淡水约占全球总水储量的多少?
【回答】
(1)地球表面约71%被水覆盖着——“水球”.
(2)海洋水储量约占全球总储水量的96.5%.
(3)淡水只约占全球水储量的2.53%,其中大部分还分布在两极冰川和高山的冰雪及永久冻土层中,难以利用,可利用的只约占其中的30.4%,即1.07×1016m3.
2.淡水资源极度短缺
【分析】 海水中蕴藏着丰富的化学资源.海水中含有80多种元素,其中含量最高的是氧元素;海水的含盐量很高,人们可从海水中提取出大量无机盐.地球表面约71%被水覆盖,淡水资源极度缺乏.
【提问】 联合国在1977年就向全世界发出警告:“水不久将成为一个深刻的社会危机.”这是危言耸听吗?
【回答】 这是一个现实问题.随着社会的发展,一方面人类生活、生产用水量不断增加,另一方面水污染加剧了可利用水的减少,使原本紧张的水资源更显短缺.
3.我国属于严重缺水国家
【提问】 世界人均水量最多的国家是哪个?
中国水资源总量居世界第几位?
中国人均水量约占世界人均水量的多少?
【回答】 世界人均水量最多的国家是巴西.我国水资源总量居世界第六位,但人均水量约为世界人均水量的四分之一.
[过渡语] 我国的水资源分布不均衡,所以我国实施了“南水北调”工程.为了保护水资源,我们应该怎样做?种种的表格、数字、资料都向我们诉说着淡水资源的短缺,21世纪,水资源将成为全世界关注的首要问题.人们这样描写家乡小河的变化:五十年代淘米洗菜,六十年代洗衣灌溉,七十年代水质败坏,八十年代鱼虾绝代,九十年代拉稀生癌,21世纪捂鼻走开.水资源丰富又短缺,且不断被污染,而水是一切生命体生存所必需的物质,为了人类和社会经济的可持续发展,我们应该如何爱护水资源呢?
二、爱护水资源
思路一
【讲解】 我们知道,水是人及一切生物生存所必需的,为了人类和社会经济的可持续发展,我们必须爱护水资源,一方面要节约用水,另一方面要防止水体污染.首先我们来介绍第一方面——节约用水.
1.节约用水
【介绍】 节约水资源就是要提高水的利用效益,使用新技术、改革工艺和改变习惯可以减少大量工农业和生活用水.
【教师】 课前布置了一项家庭作业,让大家调查一下自己家的用水情况,现在请几位同学分别说一下调查情况如何?
【学生活动】 学生讲述调查过程与结果,对比分析讨论哪些生活方式可以节约用水.
【小结】 通过同学们的调查与分析讨论可以看出:一种生活习惯和用水方式的改变,就可以节约很多水,所以希望大家在以后的生活中要注意节约用水,并把这种风尚不断地传递给别人,使越来越多的人行动起来,共同来爱护我们的水资源.
[过渡语] 爱护水资源的另一有力措施是防治水体污染,水污染的原因有哪些?如何防治水污染?  
2.防治水体污染
【介绍】 水体污染是指大量污染物质排入水体,超过水体的自净能力,使水质恶化,水体及周围的生态平衡遭到破坏,对人体健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况.水体污染的来源主要有工业污染、农业污染和生活污染.
【提问】 水污染给我们带来了哪些危害?造成了什么严重后果呢?
【阅读思考】  指导学生阅读教材70~72 页的内容,并找出爱护水资源的措施.
【学生活动 】  举行一个有关“爱护水资源”的记者招待会:将学生分成四个小组,让学生根据所在小组的角色讨论该如何去爱护水资源.第一小组:爱水宣传组;第二小组:护水文明村;第三小组:环保局;第四小组:节水模范家庭代表组.
[设计意图] 拉近学生与社会的距离,丰富社会知识,活跃课堂气氛,尊重学生的主体地位.
【活动安排】
主持人:教师.
出席的嘉宾代表:爱水宣传组长、护水文明村的村长、环保局局长、节水模范家庭代表.
各大媒体记者:剩余的所有同学.
各组代表针对水资源的保护提出自己的观点和措施,最后,引导学生归纳总结出有关爱护水资源的具体措施.
[设计意图] 通过讨论丰富学生爱护水的措施和方法,让他们懂得如何合理利用和保护水资源,从而形成节约用水、保护环境的良好品德. 培养学生的临场应变能力和语言表达能力,同时学生在对话时将真情实感融入到演讲中,从而让爱水情感得到升华. 增强学生的环保意识及对节水和防治水污染的认识,让知识点更加清楚、更加系统化.
【总结】 水体污染不仅影响工业、农业、渔业生产,破坏水生生态平衡,还会直接危害人体健康.这不是危言耸听,而是真真切切的事实.
思路二
【展示】 教材70~71页图4 - 6、图4 - 7.
【结论】 由以上比较可以看出:一种生活习惯和用水方式的改变,就能节约大量的水,所以希望大家在今后的生活中要注意节约用水,并向周围的人宣传,使越来越多的人行动起来,共同爱护我们的水资源.
1.节约用水
【展示】 (1)国家节水标志、节水产品认证标志,学生讨论节水标志的寓意.
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(2)公益广告:“别让我们的眼泪成为世界上的最后一滴水!”
[设计意图] 进一步激发学生的爱水情感,达成爱水共识,达到爱水情感高潮.
【分析】 为了使整个社会形成节约用水和保护水资源的好风尚,我国于1984年颁布了《中华人民共和国水污染防治法》,1988年7月1日在全国施行《中华人民共和国水法》.为了引起每一位公民的重视,还颁发了节水标志.世界水日是每年的3月22日.1994 年起, 中国水周改为每年3月22日至3月28日.
[过渡语] 除了浪费水资源,我们知道水污染也是水资源减少的一个主要原因.  
2.防治水体污染
【展示】 水污染的一组图片.
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【讲解】 水体污染源:
(1)工业污染:工厂的“三废”(废气、废渣、废液)倒入江河、地下,污染江河和地下水.
(2)农业污染:农药、化肥的不合理使用,也易造成水的污染.
(3)生活污染:生活污水及生活垃圾的任意排放,造成水的污染.
【提问】 针对以上污染来源,我们应该如何防治水体污染?
【回答】 (1)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;
(2)农业上提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药;
(3)生活污水也应逐步实现集中处理和排放.
【总结归纳】 爱护水资源应从两个方面考虑:一方面要防治水体污染,另一方面要节约用水.
(1)洗澡擦肥皂时关闭水龙头.
(2)洗衣服的水用来冲马桶,淘米水用来浇花.
(3)在洗脸池上方贴上“浪费水可耻”,警示大家.
(4)农业上将大水漫灌改为滴灌、喷灌.
(5)家里用的马桶设计两个按钮,小便用小按钮,大便用大按钮.
(6)洗手、洗脸、刷牙时随手关闭水龙头.
【课外活动一】 每位同学用纸和绿色笔画出直径为5 cm的节水标志两枚,课后贴在家中水龙头上方墙上.
【课外活动二】 以六至七人为一组完成教材72页调查与研究后,以爱护水资源为主题,办一张小报及一张节水卡,以板报形式配合学校进行全校节水教育.
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我们了解了水资源的状况,知道地球上尽管总储水量很丰富,但可供利用的淡水资源并不富裕,很多国家和地区处于不同程度的缺水状态;而且由于人们的一些坏习惯和不合理做法,使本已短缺的水资源受到污染,更呈现出了一种严重缺水的局面,所以我们每一个人都应该节约用水,爱护我们的水资源.
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1.下列有关水的认识错误的是 (  )
A.地球上水的储量很大,但淡水资源并不充裕,且分布也不均匀
B.水是取之不尽,用之不竭的
C.爱护水资源,要节约用水,还要防止水体污染
D.水被污染后,会给人类造成灾难
解析:地球上总储水量很大,但淡水资源并不充裕,我国淡水资源缺乏且分布不均;水被污染后,会给人类带来灾难.故答案为B.
2.(2014·衢州中考)“五水共治,治污为先”是我省提出的改善生态环境的一项重要政策,为了防止水体污染,你认为下列措施中不可行的是 (  )
A.不任意排放生活污水
B.禁止使用农药和化肥
C.工业污水经净化处理后再排放
D.牲畜粪便适当处理后再施用
解析:生活污水经净化处理达标后再排放,有利于保护水资源;应适量使用农药和化肥,而不能禁止;工业污水会造成水体的污染,工业污水应经净化处理后再排放;牲畜粪便中含有大量的病菌、虫卵和其他有害物质,如果处理不当,会给人和牲畜的健康带来危害,会造成环境污染,应适当处理后再施用.故答案为B.
3.水是人类必不可少的宝贵资源,下列有关水的说法错误的是 (  )
A.水在自然界中以固态、液态、气态形式存在
B.水对调节地球温度起着很重要的作用
C.水能溶解许多物质,在生物体内起着运送营养物质的作用
D.水在自然界中不断循环,淡水取之不尽、用之不竭
解析:水在自然界中以固态、液态、气态形式存在;水对调节地球温度起着很重要的作用;水能溶解许多物质,在生物体内起着运送营养物质的作用;人类可利用的淡水资源越来越少,并不是取之不尽、用之不竭的.故答案为D.
4.通过化学课的学习,成语“细水长流”可理解为 (  )
A.在家用细细的长流水洗衣服或刷牙
B.节约每一滴水,形成“细水长流”的水资源
C.地球淡水储量丰富,可供人类永久使用
D.水龙头漏水可让其“细水长流”,方便使用
解析:用长流水来洗衣服、刷牙,浪费水;节约每一滴水,使水资源有可持续性;地球储水量很丰富,但淡水储量有限;水龙头漏水不修理,会严重浪费水.故答案为B.
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课题1 爱护水资源
一、人类拥有的水资源——既丰富又短缺
1.地表约71%被水覆盖.
2.淡水资源极度缺乏.
3.我国属于严重缺水国家.
二、爱护水资源
1.节约用水.
2.防治水体污染.
工业污染、农业污染、生活污染.
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一、教材作业
【必做题】
教材第73页练习与应用的1、2、3题.
【选做题】
教材第73页练习与应用的4、5、6题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.我国淡水资源非常缺乏,在生活中要注意节约用水,保护水资源.下列叙述正确的是 (  )
A.控制水中所有动植物的生长
B.设法提高工业用水的重复利用率
C.废水只要无色透明就可以直接排放
D.大量开采地下水以满足社会对水的需求
2.第16个世界水日,其主题为“涉水卫生”.下列生活中的做法符合这一主题的是 (  )
A.向河里倾倒污水    B.向河里投掷杂物
C.定期清洗家用饮水机 D.在河边洗衣
3.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 (  )
A.淋浴擦肥皂时暂时关上喷头
B.洗衣后的水用来拖地
C.水龙头坏了立即进行修理
D.用水管不间断地冲洗汽车
4.北京是极度缺水的城市.下列做法应该大力倡导的是 (  )
A.用流水洗碗、洗菜
B.少喝水以节约用水
C.使用节水龙头
D.用大量自来水冲厕所
5.水是重要的自然资源,与人类生产生活息息相关.但我国淡水资源十分紧缺,所以在生产和生活中应该 (  )
A.减少饮水量,以节约用水
B.减少植树造林面积,因为植物生长需要大量的水
C.将洗过菜、洗过衣服的水用来冲洗厕所
D.将工业废水直接排放到江河湖海中,凭借水体自净能力重复使用
6.地球上的总储水量约为1.39×1018m3,地球表面约71%被水覆盖,全球海水、陆地水储量比如图所示.在横线上填上对应的物质名称.
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【能力提升】
7.下列关于水的认识错误的是 (  )
A.地球上水储量很大,但淡水资源并不充裕
B.我国淡水资源缺乏
C.凡澄清、无色、透明的液体都是纯水
D.水被污染后,会给人类造成灾难
【拓展探究】
8.化学课上,张老师展示出《你们都来污染我》的图片,引起全班同学的深思.课后,同学们围绕“水的污染与防治”的主题进行研究性学习.
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(1)生活污水的再利用,既能减少水污染又能节约用水.
①地球的存水量很大,但是大部分是含盐量高的     .?
②生活污水经处理后,可用于浇花、    等.?
(2)同学们提出了下列预防和治理水污染的建议,其中合理的是    (填字母).?
A.科学使用高效低毒的农药、化肥
B.禁止在所有水域内养殖
C.禁止在饮用水的水源保护区建化工厂
D.任意排放生活用水
【答案与解析】
1.B(解析:水中动植物的过度生长有时会造成水体污染,应加以控制,但不需要控制水中所有动植物的生长;提高工业用水的重复利用率可以节约大量的水资源;废水中的杂质有难溶的和可溶的,无色透明的废水还可能溶有有毒有害的物质,需要检测是否达到排放标准;大量开采地下水不利于保护水资源.)
2.C(解析:水污染途径有:工业废水的任意排放,农业废水的任意排放,生活污水的任意排放,化肥和农药的任意使用等,所以防治方法是:工业废水、农业废水、生活污水经过处理后再排放,合理地使用化肥和农药.定期清洗家用饮水机,这属于饮水卫生问题,符合“涉水卫生”.)
3.D (解析:淋浴擦肥皂时关上喷头,符合节约用水要求;洗衣后的水用来拖地,符合节约用水要求;水龙头坏了立即进行修理,符合节约用水要求;用水管不间断地冲洗汽车,会造成水的浪费. )
4.C(解析:用流水洗碗、洗菜浪费水资源,不应该大力倡导;不能因为节约用水而少喝水,所以不应该大力倡导;使用节水龙头,可以节约用水,应该大力倡导;用大量自来水冲厕所,浪费水资源,不应该大力倡导.)
5.C (解析:要节约用水,但是不能通过减少饮水量来节约用水;应该扩大植树造林面积,因为植物生长需要的大量水,绝大部分通过蒸腾作用回到了大气中;将洗过菜、洗过衣服的水用来冲洗厕所实现了水的再利用,能够节约用水;不能将工业废水直接排放到江河湖海中,因为水体的自净能力毕竟是有限的.)
6.①陆地淡水 ②陆地咸水 ③海水(解析:①陆地淡水约占2.53%;②陆地咸水约占0.97%;③海水约占96.5%.)
7.C(解析:地球上水储量很大,但淡水资源并不充裕;我国淡水资源缺乏且分布不均;澄清、无色、透明的液体不一定是纯水,可能溶有其他的物质;水被污染后,会给人类带来灾难.)
8.(1)海水;冲厕所(合理即可) (2)A、C(解析:(1)对于生活污水,我们首先可以通过静置、过滤的方法除去水中的一些不溶性杂质.得到的水可用于冲洗厕所、浇花等,以实现循环使用.(2)A、C两项能使水体环境得到改善,从而保护水资源;B.水生的鱼类等生物是水体生态系统的一部分,故禁止在所有水域内养殖不合理;D.任意排放生活用水会造成水体的污染.)
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  本节课的内容难度小,通过学生的自主学习能够轻松完成教学任务,把单纯的教师传授式改为学生自学与讨论相结合,学生感到很新奇.课堂上所探讨的问题就在身边,更重要的是,不论课前、课中,都是学生唱主角,比给教师当听众要有趣得多.整个教学过程,师生之间、同学之间配合得很好,课堂气氛十分活跃、和谐、轻松.
在课前要适当对各小组的组长予以培养,以保证教学工作的顺利进行.
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练习与应用(教材第73页)
1.解:农业用水量在总用水量中所占百分比:
3.66×1
0
12

m
3
5.91×1
0
12

m
3
×100%≈61.93%.工业用水量在总用水量中所占百分比:
1.40×1
0
12

m
3
5.91×1
0
12

m
3

×100%≈23.69%.生活用水量在总用水量中所占百分比:
7.27×1
0
11

m
3
5.91×1
0
12

m
3
×100%≈12.30%.答:农业用水约占61.93%,工业用水约占23.69%,生活用水约占12.30%.示意图如下:
/
2.(1)常用方法是把植物的一部分放入试管内加热,观察试管壁上是否有水珠出现. (2)解:每天从人体内排出的水的总量为:1700 mL+500 mL+400 mL+150 mL=2750 mL.每天需要补充的水的总量为:2750 mL-350 mL-750 mL=1650 mL=1650 cm3.4 ℃时水的密度为1 g/cm3,所需补充的水的总质量为:1 g/cm3×1650 cm3=1650 g.
1650 g
1000 g·k
g
-1
=1.65 kg.答:一个成年人每天需要补充1.65 kg水.
3.国家节水标志由水滴、手掌和地球变形而成.圆形代表地球,象征节约用水是保护地球生态的重要措施,标志中留白部分像一只手托起一滴水,寓意节水,表示节水需要公众参与,鼓励人们从我做起,节约每一滴水,手又像一条蜿蜒的河流,象征滴水汇成江河.
4.解:一昼夜:24 h×3600 s/h=86400 s.漏水的体积为:
1
20
mL/s×86400 s=4320 mL.从中得到的启示:应随手关闭水龙头,水龙头坏了要及时修理或更换,节约每一滴水.
5.提示:此题是一道答案不唯一的调查题.节水措施:用喷壶浇花,而不是漫灌;洗脸水、洗衣服水用来冲厕所;洗菜水、淘米水用来浇花等(措施很多,只要符合节水要求即可).
6.如下表.
年 份
世界水日主题
中国水周主题
2012年
水与粮食安全
大力加强农田水利,保障国家粮食安全
2013年
水合作
节约保护水资源,大力建设生态文明
2014年
水与能源
加强河湖管理,建设水生态文明
/
  水体的自净能力
广义的水体自净是指在物理、化学和生物作用下,受污染的水体逐渐自然净化,水质复原的过程.狭义的水体自净是指水体中微生物氧化分解有机污染物而使水体净化的过程.水体自净可以发生在水中,如污染物在水中的稀释、扩散和生物化学分解等;可以发生在水与大气界面,如酚的挥发;也可以发生在水与水底间的界面,如水中污染物的沉淀、底泥吸附和底泥中污染物的分解等.
自然界各种水体都具有一定的自净能力,这是由水自身的理化特征所决定的,同时也是自然界赋予我们人类的宝贵财富.如果我们能够科学有效地利用水的自净功能,就可以降低水体的污染程度,使有限的水资源发挥其最大的效益,包括经济效益、社会效益、环境效益等.特定地区、一定时间内水体的自净能力是有限的.研究和正确运用水体自净的规律,采取人工曝气或引水冲污稀释等辅助措施,强化自净能力,是减少或消除水体污染的途径之一.同时,在确定允许排入水体的污染物量时,水体的自净能力也是一个重要的决策因素.
水体自净大致分为三类,即物理净化、化学净化和生物净化.它们同时发生,相互影响,共同作用.
(1)物理净化.物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、混合和沉淀等过程而降低浓度.污水进入水体后,可沉性固体在水流紊动较弱的地方逐渐沉入水底,形成污泥.悬浮体、胶体和溶解性污染物因混合、稀释,浓度逐渐降低.污水稀释的程度通常用稀释比表示.对河流来说,用参与混合的河水流量与污水流量之比表示.污水排入河流经相当长的距离才能达到完全混合,因此这一比值是变化的.达到完全混合的距离受许多因素的影响,主要有稀释比、河流水文情势、河道弯曲程度、污水排放口的位置和形式等.在湖泊、水库和海洋中影响污水稀释的因素还有水流方向、风向和风力、水温和潮汐等.
(2)化学净化.化学净化是指污染物由于氧化还原、酸碱反应、分解化合和吸附凝聚等化学或物理化学作用而降低浓度.流动的水体从水面上和大气中溶入氧气,使污染物中铁、锰等重金属离子氧化,生成难溶物质析出沉降.某些元素在一定酸性环境中,形成易溶性化合物,随水漂移而稀释;在中性或碱性条件下,某些元素形成难溶化合物而沉降.天然水中的胶体和悬浮物质微粒,吸附和凝聚水中污物,随水流移动或逐渐沉降.
(3)生物净化,又称生物化学净化,是指生物活动尤其是微生物对有机物的氧化分解使污染物质的浓度降低.工业有机废水和生活污水排入水域后,即产生分解转化,并消耗水中溶解氧.水中一部分有机物消耗于腐生微生物的繁殖,转化为细菌机体;另一部分转化为无机物.细菌又成为原生动物的食料.有机物逐渐转化为无机物和高等生物,水便得到净化.如果有机物过多,氧气消耗量大于补充量,水中溶解氧不断减少,最终由于缺氧,有机物由耗氧分解转为厌氧分解,于是水体变黑发臭.
课题2 水的净化
第/课时
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1.知道纯水与天然水的区别.
2.了解吸附、沉淀、过滤等净化水的方法.初步学会过滤的操作方法.
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通过对一杯浑浊天然水进行净化的实验探究,认识净化水的各种方法与净化程度.
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1.感受一杯净水来之不易,树立珍惜水、爱护水的思想.
2.通过学生亲自参与水净化过程的实验探究,感受化学对生活、对社会的积极意义.
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【重点】
纯水与自然水的区别;沉淀、吸附、过滤等净化水的方法.
【难点】
培养学生透过现象看本质的推理能力.
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【教师准备】 多媒体课件、水样[河水(或湖水、井水等)、自来水、蒸馏水]、明矾、活性炭、肥皂水.
铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸.
【学生准备】 预习课文,了解家庭净水机的净水原理或者家庭可以使用的净水方法.收集水样:自来水、河水(或湖水、江水等).
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导入一:
【展示】  鲁滨孙取泥水的图片:
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【讲解】 俗话说:“人可三日无餐,不可一日无水”. 熟悉《鲁滨孙漂流记》这个故事的同学,有没有想过鲁滨孙流落荒岛,他只能从池塘中取得一些泥水,这些泥水可以饮用吗?他能否从中提取洁净的饮用水呢?
导入二:
【材料引入】 据新华网2015年2月11日报道,甘肃静宁县水污染:自来水中出现1厘米长虫子.在甘肃东南的这座山区县城,喝上一口干净水,如今几乎成了一种奢望.县城10公里外的东峡水库,原本是13万人口赖以生存的饮用水源,从去年开始水质一度降为劣Ⅴ类,而静宁饮水生命线“甘泉调水”,同样面临着严重的污染.
【展示】  自来水污染的图片:
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[过渡语] 河水、湖水等自然水源中多多少少都会有一些影响我们健康的物质,那么在作为自来水供给千家万户之前我们需要对水做哪些净化处理呢?那么,就让我们来学习水的净化.
一、自来水的净化
思路一
【提问】 自然界的水有哪些?这些水如何处理才能安全饮用?家里饮用的主要是什么水?
【回答】 自来水、雨水、湖水、池塘水均可成为饮用水水源.家里饮用的主要是自来水.
【设疑】 自来水厂是如何把浑浊的水净化成我们家里饮用的水的呢?
【展示】 自来水厂的净水过程:
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【提问】 通过观看自来水厂的净水过程,请大家说说自来水厂的水的净化都经过了哪些过程?用了哪些净水方法?
【回答】 取水→(加絮凝剂)沉淀→过滤→(活性炭)吸附→消毒→配水.
【提问】 通过观察自来水厂的净水过程,我们从中知道了净水的一些方法.其实在很多偏远的农村,饮用的还是井水甚至是河水.这样的水处在一个开放的环境当中,里面会有很多的杂质,那么,可以用哪些方法对水进行简单的净化呢?请同学们阅读教材内容来回答问题.
【回答】 加明矾.
【展示】 明矾晶体.
【讲解】 这是一杯被污染的水,我们可以用什么方法对它进行简单的净化呢?
【交流】 最简单的方法是静置一会儿,让不溶性杂质沉降到水的底部,这种方法叫静置沉淀.
除了明矾有吸附的作用,还可以用活性炭来吸附水中的杂质,活性炭一般可用来吸附有异味和有颜色的物质.
【展示】 活性炭净水器示意图:
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【介绍】 活性炭有吸附作用.
【设疑】 用活性炭进行过滤有什么优点?
【小结】 吸附(除不溶性杂质、除异味、除色素).
【活动】 各组动手自制简易水过滤器;各组展示过滤器并互相评价.
[设计意图] 学以致用,鼓励学生利用家中的物品组装简易水过滤器,把生活的体验用到化学学习中.
思路二
【提问】 浑浊的河水在静置一段时间后有什么变化?
【分析】 底部有沉淀,上面的水变得相对澄清,但仍有一些悬浮物存在.
【演示实验】 加入明矾净化桌上的一杯河水(由于加了红墨水而显红色).
【现象】 悬浮物沉到底部,水变得更加澄清.
【分析】 明矾溶于水生成的胶状物可以吸附水中的悬浮物,从而使其沉降到底部,我们把它叫做絮凝剂,在一些农村对饮用的井水就是通过加明矾净化的.
【展示】 借助教材75页图4 - 17的活性炭净水器示意图(课件投影),简介活性炭.利用活性炭的吸附性,可以吸附水中的一些不溶性和溶解性的杂质.如除去色素和异味等.
【活动】 学生动手将活性炭加入过滤后的水中.
【设问】 自来水厂是如何把浑浊的江水、河水净化为我们能饮用的自来水的呢?
【展示】 教材74页图4 - 14自来水厂的净水过程.
【提问】 经过上述处理的水,澄清透明,比较洁净,是不是纯净物?为什么?
【回答】 不是,水中还有细菌和一些可溶性杂质.
【分析】 通过沉淀、过滤的方法只除去了不溶性杂质,水中还有许多可溶性的杂质.
【讲解】 净化水首先从水库取水,取出来的水里面含有泥沙等一些不溶性的杂质,还有一些可溶性的杂质.那么怎样才能使它变澄清呢?最简单的方法就是静置,一段时间后水自然会变清,这种方法就叫静置沉淀.大的颗粒沉淀速度比较快,小的颗粒沉淀速度比较慢,加入明矾,溶于水后生成的胶状物吸附水中的悬浮物,会加快悬浮物的沉淀速度.
思路三
教师活动
学生活动
设计意图
【问题】 前几天让同学们对“居民生活用水是怎样得到的”进行调查.下面请同学们说说调查结果.
【讲解】 自然界中的天然水含有许多不可溶的杂质、可溶性物质、细菌等.
【设问】 自来水厂的工作人员是怎样把它净化成自来水的?
【汇报】 调查结果: 居民生活用水是经过下列过程得到的:河水(或江水、湖水等)→明矾凝聚静置沉降→过滤沉降物→活性炭吸附→消毒→生活用水.
【活动】 阅读教材74页第一、二自然段.
【小结】 自来水厂净化水的过程和方法:取水→(加絮凝剂)沉淀→过滤→(活性炭)吸附→消毒→配水.
培养学生的社会活动能力和养成关注生活中化学现象的习惯.
【设疑】 想把河水净化,需经过哪些处理?实际净化前先加絮凝剂,为什么?
【总结】 明矾有吸附作用.
【活动探究】 向一个盛有河水的烧杯中加入明矾,和另一杯河水对比,观察现象,讨论加明矾的作用.
【汇报】 活动结果:加明矾的烧杯中的河水上层变澄清了,下层有沉降物析出.说明明矾有凝聚悬浮物的作用,可做净水剂.
培养用实验解决问题的学习方式,培养表达能力.
二、过滤
思路一
【提问】 通过静置的方法只能使水中的杂质沉降到底部,不能将水中的不溶性杂质除去,如果想将水中的不溶性杂质和水分开,该怎么办呢?同学们可以联系我们的实际生活,想一想生活中我们将固体和液体分开的实例.
【回答】 用渔网捞鱼、用漏勺捞饺子……
【讲解】 在实验室中可以用相似的方法将固体和液体分开,我们把这样的方法叫过滤.用过滤的方法净水,就得用到过滤器.
【板书】 过滤: 把不溶于液体的固体物质和液体分离的方法.
【演示实验】
制作过滤器:取一张圆形滤纸,按照教材75页图4 - 15折好后放入漏斗,使之紧贴漏斗壁,并使滤纸的边缘略低于漏斗的边缘.用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁间无气泡(否则会影响过滤速度).架好漏斗之后使漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁.过滤时,盛浑浊液的烧杯口紧靠玻璃棒,并且玻璃棒要轻轻斜靠在三层滤纸的一边,过滤器中的液面始终要低于滤纸的边缘.
/
/
【提问】 为什么玻璃棒不能靠在一层滤纸处呢?
【学生】 因为靠在一层的一边容易弄破滤纸,影响过滤效果.
【讲解】 过滤实验的要点.
一贴:滤纸紧贴漏斗壁.
二低:滤纸的边缘要低于漏斗口的边缘.
过滤器中的液面要低于滤纸的边缘.
三靠:漏斗口的下端管口紧靠烧杯内壁.
盛浑浊液的烧杯口要紧靠玻璃棒.
玻璃棒要轻轻斜靠在三层滤纸的一边.
【活动】 让学生比较未经处理的天然水和经过处理的水,看看它们的清澈程度有什么差别.
在做实验的同时,让学生思考如果经过过滤得到的滤液仍然浑浊可能是什么原因造成的,应该如何处理.
【讲解】 ①沿漏斗壁倾倒液体;②液体倒入太快,超过滤纸边缘;③原液溅入烧杯中;④烧杯中有污垢.
思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【引导】 引导学生说出水中含有泥沙等不溶性杂质以及其他可溶性杂质.
【问题】 怎样把河水中的沉降物除去?
【讲解】 除去河水中的尘土、泥沙等不溶性杂质常采用的方法是静置沉淀、过滤.
【活动】 利用所给仪器,对河水进行过滤,并归纳过滤操作中的注意事项.
【思考】 ①怎样折叠滤纸?②怎样组装过滤器?③怎样正确地进行过滤操作?④过滤时,若滤液过多而超出滤纸边缘或滤纸被划破怎么办?
对河水进行过滤,并和老师一起归纳过滤操作中的注意事项:一贴、二低、三靠.一贴:滤纸紧贴漏斗壁,且无气泡.二低:滤纸边缘低于漏斗边缘,漏斗内液面低于滤纸边缘.三靠:烧杯口靠紧引流的玻璃棒,玻璃棒的一端斜靠在三层滤纸的一边,漏斗下端紧靠烧杯内壁.
通过过滤操作,培养学生的实验操作能力.
  [知识拓展] 
过滤
原理
溶剂和溶质的分子或离子能透过滤纸,不溶性的固体不能透过滤纸而留在滤纸上
适用
范围
分离不溶性固体和液体的混合物或除去混合物中的不溶性杂质
方法
用过滤器进行过滤
举例
粗盐提纯
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1.自来水厂净水过程
原水→静置沉淀→反应沉淀→过滤→吸附→消毒→生活用水
2.生活用水的净化操作
①静置沉淀:利用难溶物的重力作用沉淀于水底,这样的净化程度较低.
②吸附沉淀:加明矾等絮凝剂使悬浮物凝聚沉淀.
③吸附:加入活性炭,除去有臭味的物质和一些可溶性杂质等.
④过滤:把固体物质和液体物质分离.过滤操作的关键:一贴、二低、三靠.
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1.下图是自来水厂净水过程示意图,其中除去水的异味主要是在 (  )
/
A.沉淀池      B.过滤池
C.吸附池 D.清水池
解析:沉淀池是沉淀不溶性杂质的,过滤池是除去不溶性固体的,活性炭能吸附异味、色素等物质,清水池是储存比较清洁的水的.故答案为C.
2.(2014·上海中考)河水净化的主要步骤如图所示.有关说法错误的是 (  )
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A.步骤Ⅰ可除去难溶性杂质
B.X试剂可以是活性炭
C.步骤Ⅲ可杀菌、消毒
D.净化后的水是纯净物
解析:过滤能除去难溶性固体杂质,故步骤Ⅰ可除去难溶性杂质;活性炭具有吸附性,能除去水中的色素和异味;液氯能杀菌,故步骤Ⅲ可杀菌、消毒;纯净水是不含有杂质的水,经过这几步净化的水中含有可溶性杂质,不是纯净物.故答案为D.
3.(2014·厦门中考)浑浊的海水经如图净水器处理后,有关叙述正确的是 (  )
/
A.消灭了水中的细菌
B.所得的水一定是软水
C.能减少海水的异味
D.能得到纯净水
解析:杀菌消毒所用物质为漂白粉等,此装置中没有;把硬水软化的方法是煮沸或蒸馏,而此装置中没有;活性炭具有吸附性,能吸附水中的异味;纯净水是不含有杂质的水,而通过此装置后得到的水中含有可溶性杂质,不是纯净水.故答案为C.
4.小明参观某盐场,带回来一些盐田中盐堆旁的水样进行研究.请回答下列问题:
小明观察到自己带回的水样有些浑浊,要除去水样中的不溶物,应采用的方法是    .操作时应选择的仪器是玻璃棒、    (填下图中序号),此操作中玻璃棒的作用是     .?
/
解析:要除去水样中的不溶物,应采用过滤的方法,过滤时要用到的仪器是玻璃棒、烧杯、漏斗和铁架台等,其中玻璃棒的作用是引流.
故答案为:过滤;b、h、i;引流
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课题2 水的净化
第1课时
一、除去不溶性杂质的方法
1.静置,明矾有吸附作用.
2.过滤,一贴、二低、三靠.
二、除去可溶性杂质的方法
吸附,活性炭有吸附作用.
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一、教材作业
【必做题】
教材第78页练习与应用的2、4题.
【选做题】
教材第78页练习与应用的3题.
二、课后作业
【基础巩固】
1.下图为自来水厂净水过程示意图,其中常用的絮凝剂是 (  )
/
A.氯气      B.活性炭
C.明矾 D.漂白粉
2.(2014·天门中考)如图装置中没有用到的仪器是 (  )
/
A.铁架台     B.烧杯
C.长颈漏斗 D.玻璃棒
3.在进行正确的过滤操作后,展开滤纸,难溶物在滤纸上的分布情况最接近图中的 (  )
(大圈表示滤纸,黑色表示难溶物覆盖的区域)
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4.自来水厂净水过程:天然水→加    →沉淀→    →    吸附→    →自来水.?
5.下图是自来水厂净水过程示意图,试回答下列问题:
/
(1)自来水厂采用了哪些净水方法?
(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?
【能力提升】
6.如图为自来水厂净水过程的示意图,请判断净水过程中有化学变化发生的是 (  )
/
A.从水库取水      B.通过过滤池
C.通过活性炭吸附池 D.投药消毒
7.关于过滤操作的下列叙述中,不正确的是 (  )
A.滤纸的边缘低于漏斗口
B.液面低于滤纸边缘
C.玻璃棒靠在三层滤纸一边
D.漏斗下端的管口置于烧杯的中间
【拓展探究】
8.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物.人们常戴上口罩以防止颗粒物进入肺部,戴口罩与下列过程的原理相似的是 (  )
A.吸附        B.过滤
C.蒸发 D.沉降
9.过滤是化学实验中的基本操作.
(1)做过滤实验时,发现过滤后滤液仍然浑浊.其原因可能是什么?(说出一种即可)
(2)举出生产生活及实验中使用过滤的一个实例.
【答案与解析】
1.C(解析:氯气和水反应会生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可以消毒杀菌,不是絮凝剂;活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性;明矾溶于水后电离产生了铝离子,铝离子与水电离产生的OH-结合生成的氢氧化铝胶体可吸附悬浮杂质,加速其沉降;漂白粉具有消毒杀菌的功效.)
2.C(解析:由过滤操作装置图可知,该装置中没有使用长颈漏斗.)
3.A(解析:过滤器的制作过程是先将滤纸对折成半圆,然后折成四分之一圆,再制成一个圆锥形,且过滤时液面低于滤纸的边缘,所以难溶物在滤纸上的分布情况最接近于A项所示.)
4.絮凝剂;过滤;活性炭;投药消毒(解析:自来水厂净水时,常向天然水中加入明矾等絮凝剂,以加速沉淀,然后过滤除去不溶性的杂质,再利用活性炭的吸附性除去异味等,最后再投入药物进行杀菌消毒.)
5.(1)采用了沉淀、过滤、吸附的净水方法. (2)明矾溶于水形成的胶体能吸附悬浮杂质,加速其沉降. 
(3)活性炭吸附池能滤去水中的不溶性杂质,吸附掉一些可溶性杂质,除去水中的异味等. (解析:(1)根据图示,自来水厂生产自来水时,使用的净水方法有沉淀、过滤、吸附等;(2)加入絮凝剂(明矾)的作用是吸附水中的杂质,使其沉降;(3)活性炭吸附池利用了活性炭的吸附性,可吸附一些可溶性杂质和异味.)
6. D(解析:从水库取水、通过过滤池、通过活性炭吸附池等过程中没有新物质生成,属于物理变化;投药消毒的过程中,一般是向水中加入氯气,氯气能和水反应生成盐酸和次氯酸,属于化学变化.)
7.D(解析:滤纸的边缘要低于漏斗口;液面低于滤纸的边缘;玻璃棒要靠在三层滤纸的一边;漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁, D错误.)
8.B(解析:戴上口罩以防止颗粒物进入肺部,相当于过滤.)
9.(1)滤纸破损、过滤时液面高出滤纸边缘、承接滤液的烧杯不干净.(任选一种) (2)用筛子筛米、筛沙子,粉丝厂用布袋过滤淀粉等.(解析:过滤法分离混合物要求一者可溶,一者不溶,可用于把固体与液体分离或把可溶的固体与不溶的固体分离.)
/
  关于水的污染、水的净化,学生积累了很多成熟或不成熟的经验,充分利用学生的这些经验就可以将各个学生的原认知显现出来,再通过教师的引导、点拨、分析,以及师生之间的交流和学生之间的交流使学生的原认知得以完善和提高.先充分体现课堂教学的生活性,通过设计问题引导学生思考和探究,使学生积极地参与问题的研究.
从科学的知识体系看:水的内容贯穿在整个综合的知识体系中,无论从环境中的水,生物对水的吸收、利用和蒸腾,人体新陈代谢中的水,物理中的压强、浮力,还是化学中的溶液反应,均涉及水.所以,一方面让学生更深入地认识水,另一方面还要让学生学会全面地分析和认识在自然界中担任不同角色的千变万化的水.本课时在水的分布、组成、净化等内容的基础上,指导学生学习关于水的净化的知识和技能;从能力培养来看,属于“实验设计和实验操作能力”系列.其中常见的水的净化方法是教学重点.由于过滤和蒸馏等实验设计和操作要求比较严格,所以如何引导学生开展探究实验装置的设计,以及让学生学会规范化的操作都是教学中必须要面对的难题.
/
  自来水的生产过程
众所周知,由于自然因素和人为因素,原水里含有各种各样的杂质.从水处理角度考虑,这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类.城市水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分,使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要.自来水厂一般采用常规水处理工艺,包括混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程.
(1)混凝反应处理
原水经取水泵提升后,首先经过混凝工艺处理,即:
原水 + 水处理剂 → 混合 → 反应 → 矾花水
自药剂与水均匀混合起直到大颗粒絮凝体形成为止,整个称混凝过程.常用的水处理剂有聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等.根据铝元素的化学性质可知,投入药剂后水中存在电离出来的铝离子,它与水分子存在以下的可逆反应:
Al3+ + 3H2O/Al(OH)3 + 3H+
氢氧化铝具有吸附作用,可把水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳、相互聚结,再被吸附架桥,从而形成较大的絮粒,以利于从水中分离、沉降下来.
混合过程要求在加药后迅速完成.混合的目的是通过水力、机械的剧烈搅拌,使药剂迅速均匀地散于水中.
经混凝反应处理过的水通过管道流入沉淀池,进入净水第二阶段.
(2)沉淀处理
混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀,这个过程在沉淀池中进行.水流入沉淀区后,沿水区整个截面进行分配,进入沉淀区,然后缓慢地流向出口区.水中的颗粒沉于池底,污泥不断堆积并浓缩,定期排出池外.
(3)过滤处理
过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗粒,从而进一步除去水中细小悬浮杂质、有机物、细菌、病毒等,使水澄清的过程.
(4)滤后消毒处理
水经过滤后,浊度进一步降低,同时亦使残留细菌、病毒等失去浑浊物保护或依附,为滤后消毒创造良好条件.消毒并非把微生物全部消灭,只要求消灭致病微生物.水经混凝、沉淀和过滤,可以除去大多数细菌和病毒,消毒则起了保证饮用水达到饮用水细菌学指标的作用,同时它使城市水管末梢保持一定余氯量,以控制细菌繁殖且预防污染.消毒的加氯量(液氯)在1.0~2.5 g/m3之间.主要是通过氯与水反应生成的次氯酸在细菌内部起氧化作用,破坏细菌的酶系统而使细菌死亡.消毒后的水由清水池经送水泵提升达到一定的水压,再通过配水管网送给千家万户.
在混凝过程中所加入的水处理剂,一般情况下都与原水的悬浮颗粒及胶体一起沉淀下来,从而不影响水出厂时的质量.那么,就只剩下氯气了.氯气消毒法是生产自来水的最后一个环节.往水里加氯气经反应后即可把水输送到市民家庭使用.如此,氯气是否会危害到我们的健康呢?
以下我们来重点研究氯气.
氯气(Cl2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,能溶于水,常温下1体积水能溶解2体积氯气.在相同条件下,氯气比同体积的空气重,标准状况下,它的密度为3.214 g/L.氯气容易液化,当压强为101.3 kPa时,冷却到-34.6 ℃,气态的氯就变成黄色油状的液态氯.液态氯继续冷却到-101 ℃,就变成了固态氯.氯气是一种有毒物质,对人体有强烈的刺激性,吸入少量氯气会刺激鼻腔和喉头黏膜,并引起胸痛和咳嗽;吸入较多氯气会窒息致死.
把氯气加入水中,会发生以下反应:
Cl2 +H2 O/HCl+HClO
因为消毒过程中氯气用量很小(一般在1 L水中仅通入约0.005 g氯气),在自来水中投入的氯气会完全与水反应生成其他物质,故可认为出厂的水中不含Cl2.
次氯酸(HClO)具有强氧化性,因此具有很强的杀菌消毒能力,是常用的消毒剂.次氯酸是一种弱酸,很不稳定,在光照条件下易发生以下反应: 2HClO/2HCl+O2↑.
氯化氢(HCl)是无色而有刺激性气味的气体,它的密度比空气大,约为空气的1.26倍.氯化氢极易溶于水(0 ℃时,1体积水大约能溶解500体积的氯化氢).氯化氢的水溶液叫氢氯酸,俗称盐酸,是一种强酸,具有强的氧化性及腐蚀性.由于在生产水的过程中使用的氯气的量很少,产生的氯化氢的量微乎其微,且氯化氢是易挥发性气体,故煮沸了的水几乎不含氯化氢.
第/课时
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1.知道硬水与软水的区别,并学会用肥皂水检验硬水与软水.
2.初步了解硬水的危害及硬水的软化方法.
3.了解通过蒸馏净化水的方法.
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学习运用观察、比较、分析、归纳和总结等方法从实验中获取信息并进行加工.
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通过学生亲自参与水净化过程的实验探究,感受化学对生活、对社会的积极意义,增强学习化学的兴趣.进而激发学生自主学习的热情和探究欲.
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【重点】
硬水与软水的区别.
【难点】
蒸馏.
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【教师准备】 多媒体课件;烧杯、试管、酒精灯、玻璃片、滤纸、火柴. 制取蒸馏水的装置一套.
【学生准备】 收集水样:自来水、河水.
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导入一:
【生活引入】 “一杯水有半杯都是水碱!”北京居民有时会这样略带夸张地描述饮用水.北京地区水质硬,水垢多,这些水碱到底是什么?会不会对我们居民的健康造成危害?
生活中我们可能有这样的经验,经常用来烧水的水壶或装水的暖水瓶结有一层黄色物质——水垢.这是因为水中溶有可溶性钙和镁的化合物,加热或放久了,这些化合物便会生成沉淀——水垢.被过滤后的水是否就可以饮用了呢?不一定.实际上,看似澄清的水中还溶解有许多杂质,饮用前应该将它们除去.
导入二:
【展示】 锅炉爆炸飞出百米的图片.
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邢台锅炉爆炸事故:2014年3月3日上午11点40分,在河北省邢台市东汪镇赵麻村发生锅炉爆炸事故,一蒸汽锅炉发生爆炸.官方通报称,邢台锅炉爆炸事故造成2人遇难,1人失踪,2人受伤.锅炉爆炸的原因有多种,而硬水是引起锅炉爆炸的罪魁祸首.
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三、软水和硬水
思路一
【讲解】 含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水.不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水.
【提问】 如何区分硬水和软水?
【回答】 加肥皂水,泡沫多的是软水,泡沫少的是硬水.
【总结】 硬水的危害:(1)既浪费肥皂又洗不干净衣服.(2)锅炉里结水垢有爆炸的危险.
【分析】 其实硬水的危害还远远不止这些,比如长期饮用硬度很高的水,人体健康也会受到影响,它可引起消化道功能紊乱.另外,很多工业部门像纺织、印染、造纸、化工等部门,都要求用软水.
[过渡语] 如果我们除去硬水中的钙、镁化合物,就可以使硬水转化为软水.生活中一般通过煮沸来降低水的硬度,同时也能达到杀菌的目的.  
【提问】 不同地方的水质是不一样的,水的软硬程度也是不一样的,长期饮用硬水对身体健康是有害的,那么长期饮用蒸馏水对身体健康是否有益呢?
【回答】 对身体健康不利,虽然蒸馏水是安全卫生的,但缺少人体所需的微量元素,而自然界的水中含有不少微量元素.
思路二
教师活动
学生活动
【提问】 生活中的问题:
(1)用有些地区的井水、河水或泉水洗衣服,放很多肥皂粉,衣服仍洗不干净,为什么?
(2)什么是硬水?如何检验硬水?
(3)硬水对生产生活有什么影响?
根据教材中的内容回答这两个问题.
【板书】 定义:
硬水:含有较多可溶性钙、镁化合物的水.
软水:不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水.
【提问】 大家觉得该如何检验硬水呢?
【回答】 用肥皂水检验.
【活动】 那么大家一定很希望自己能知道家里喝的水到底是硬水还是软水了.请思考方法,然后利用桌面上的仪器来检验.
【实验】 分别向两杯同样清澈透明的水中加入肥皂水,不断地搅拌,观察它们产生泡沫的情况.
做教材76页实验4 - 3.
实验现象:一个试管中产生的泡沫多,一个试管中产生的泡沫少,浮渣多.
【提问】 硬水对人体健康有害,生活中软化硬水的方法有哪些呢?
学生讨论后作答:加热煮沸法、蒸馏.
四、蒸馏法
思路一
教师活动
学生活动
设计意图
【讲解】 很多工业部门像纺织、印染、造纸、化工等部门,都要求用软水.
【提问】 在生活中我们怎样可以使硬水变为软水?
【讲述】 使硬水转化为软水,生活中一般通过煮沸水降低水的硬度;工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水;实验室中通常用蒸馏的方法以降低水的硬度.
了解硬水软化的几种方法:煮沸、离子交换法、药剂软化法、蒸馏.
学习硬水软化的方法.
【展示】 “蒸馏水的制作”的教学短片.
【讲解】 蒸馏的原理就是将液态的水加热变为气态水,再冷却为液态的水,这样水中溶解的物质就被除去,使硬水变为软水.
用蒸馏的方法可以把沸点不同的物质从液态混合物中分离出来,达到分离和提纯的目的.
【活动】 观看教学短片.
通过短片的观看,在有限时间内,传递大量信息,直观地学习蒸馏的实验方法.
【设问】 (1)对水进行蒸馏的原理就是将液态的水加热变为气态水,再冷却为液态的水,这样水中溶解的物质就被除去,使硬水变为软水.你认为这个方法有什么好处呢?
(2)不同地方的水质是不一样的,水的软硬程度也是不一样的,长期饮用硬水对身体健康是有害的,那么长期饮用蒸馏水对身体健康是否有益呢?
(3)要使被污染的河水得到初步净化,要经过哪些操作?
【交流】 (1)可直接除去水中的可溶性物质、不可溶物质和微生物.
(2)对身体健康不利,虽然蒸馏水是卫生安全的,但缺少人体所需的微量元素.
(3)归纳净化水的方法.
明确水的蒸馏原理.
培养学生合理饮用水的意识.
【讨论】 海水淡化是解决全球水资源短缺的可用手段之一,有着广阔的开发前景.目前海水淡化已遍及全世界上百个国家和地区.随着人们对海水淡化的有效性和可靠性的普遍认同,多种海水淡化技术也应运而生.为什么目前海水淡化不是应对淡水资源危机的主要手段?
【交流】 海水淡化的技术和成本等多方面原因,使其大规模应用受到了一定限制.
教育学生关心、爱护、珍惜水资源;引起对下节课内容的学习欲望.
【总结交流】 若要使污染的河水变得更清更蓝,要耗费大量的人力、财力.所以,一定要避免走先污染,后治理的老路.水的净化很复杂,洁净的水来之不易,我们要爱护水资源,节约用水,防止水污染.相信通过我们的共同努力,一定可以让我们的生活环境更美好.
【布置作业】 写调查报告、完成教材相关练习.
【作业】 社会调查:了解当地政府采取了哪些举措来治理污染的水.写调查报告.
提高实践能力.
  思路二
教师活动
学生活动
设计意图
【设问】 怎样使硬水软化?
【讲解】 (1)加入化学试剂除去硬水中的钙、镁离子;
(2)加热煮沸.
思考,认真听老师讲解.
培养学生关心社会,为社会做贡献的社会责任感.
【设问】 水壶盖上的蒸馏水是经历了哪些过程得到的?
【活动】 大家能利用桌上的仪器参考教材77页图4 - 20组装一套制取蒸馏水的装置吗?
通过迁移水壶盖上的蒸馏水的得到过程,讨论设计组装仪器.
各组展示设计的蒸馏装置.
进行学习方法的渗透,培养学生的实验动手能力.
【活动】 选出其中一组较好的装置进行实验.介绍实验室制取蒸馏水的装置原理及注意事项.
【设问】 制取蒸馏水的过程中发生了什么变化?
【讲解】 海水淡化有着广阔的开发前景.目前海水淡化已遍及全世界上百个国家和地区.
【设疑】 海水储量巨大,通过蒸馏等方法可以把海水淡化,为什么没有把海水淡化作为解决全球水资源短缺问题的主要手段之一?
观察蒸馏水的制取实验后回答.(物理变化)
【交流】 随着人们对海水淡化的有效性和可靠性的普遍认同,多种海水淡化技术也应运而生.鉴于海水淡化的技术和成本等多方面原因,其大规模应用受到了一定限制.
增强学生的荣誉感,激发学生的求知欲望,鼓励学生进行科学实验.
  [知识拓展] “软水器”净化水的原理
若水的硬度是暂时硬度,这种水经过煮沸以后,水里所含的碳酸氢钙或碳酸氢镁就会转化成不溶于水的碳酸钙和难溶于水的氢氧化镁沉淀.这些沉淀物析出,水的硬度就可以降低,从而使硬度较高的水得到软化.
若水的硬度是永久硬度,往往使用离子交换法:采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙、镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况.这种方法是目前最常用的标准方式.主要优点是:效果稳定准确,工艺成熟.可以将硬度降至0.采用这种方式的软化水设备一般也叫做“离子交换器”(由于采用的多为钠离子交换树脂,所以也多称为“钠离子交换器”).
在工业锅炉及工业生产中最常用的方式是离子交换法,通常情况下所说的“软水器”一般均指这种设备.
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硬水及其软化
(1)硬水软化方法:煮沸(生活中常用);蒸馏(实验室常用).
(2)蒸馏:蒸馏是利用液体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先要检查装置气密性.
②加沸石(或碎瓷片),防止出现局部过热而暴沸.
③给烧瓶加热要垫石棉网.
④冷凝管内水流方向是从下往上,以提高冷凝效果.
⑤蒸馏烧瓶中水的体积不要超过其球部容积的二分之一.
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1.区别硬水和软水,可选用 (  )
A.明矾       B.肥皂水
C.活性炭 D.食盐
解析:向水中加入肥皂水振荡后,如果产生较多的泡沫,说明是软水;如果产生的泡沫较少或不产生泡沫,说明是硬水.故答案为B.
2.(2014·株洲中考)河水因含有杂质而需要净化.下列操作都是净化水的方法,其中一定需要加热的是 (  )
A.过滤  B.吸附  C.蒸馏  D.沉淀
解析:过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,过滤操作无需进行加热;吸附可以加入活性炭等具有吸附性的物质,吸附无需进行加热;蒸馏是利用混合液体或固液体系中各组分沸点的不同进行分离,蒸馏的过程中需要进行加热;沉淀的过程中无需进行加热.故答案为C.
3.(2014·十堰中考)水是生命之源,下列关于水的说法正确的是 (  )
A.自然界中的水经过沉淀、过滤、吸附后即可得到纯水
B.可用肥皂水鉴别硬水和软水
C.大量施用农药、化肥不会造成水体污染
D.我市水资源丰富,不需要节约用水
解析:自然界中的水经过沉淀、过滤、吸附后,水中还含有可溶性的杂质等,属于混合物;用肥皂水鉴别硬水和软水,加肥皂水产生泡沫少的是硬水,加肥皂水产生泡沫多的是软水;大量施用农药、化肥会造成水体污染,应合理施用农药、化肥;水是宝贵的资源,应节约使用.故答案为B.
4.(2014·沈阳中考)下列净水方法中,净化程度最高的是 (  )
A.静置  B.过滤  C.吸附  D.蒸馏
解析:静置只能沉降掉较大的固体颗粒,所得水中还会含不可溶、可溶性杂质等;过滤可除去水中不溶性固体杂质,所得水还会含有可溶性杂质等;吸附可除去水中的色素、异味、有毒杂质等,所得水仍含有其他可溶性杂质;蒸馏处理后的水中只含水一种物质,所得的水称为蒸馏水,为纯净物.因此净化程度最高的方法是蒸馏.故答案为D.
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第2课时
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一、教材作业
【必做题】
教材第78页练习与应用的1题
【选做题】
教材第78页练习与应用的5题
二、课后作业
【基础巩固】
1. 硬水和软水的区别方法是 (  )
A.加肥皂水     B.闻气味
C.看颜色 D.无法判断
2.下列能够将硬水转化为软水的方法是 (  )
A.降温  B.吸附  C.静置  D.加热煮沸
3.(2014·河池中考)以下净水的操作,相对净化程度由低到高的顺序是 (  )
①静置   ②蒸馏    ③过滤
A.①②③ B.③②①
C.①③② D.③①②
4.用如图所示的简易净水器处理河水,下面对该净水器分析正确的是 (  )
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A.能杀菌消毒
B.能把硬水变为软水
C.能得到纯水
D.活性炭主要起吸附作用
【能力提升】
5.(2014·衡阳中考)下列关于水的叙述,不正确的是 (  )
A.地球上可以利用的淡水资源有限
B.通过过滤的方法可以降低水的硬度
C.吸附、沉淀、过滤和蒸馏等都是净化水的方法
D.生活中一水多用可以节约水资源
6.(2014·邵阳中考)端午节期间,邵阳地区大雨不断,资江河水猛涨,河水浑浊,水质受到一定程度的污染,人们的生活用水必须经过一系列净化处理才能使用.
(1)取资江水样,经静置、沉淀、    等操作除去水中不溶性杂质,浑水变清水.然后加入活性炭,利用其    性,除去异味,再消毒杀菌得到生活用水.?
(2)判断生活用水是硬水还是软水,可加入   进行检验.生活中常用    的方法降低水的硬度.?
(3)爱护水资源,人人有责.请你提出一条保护资江河水的合理化建议.
【拓展探究】
7.水是生命之源,万物之基,是人类宝贵的自然资源,我们每个人都要关心水、爱护水、节约水.
(1)我国规定生活饮用水的水质必须达到下述四项指标:
a.不得呈现异色;b.不得有异味;c.应澄清透明;d.不得含有细菌和病毒.
其中“c指标”可以通过    操作达到.?
(2)生活中可以采用    区分硬水和软水,可以通过    的方法降低水的硬度.?
(3)下列各种水中属于纯净物的是    (填序号).?
①矿泉水 ②自来水 ③蒸馏水 ④汽水 ⑤糖水
【答案与解析】
1.A(解析:向等量的两种水样中分别加入等量的肥皂水,振荡,泡沫多的是软水,泡沫少的是硬水;硬水与软水的主要区别在于可溶性的钙、镁化合物的含量不同,可用肥皂水鉴别.)
2.D(解析:硬水是含有较多钙、镁离子的水,加热煮沸时钙、镁离子会形成沉淀,水的硬度降低,因此加热煮沸能将硬水软化.而降温、吸附、静置都不能降低水的硬度.)
3.C(解析:静置除去的是不溶性固体大颗粒,过滤可除去水中的不溶性固体小颗粒,蒸馏可除去水中几乎所有的杂质,故净化程度由低到高的顺序是①③②. )
4.D(解析:此装置不含有能杀菌的物质,故起不到杀菌消毒的作用;该装置不能减少水中可溶性钙、镁化合物的含量,不能将硬水变为软水;该装置得到的水中仍然含有其他杂质,得不到纯水;活性炭主要起吸附作用.)
5.B (解析:地球上能被人类利用的淡水资源是有限的;过滤只能除去水中的难溶性杂质,并不能除去可溶性的钙、镁化合物;吸附、沉淀、过滤和蒸馏以及消毒都是常见的净水方法;生活中一水多用,可有效节约水资源.)
6.(1)过滤;吸附 (2)肥皂水;加热煮沸 (3)禁止向资江河水中排污水.(解析:(1)取资江水样,经静置、沉淀、过滤等操作除去水中不溶性杂质,浑水变清水;然后加入活性炭,利用其吸附性,除去异味,再消毒杀菌得到生活用水.(2)向水中加入肥皂水搅拌,如果产生的泡沫很多,则是软水;如果产生的泡沫很少,或不产生泡沫,而是产生一些浮渣,则是硬水;加热煮沸水时,水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出,从而可以降低水的硬度.(3)禁止向资江河水中排污水,可以保护水资源.)
7.(1)过滤 (2)肥皂水;煮沸 (3)③(解析:(1)过滤可以除去水中的不溶性杂质,c指标——“澄清透明”表示水中没有不溶性的杂质,可通过过滤达到此目的;(2)肥皂水在软水中泡沫较多,在硬水中泡沫较少,故可用肥皂水鉴别硬水和软水;硬水中的可溶性钙、镁化合物较多,软水中较少,加热煮沸会使可溶性钙、镁化合物转化为相应的沉淀析出;(3)纯净物只含有一种物质,蒸馏水是只含有水的物质,其他选项中的物质属于混合物.)
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  充分利用各种社会资源,挖掘教材,发展教材,根据学生的实际情况,创造性地使用新教材,使单调的化学实验基本操作教学富有启发性、探究性和人文精神意境,体现出其应有的实际应用价值.
教师能时刻关注并追随学生的思维活动,及时有目的地组织学生相互交流和讨论,巧妙诱导.点拨的方式也要有一定的技巧性,既有利于培养学生交流与合作的能力,也有利于发展学生的评价能力,达到师生互动、主动构建的目的.
注意:在探究时间的控制上要注意避免讨论问题过细,时间过长.要具体说明什么时候探究、什么时候讨论,要探究多长时间,讨论什么问题、讨论多长时间等.
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练习与应用(教材第78页)
1.(1)吸附;沉降 (2)硬;软 (3)静置沉淀、过滤;蒸馏;蒸馏;沉淀、过滤、蒸馏(解析:(1)明矾能够净水是因为明矾能与水或水中含有的矿物质作用生成一种叫做氢氧化铝的凝胶状物质,该物质具有很强的吸附能力,能使水中细小的悬浮杂质凝聚而下沉.(2)此题考查的是硬水和软水的概念,需要注意的是,软水是指不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水,而不是一定不含有可溶性钙、镁化合物.(3)此题考查对几种水的净化方法的净化程度的认识,蒸馏是几种净水方法中净化程度最高的方法.)
2.B(解析:过滤操作中的“二低”是指滤纸边缘低于漏斗口边缘、液面低于滤纸边缘,所以B不正确.)
3.自然界中的河水、湖水、海水等天然水里含有许多不溶性杂质(如泥沙等)和可溶性杂质(如可溶性钙、镁化合物等),所以自然界中的水大都不是纯水.
4.静置沉淀、吸附沉淀、煮沸等.(解析:此题是一道开放性习题,正确解答的关键是要多注意观察一下家中净化水时的操作.)
5.资料:纯净水真能带来健康吗?近年来,各类纯净水充斥市场,尤其是夏天,铺天盖地的“要健康,饮纯水”这类的广告更是不绝于耳,那么,纯净水与人体健康究竟是什么关系?专家指出,所谓纯净水,是将天然水经过几十道工艺,花费巨大代价进行处理、提纯、净化得到的,在去除细菌、病毒、杂质的同时,也去除了几乎所有的对人体有益的微量元素和无机矿物质,因此,纯净水中的总溶解物质含量几乎为零.这种水具有极强的溶解各种微量元素、化合物、营养物质的能力,当人们大量饮用纯净水后,体内的一些人体必需的微量元素、营养物质就迅速溶解在这种水中,并被排泄到体外,使体内营养物质失去平衡,在不能及时从外界补充微量元素和营养物质时就可能致病.因此,除非在特殊情况下,否则纯净水一般不宜长期饮用.
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  1.悬浮物的清除
(1)沉降法.为了清除原水中的泥沙、尘土、胶体等悬浮状的杂质,通常先采用沉降法,通过静置,借助重力使较大颗粒的悬浮物沉降,加以清除.
(2)絮凝法.对于细微的悬浮物,单靠沉降无法快速分离除净.要加入适当的絮凝剂——能使溶胶等细微的悬浮物变成絮状沉淀的凝结剂,通过吸附作用,使细小颗粒的黏土、胶体等聚集起来;再经过化学黏结使聚集体变大,进一步形成絮状体,呈绒毛状,在重力的作用下发生共沉降,通过澄清或过滤而清除.
有机高分子絮凝剂的絮凝机理:当作为絮凝剂的高分子化合物的分子和悬浮微粒相接触时,絮凝剂的一个或多个基团吸附于悬浮粒子的表面,絮凝剂分子的其余部分留在溶液中.当一个絮凝剂的分子同时以多个基团吸附悬浮粒子时,把悬浮粒子聚集在一起,并因重力作用而沉降.
(3)过滤法.通过各种方法沉降后的水,流过由细沙和活性炭等所组成的过滤池,滤去沉降下来的固体.
2.硬水的软化
硬水经过技术处理使硬度降低或转变成软水的过程称为硬水的软化.
硬水软化的主要方法如下:
(1)加热法.把硬水加热,使溶于水的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2转变为难溶的CaCO3、Mg(OH)2从水中沉淀出来而清除.
(2)蒸馏法.把水加热蒸馏,除去水中的钙、镁离子,同时除去其他杂质.
(3)石灰苏打法.加入石灰水或苏打(Na2CO3)中和碳酸氢盐,使钙、镁离子转化为相应沉淀除去.
(4)离子交换法.用离子交换剂(磺化煤、沸石、高分子离子交换树脂等)除去钙、镁离子.
3.纯水的制备
在一定程度上去除了各种杂质的水为纯水.
离子交换法主要去除水中的强电解质离子.水中还有弱电解质、溶解气体、各种胶体、有机物、微生物等杂质.
纯水生产的基本过程包括如下步骤:
(1)前处理.包括絮凝、沉淀、过滤等使较大颗粒的杂质先行清除,减少后续处理工序的负荷.
(2)离子交换处理.用离子交换技术除去水中溶解的离子性杂质.
(3)超滤膜处理.清除水中微生物、有机物等杂质.
(4)半透膜反渗透处理.除去溶解于水的蛋白质等极细的杂质.
(5)紫外线处理.用以杀灭水中尚存的细菌、病毒等.
课题3 水的组成
第/课时
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1.了解氢气的物理性质和可燃性,知道检验氢气纯度的方法.
2.通过电解水的实验,使学生了解水的组成.
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结合资料,从人类认识水的组成的过程中体会科学探究的方法,认识实验探究和创新思维的重要性.
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1.通过电解水的实验对学生进行物质无限可分性教育,培养实事求是的态度.
2.了解人类认识物质世界的过程和方法,培养学生科学探究的精神.
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【重点】
电解水的实验.
【难点】
电解水的实验.
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【教师准备】 电解水装置、电源、酒精灯、火柴、水、氢氧化钠溶液、小木条.
【学生准备】 预习本节内容.
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导入一:
【材料引入】 《国语》中的《郑语》里明确地提出金、木、水、火、土是构成万物的基本物质元素.同时还提出不同的物质元素在一起,方能相互作用,产生新物质,如果只是同一物质元素,那是产生不出新物质的.可见在古人看来水是构成万物的基本物质元素之一.
导入二:
【材料引入】 2009年12月,河南省方城县16对新人举行集体婚礼,当婚庆活动举行到最后一个环节“放飞爱情”时,一只氢气球突然爆炸起火,其中24人被烧伤送到医院治疗.2012年12月,北京儿童医院收治了一名8个月大的特重度烧伤女婴,起因是一只燃烧的氢气球将其全身50%的肌肤烧伤.
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[过渡语] 天气渐暖,市面上售卖的卡通气球又多了起来.这些气球造型各异、五彩缤纷,吸引了许多小朋友的注意.这些能高高飘起的气球,充装的大多是氢气.一些家长也知道,氢气球遇明火甚至静电就可能燃烧、爆炸,而且国家有明文规定:在公共场所禁止灌充、释放氢气球.
一、氢气的性质
  思路一
【讲解】 市面上的氢气球里面充有氢气和空气的混合气体,其中的氢气是一种无色、无味的气体,比空气轻,难溶于水.
【小结】 氢气的物理性质:无色、无臭、难溶于水.
【讲解】 市面上的氢气球里充有含有氢气和空气的混合气体,这样的气体在有明火的条件下很容易发生爆炸,所以氢气在点燃前要检验纯度.可见氢气具有“可燃性”这个化学性质.
【小结】 氢气的化学性质:可燃性(产生淡蓝色火焰).
【提问】 那么该如何去检验氢气的纯度呢?请同学们结合教材第79页图4 - 23进行描述.
【学生讨论并总结】 收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,管口朝下,移近酒精灯的火焰.然后移开拇指,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯;如果听到很小的声音,则表示氢气较纯.不纯的氢气不能点燃,需重新检验氢气纯度,直到声音很小表示氢气较纯了才能点燃.
【注意】 对于学生描述不准确的地方,教师要及时纠正并补充.
【小结】 验纯方法:管口朝下,用拇指堵住试管口移近酒精灯火焰,移开拇指,若听到很小的声音,则表示氢气已纯.
【介绍】 刚才有同学说到了氢气名称的由来,这确实与它的密度有关.在相同的条件下,氢气是所有气体中密度最小的,也就是说,它是最轻的气体,因此,它的名称为“氢气”.
【拓展】 在能源日渐短缺的今天,因为氢气的可燃性,作为一种很有前途的能源而被各国科学家看好.
思路二
【教师】 通过预习和生活经验,你了解了氢气的哪些性质?请同学们介绍一些有关氢气的知识.
【学生回答】
(1)氢气是一种可燃性气体,燃烧产生淡蓝色火焰;
(2)从网上了解到,氢气是一种新型能源,将会是未来最主要的能源;
(3)查阅资料可知,若是不纯的氢气燃烧会发生爆炸,所以在点燃前必须检验氢气的纯度;
(4)氢气名称的来源可能与它的密度有关,因为“轻”“氢”互为谐音.
【分析】 氢气(H2)在通常状况下是一种没有颜色,没有气味的气体,氢气难溶于水,在相同条件下氢气是密度最小的气体.氢气在常温下性质稳定.在点燃的条件下,纯净的氢气可以在空气里安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,燃烧产物是水,被认为是最清洁的燃料.如果氢气不纯,混有空气(或氧气),点燃时就有可能会发生爆炸.
【小结】 氢气可以燃烧,所以氢气点燃前要检验纯度.
【展示】 氢气纯度的检验方法.
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【演示】 教材第79页实验4 - 5:氢气在空气中燃烧.
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【提问】 实验中大家观察到哪些现象?有无新物质生成?
【归纳】 纯净的氢气在空气里安静地燃烧,产生淡蓝色的火焰(氢气在玻璃导管口燃烧时,火焰常略带黄色).用烧杯罩在火焰的上方时,烧杯壁上有水珠生成,接触烧杯的手能感到发烫.
[过渡语] 在很长的一段时间里,水曾被看作是一种元素.既然古人认为水是一种元素,也就是说他们认为水不可以继续分解. 那么,水到底能不能分解呢?
二、水的电解实验
  思路一
探究水的组成
【演示】 水的电解实验.
【观察】 现象:两极出现气泡,V正极∶V负极=1∶2.
【分析】 在实验中可以观察到,通电后,在电极上有气泡产生,并且两支玻璃管中,产生气泡的速率不同,一段时间后,还可以观察到两支玻璃管中气体的体积比约为1∶2,因此我们猜测气体就是水分解产生的新物质,而且生成的是两种不同的气体.
【设问】 如果水在通电的条件下可以分解,那么生成物会是两种什么气体呢?
【小结】 / 
【提问】 大家能用实验的方法证明两支玻璃管中的气体分别是氢气和氧气吗?请大家设计实验方案.
【归纳】 我们知道氧气可以支持燃烧,所以氧气可以用带火星的木条来检验,若木条复燃则说明生成的气体是氧气.
思路二
电解水实验
【演示实验】 取水电解器,加入电解用水,接通直流电源,观察与电源正、负两极相连的电极上和试管内发生的现象.
【注意】
(1)提示学生观察两电极产生气体的体积有何差异.
(2)为了增强水的导电性,可加入少量硫酸钠或氢氧化钠.
【学生观察】
(1)通电后,两根电极上都出现气泡,即产生气体,气体都是无色的.
(2)一段时间后,玻璃管1(与电源正极相连)和玻璃管2中(与电源负极相连)收集到的气体的体积比约为1∶2.
【提问】 两极上得到的气体分别是什么呢?我们继续通过实验来探讨.
【演示实验】 用带火星的木条检验玻璃管1中的气体,用点燃的木条检验玻璃管2中产生的气体.
【讨论】 玻璃管1和玻璃管2中产生的气体分别是什么?
【交流】 ①玻璃管1中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明是氧气.
②玻璃管2中产生的气体可以在空气中燃烧,火焰颜色呈淡蓝色.
【讲解】 玻璃管2中产生的这种无色气体叫氢气,它在空气中能够燃烧且火焰颜色呈淡蓝色,它就是拉瓦锡所说的“易燃空气”.
【结论】 (1)与电源正极相连的电极上产生的气体是氧气.
(2)与电源负极相连的电极上产生的一种新的气体叫氢气.
【分析】 正极的气体能使燃着的木条烧得更旺,所以它是氧气.负极的气体能燃烧,说明它是氢气.氧气的体积与氢气体积的比为1∶2,我们可以这样记忆:“正氧负氢,氢二氧一”.
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电解水的实验:
1.加入硫酸钠或氢氧化钠的目的是:增强水的导电性.
2.实验现象:在电极附近有气泡生成;过一段时间后,正极所连玻璃管内产生的气体体积与负极所连玻璃管内产生的气体体积之比为1∶2.
3.检验方法:正极产生的气体能使带火星的木条复燃,为氧气;负极产生的气体能燃烧,为氢气.
4.实验结论:电解水生成氢气和氧气.
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1.关于电解水实验的叙述中,氢气表现出的化学性质是 (  )
A.产生的氢气无色、无味
B.试管中能收集到氢气,说明氢气难溶于水
C.氢气的密度小于空气,收集氢气后试管口应向下
D.将收集氢气的试管移近火焰,可以听到尖锐的爆鸣声
解析:氢气的颜色、气味不需要通过化学变化就能表现出来,氢气的密度比空气小,氢气的水溶性也不需要通过化学变化就能表现出来,属于氢气的物理性质;将收集氢气的试管移近火焰,可以听到尖锐的爆鸣声,说明氢气具有可燃性,属于化学性质.故答案为D.
2.在电解水实验中如果与电源正极相连的玻璃管内收集了a L气体,那么与电源负极相连的玻璃管内收集的气体体积理论上应是 (  )
A.a L      B.1.5a L
C.2a L D.无法确定
解析:电解水时,可观察到:与电源负极相连的一边产生的气体较多,该气体燃烧的火焰呈淡蓝色,罩在火焰上方冷而干燥的烧杯内壁有水珠出现;而与电源正极相连的一边产生的气体体积小,但可以使带火星的木条复燃.根据气体的性质可判断:与电源负极相连的电极上产生的气体为氢气,与电源正极相连的电极上产生的气体为氧气,两气体的体积比为2∶1.所以与负极相连的玻璃管内收集的气体体积是2a L.故答案为C.
3.某同学制作了如图所示的简易电解水装置进行家庭小实验(注:该装置气密性良好,且反应一段时间后停止通电,管A、B内液面均高于图中D线).请根据要求回答问题:
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(1)闭合开关后观察到:①管A、B中的现象是              .?
②管C中的现象是    ,产生此现象的原因是                 .?
(2)若检验管A内生成的气体,应该用                  .?
解析:(1)闭合开关后观察到:①管A、B内的现象是:电极上产生气泡,一段时间后,管A和管B中收集的气体体积比约为1∶2.②水通电生成的氢气和氧气使管内压强增大,把水压入管C中,从而导致管C中的液面上升.(2)管A内生成的气体是氧气,能使带火星的木条复燃.
故答案为:(1)①电极上产生气泡,一段时间后,管A和管B中收集的气体体积比约为1∶2 ②液面上升;水通电生成的氢气和氧气使管内压强增大,把水压入管C中 (2)带火星的木条
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课题3 水的组成
第1课时
一、氢气(H2)
1.物理性质:无色、无臭、难溶于水.
2.化学性质:可燃性(产生淡蓝色火焰).
3.验纯方法.
二、水的组成
1.电解水的实验
(1)现象:两极出现气泡,V正极∶V负极=1∶2(体积比).
(2)电解水的文字表达式:水/氢气+氧气.
           (H2O) (H2)  (O2)
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一、教材作业
【必做题】
教材第82页练习与应用的2题.
【选做题】
教材第82页练习与应用的1题.
二、课后作业
【基础巩固】
1. 检验氢气的纯度时,用右手拿充满气体的试管,用拇指堵住管口,移近火焰时应 (  )
A.管口向下
B.管口向上
C.试管保持水平,管口向前
D.试管保持水平,管口向后
2.检验氢气的纯度时,判断氢气较纯的现象是 (  )
A.没有听到声音  B.听到很小的声音
C.听到尖锐的声音 D.试管爆裂
3.(2014·上海模拟)在电解水的实验中,接电源正极的一端产生V mL气体,接电源负极的一端 (  )
A.产生V mL氢气  B.产生V mL氧气
C.产生2V mL氢气 D.产生2V mL氧气
4.(2014·邵阳中考)在电解水的实验中可以直接观察到的现象是 (  )
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A.水是由氢、氧元素组成的
B.有氢气和氧气产生,且体积比为2∶1
C.每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
D.两电极均冒气泡,a管内气体与b管内气体的体积比约为2∶1
5.如图是电解水的示意图.关于电解水的下列说法中,正确的是 (  )
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A.理论上得到氧分子和氢分子的个数比为2∶1
B.理论上若得到8 mL的氧气,可同时得到1 mL氢气
C.理论上若得到4 g氢气,可同时得到32 g氧气
D.该反应说明水是由氢气和氧气组成的
6.点燃氢气前,一定要先    ,若发出    ,表示氢气不纯,若发出    ,表示氢气较纯.?
【能力提升】
7.实验室制取氢气通常使用的药品是锌和稀硫酸,点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度.若有氢气和
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二氧化碳气体各一瓶(如图所示),其中    瓶盛放的是氢气.?
【拓展探究】
8.图1是电解水反应的装置示意图.图2①~③中,“/”表示氢原子,“/”表示氧原子.
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(1)图2中表示化合物的是    (填序号),此反应类型为    .?
(2)②所代表的物质是图1中试管(填字母)    中产生的气体,图中A是电源的    (填“正”或“负”) 极.?
9.某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现,18世纪末,法国科学家拉瓦锡曾经做了这样-个实验:让水蒸气通过一根烧红的枪管,生成了一种气体.同学们对这个实验很感兴趣:难道红热的铁能与水蒸气反应?生成的气体又是什么?带着这些疑问,他们设计了如下图所示的装置(浓硫酸起吸收水分干燥气体的作用)进行探究.
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(1)已知湿棉花不参加化学反应,它的作用是               .?
(2)对红热的铁(Fe)与水蒸气(H2O)反应生成的气体同学们有以下猜想:
猜想一:生成的气体可能是氢气;
猜想二:生成的气体可能是       .?
(3)请你结合上述连接后的装置图,用一个简单的实验对猜想二进行探究,并把实验的操作方法、现象和结论填入下表.
操作方法
现象
结论
【答案与解析】
1.A(解析:检验氢气纯度的方法是:收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下移近酒精灯火焰.)
2.B(解析:检验氢气的纯度时,判断氢气较纯的现象是听到很小的响声.)
3.C(解析:由电解水的实验现象可知:在电解水实验中,可观察到的现象有:正极产生的气体体积小,负极产生的气体体积大,正、负极上产生的气体体积之比为1∶2. )
4.D(解析:水是由氢、氧两种元素组成的,说法正确,但不是直接观察到的现象;电解水有氢气和氧气产生,且体积比为2∶1,说法正确,但不是直接观察到的现象;每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的,说法正确,但不是直接观察到的现象;根据“正氧负氢,氢二氧一”,两电极均冒气泡,a管内气体与b管内气体的体积比约为2∶1,是能直接观察到的现象.)
5.C(解?