資源簡介

第四章 自然界的水
自然界的水
適用學(xué)科 初中化學(xué) 適用年級 初三
適用區(qū)域 人教版區(qū)域 課時時長（分鐘） 120
知識點 1．水的組成 2．硬水和軟水 3．凈化水的方法 4．保護(hù)水資源
教學(xué)目標(biāo) 1．認(rèn)識水的組成 2．知道軟水與硬水的區(qū)別 3．知道吸附．沉淀．過濾．蒸餾等凈水的方法 4．認(rèn)識水是寶貴的自然資源，有保護(hù)水資源和節(jié)約用水的意識
教學(xué)重點 1．水的組成實驗現(xiàn)象及結(jié)論 2．硬水與軟水的區(qū)別 3．凈化水的方法 4．有保護(hù)水資源和節(jié)約用水的意識
教學(xué)難點 水的組成
水是我們生命的源泉，同學(xué)們你們了解水嗎？
使用建議說明：本節(jié)應(yīng)導(dǎo)入從生活實際出發(fā)，天上的，地上的，人身體里的一一引出，一般建議10分鐘左右為宜。
使用建議說明：本考點應(yīng)從實驗視頻觀察開始，引導(dǎo)學(xué)生對裝置、現(xiàn)象、原理等一一描述出來。
（1）電解水的實驗
A、裝置―――水電解器
B、電源種類---直流電
C、加入硫酸或氫氧化鈉的目的----增強(qiáng)水的導(dǎo)電性
D、化學(xué)反應(yīng)：文字表達(dá)式：：水（H2O）氫氣（H2） + 氧氣（O2）
化學(xué)方程式：2H2O 2H2↑+ O2↑
產(chǎn)生位置 負(fù)極 正極
體積比 2 ： 1
質(zhì)量比 1 ： 8
E、檢驗：O2---出氣口置一根帶火星的木條----木條復(fù)燃
H2---出氣口置一根燃著的木條------氣體燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰
（2）現(xiàn)象：實驗現(xiàn)象：電極上有氣泡產(chǎn)生，一段時間后，連接電源正極和負(fù)極的試管中收集到的氣體體積比約為1:2。
結(jié)論： ①水是由氫、．氧元素組成的。
②化學(xué)變化中，分子可分而原子不可分。
使用建議說明：本考點應(yīng)從實驗視頻觀察開始，引導(dǎo)學(xué)生對裝置，現(xiàn)象，原理等一一描述出來。
（1）物理性質(zhì)。
通常狀況下，純凈的氫氣是無色。無氣味的氣體，是密度最小的一種氣體，其值為0.09 g/L。證明氫氣密度小于空氣密度的兩種方法：①用氫氣流吹肥皂泡；②用向下排空氣法收集氫氣。氫氣難溶于水，低溫加壓氫氣會變成無色液體或雪狀固體。
（2）化學(xué)性質(zhì)。
氫氣在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，但在點燃，加熱條件下能跟許多物質(zhì)反應(yīng)。
①純凈的氫氣可安靜地燃燒。
現(xiàn)象：a．產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰；b．燒杯壁上有水珠生成；c．放出大量的熱。
②不純的氫氣(混有空氣或氧氣)點燃后則可能發(fā)生爆鳴或爆炸。
注意：使用氫氣時要注意安全，點燃?xì)錃馇耙欢ㄒ葯z驗氫氣的純度。
使用建議說明：這個部分一定要讓學(xué)生抓住概念的核心概念，做好對比。
　 單質(zhì) 化合物
概念 由同種元素組成的純凈物 由不同種元素組成的純凈物
舉例 氫氣(H2)、氧氣(O2) 水(H2O)、二氧化碳(CO2)
區(qū)別 （1）由一種元素組成； （2）不能發(fā)生分解反應(yīng) （1）至少由兩種元素組成； （2）在一定條件下可能發(fā)生分解反應(yīng)
相同點 純凈物 純凈物
聯(lián)系 不同種的單質(zhì)化合成化合物；化合物可以分解成單質(zhì)
判斷依據(jù) （1）必須是純凈物； （2）只含一種元素 （1）必須是純凈物； （2）含兩種或兩種以上元素
使用建議說明：本考點應(yīng)從實驗視頻觀察開始，引導(dǎo)學(xué)生對裝置，現(xiàn)象，原理等一一描述出來。
凈化水的方法：沉淀、過濾、吸附、蒸餾。
沉淀（吸附沉淀）：試劑：明礬 凈水原理：利用明礬溶于水形成的膠狀物對水的雜質(zhì)進(jìn)行吸附，從而達(dá)到凈化的目的。
2、過濾 ①適用范圍：用于分離難溶性固體與液體（或可溶性固體）
②操作注意事項：“一貼二低三靠”
“一貼”：濾紙緊貼漏斗的內(nèi)壁
“二低”：（1）濾紙的邊緣低于漏斗口 （2）漏斗內(nèi)的液面低于濾紙的邊緣
“三靠”：（1）漏斗下端的管口緊靠燒杯內(nèi)壁
（2）用玻璃棒引流時，玻璃棒下端輕靠在三層濾紙的一邊
（3）用玻璃棒引流時，燒杯尖嘴緊靠玻璃棒中部
③儀器：鐵架臺．燒杯．玻璃棒．漏斗 玻璃棒的作用：引流作用
④過濾后，濾液仍然渾濁的可能原因有:
A、承接濾液的燒杯不干凈 B、傾倒液體時液面高于濾紙邊緣 C、濾紙破損
3、吸附 常用的吸附劑：活性炭（具有吸附性）：除去水的難溶性雜質(zhì)、色素和異味。
4、蒸餾：利用液體沸點不同將液體分離的方法
各種凈化方法除去的雜質(zhì)的種類
難溶性雜質(zhì) 可溶性雜質(zhì) 降低水的硬度
沉淀 √
過濾 √
吸附 √ √
蒸餾 √ √ √
使用建議說明：本考點可以讓孩子自己預(yù)習(xí)，然后分析硬水和軟水各自的優(yōu)缺點。
（1）硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水，河水多為硬水。
（2）軟水：不含或含有較少可溶性鈣、鎂化合物的水，雪水、雨水是軟水。
（3）檢驗：取少量樣品，分別加入少許等量的肥皂水，充分?jǐn)嚢瑁a(chǎn)生泡沫較多的為軟水，產(chǎn)生泡沫較少的為硬水。
（4）硬水的危害：①用硬水洗衣服，既浪費肥皂也洗不凈衣服，時間長了還會使衣服變硬。②鍋爐用硬水，易使?fàn)t內(nèi)結(jié)垢，不僅浪費燃料，而且會使鍋爐內(nèi)管道局部過熱，易引起管道變形或損壞，嚴(yán)重時還可能引起爆炸。③長期飲用硬度很高的水，不利于人體健康。
（5）硬水軟化方法：煮沸（生活中常用）；蒸餾（實驗室常用）。
（6）蒸餾：蒸餾是利用液．液混合物中各成分的沸點不同，將其中的各種成分分離的操作。
操作要點及注意事項：
①蒸餾燒瓶中水的體積不要超過其容積的三分之一。
②要先檢查裝置的氣密性。
③加沸石（或碎瓷片），防止出現(xiàn)局部過熱而暴沸。
④給燒瓶加熱要墊石棉網(wǎng)。
冷凝管內(nèi)水流方向是從下往上，以提高冷凝效果。
使用建議說明：本考點可以利用視頻和圖片對水污染的現(xiàn)狀給孩子一個直觀的認(rèn)識。
（1）節(jié)約用水：提高水的利用率，使用新技術(shù)．改革工藝．改變用水習(xí)慣。
（2）防止水體污染：
①水的污染途徑：工業(yè)上三廢（廢水、廢渣和廢氣）的排放；農(nóng)業(yè)上農(nóng)藥。化肥的不合理使用；生活污水的任意排放。
②水體污染的預(yù)防和治理：加強(qiáng)對水質(zhì)的監(jiān)測，工業(yè)上運用新技術(shù)。新工藝減少污染物的產(chǎn)生，同時對污染的水體進(jìn)行處理，使其符合排放標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)業(yè)上合理使用化肥和農(nóng)藥，提倡使用農(nóng)家肥。城市生活污水要集中處理和排放。
使用建議說明：此處內(nèi)容主要用于教師課堂的精講，每個題目結(jié)合試題本身、答案和解析部分，教師有的放矢的進(jìn)行講授或與學(xué)生互動練習(xí)。
午餐后，靜靜去參觀北京自來水博物館。
（1）北京自來水的制水工藝流程如下圖所示：
①此工藝中，沉淀．過濾和活性炭吸附是工業(yè)中常用的方法，也是化學(xué)實驗中分離混合物的常用方法，過濾的目的是除去水中_______雜質(zhì)。
②加消毒劑是將經(jīng)過深度處理的水，加入次氯酸鈉等消毒劑，進(jìn)一步消滅水中殘留的微生物及細(xì)菌等雜質(zhì)。經(jīng)處理后的水有氯味，是因為輸送到居民家中的水會有一定量的氯殘留，只要符合國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)都是正常和安全的。通過敞口放置或者加熱，都能夠降低水中含氯量，你推測此含氯物質(zhì)所具有的物理性質(zhì)是_____________________（寫出一種性質(zhì)）。
（2）靜靜通過參觀，了解到科學(xué)用水倡導(dǎo)的是合理用水．高效率用水和不浪費水資源。下列做法符合科學(xué)用水的是_______ _______ (填字母序號)。
A、礦泉水沒喝完就扔掉
B、洗碗時改用小水量沖洗
C、洗澡時間長且淋浴噴頭自始至終打開
【答案】（1）①不溶性②揮發(fā)性（或者氣體） （2）B
【解析】：過濾是為了除去不溶于水的雜質(zhì)。
下圖為物質(zhì)的分類關(guān)系，①與②是并列關(guān)系，③包括在②中，若②是純凈物，則③不可能是（ ）
A、一氧化碳 B、硫酸銅 C、空氣 D、銅
【答案】C
【解析】：②是純凈物，③包括在②中，所以③也是純凈物，一氧化碳．硫酸銅．銅都是純凈，空氣是混合物。
水是生命之源，也是人類最寶貴的資源。用你學(xué)過的化學(xué)知識回答下列問題：
（1）自然界中的水都不是純水，凈水時需加入明礬的目的是_______；
（2）欲除去水中不溶性雜質(zhì)，需進(jìn)行過濾操作，該操作過程中玻璃棒所起的作用是______；
（3）生活中為降低水的硬度并殺滅水中的病原生物，可采用的方法是_______；
（4）某同學(xué)在完成電解水實驗時，發(fā)現(xiàn)正極產(chǎn)生了10ml氣體，則負(fù)極產(chǎn)生的氣體體積是_______；該實驗?zāi)軌蛘f明水是由氫元素和氧元素組成的理論依據(jù)是_______；
（5）請你舉出一種生活中節(jié)約用水的措施______________。
【答案】
⑴ 吸附沉降 ⑵ 引流 ⑶ 煮沸 ⑷20mL 化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變 （5）淘米水澆花等；答案合理即可
【解析】：明礬是絮凝劑，主要是用來吸附沉降固體雜質(zhì)；玻璃棒在過濾操作中的作用主要是引流；煮沸既能降低水的硬度，產(chǎn)生的高溫還可以殺滅細(xì)菌和病毒。化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變。生活中節(jié)約用水主要是倡導(dǎo)一水多用等
使用建議說明：在對課堂知識講解完，把握了重點突破了難點以及練習(xí)精講了之后，再用練習(xí)馬上進(jìn)行課堂檢測，根據(jù)學(xué)生情況建議分3個難度層次：易，中，難。
1、杭州市的自來水由于增設(shè)了加臭氧（O3）和加活性炭兩道處理程序，水質(zhì)處于全國大城市優(yōu)秀水平。根據(jù)以上報道，人們得出的下列結(jié)論中，符合科學(xué)道理的是（ ）
A、杭州市的自來水屬于純凈物
B、杭州市自來水的物理、化學(xué)性質(zhì)就是水的物理、化學(xué)性質(zhì)
C、加臭氧和加活性炭都是利用它們的化學(xué)性質(zhì)來凈化水質(zhì)
D、以上水處理過程中，水分子的化學(xué)性質(zhì)不變
2、我們身邊的物質(zhì)中，屬于純凈物的是( )
A、礦泉水 B、加碘食鹽
C、蒸餾水 D、新鮮空氣
3、水是一種重要的自然資源，與人類和生物生存、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等息息相關(guān)。以下關(guān)于水的說法中正確的是( )
A、地球表面有3/4面積覆蓋著水，因此，水是取之不盡，用之不竭的自然資源
B、水的密度比冰的密度小，這是水下生物能安全越冬的重要保證
C、純凈礦泉水中不含任何化學(xué)物質(zhì)
D、水的比熱比砂石、干泥土的比熱大得多，這是沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小的主要原因
【答案】
1、D 2、C 3、D
【解析】
1、水處理主要的目的是除去水中的雜質(zhì)，提高水質(zhì)，這一過程沒有改變水的組成和結(jié)構(gòu)，所以水的化學(xué)性質(zhì)不變。
2、市場上提供的“礦泉水”中含有很多礦物離子，所以是混合物。
3、水的密度比冰的密度大；礦泉水本身就是化學(xué)物質(zhì)；地球上水的含量雖然豐富但可供人類利用的水源卻較少。
4、下列處理方法可以降低水的硬度的是( )
A、靜置沉淀 B、吸附沉淀
C、煮沸 D、過濾
5、1998年科學(xué)家在南極洲發(fā)現(xiàn)大批企鵝死亡，經(jīng)解剖化驗發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)含有大量氰化物和大量含鉛等有害物質(zhì)，下列各項中可能造成此后果的主要原因是( )
A、人口增長、人類用水量加大 B、食物鏈被破壞，企鵝食物不足
C、工廠廢水、人類生活污水的任意排放 D、二氧化碳?xì)怏w增多，全球氣候變暖
6、下列各組物質(zhì)通過過濾進(jìn)行分離的是( )
A、食鹽、泥沙 B、酒精、水
C、氧化銅、碳 D、水、蔗糖
【答案】
4、C 5、C 6、A
【解析】
4、煮沸可以降低鈣、鎂離子的含量，達(dá)到降低水的硬度的目的。
5、企鵝體內(nèi)有大量受污染的物質(zhì)，是水污染造成的。
6、固體和液體分離以及可溶于水的固體和不能溶于水的固體分離都可用過濾的方法。
7、水是生命之源，保護(hù)水資源、節(jié)約用水是我們義不容辭的責(zé)任。下列做法不能節(jié)約用水的是( )
8、如下圖所示，是自來水廠凈水過程示意圖。
(1)自來水廠采用哪些凈水方法？
(2)加絮凝劑(明礬)的作用是什么？
(3)活性炭吸附池的作用是什么？
(4)為什么在最后還要投藥消毒？
9、下列物質(zhì)一定屬于純凈物的是（填序號）__________。
①從空氣中分離出來的稀有氣體；
②經(jīng)過吸附、沉淀、過濾后得到的礦泉水；
③磷在氧氣中充分燃燒后的生成物；
④過氧化氫溶液加熱充分反應(yīng)后的液體；
⑤硬水經(jīng)處理后得到的軟水；
⑥高錳酸鉀加熱完全反應(yīng)后剩余物；
⑦點燃后會產(chǎn)生爆炸的氣體；
⑧部分結(jié)冰的純水。
【答案】
7、D
8、(1)沉淀、過濾、吸附。(2)吸附懸浮雜質(zhì)。(3)濾去水中不溶性雜質(zhì)，吸附掉一些可溶性雜質(zhì)，除去臭味。(4)加入消毒劑，殺死殘存的細(xì)菌。
9、③④⑧
【解析】
7、不間斷的沖洗車輛一定會浪費水。
8、經(jīng)過了沉淀、過濾、吸附的水，水中不溶性的固體物質(zhì)和色素、異味等已經(jīng)除去。但還可能存在有毒的物質(zhì)，需加入消毒劑，殺死殘存的細(xì)菌。
9、稀有氣體是氦、氖、氬、氪、氙等氣體的總稱為混合物，經(jīng)吸附、沉淀、過濾后得到的水仍有可溶性雜質(zhì)為混合物，磷充分燃燒后只生成五氧化二磷為純凈物，過氧化氫充分反應(yīng)后得到的液體只是水，軟水仍可能含有少量鈣鎂化合物的為混合物，高錳酸鉀加熱完全反應(yīng)后剩余物為錳酸鉀和二氧化錳，點燃后會產(chǎn)生爆炸的氣體比較多，一般可燃性氣體不純是都有可能發(fā)生爆炸，冰和水都是由水分子構(gòu)成屬于同種物質(zhì)。
使用建議說明：此處內(nèi)容主要用于教師對本節(jié)課重點內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，一方面是對本節(jié)課的重點難點內(nèi)容的回顧，更重要的是針對這節(jié)課學(xué)生出現(xiàn)的問題再次進(jìn)行復(fù)習(xí)提問等，以達(dá)到讓學(xué)生課上掌握的目的，同時可以對下節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行簡單的鋪墊，以體現(xiàn)出本節(jié)課內(nèi)容與下節(jié)課內(nèi)容之間的關(guān)系。
1、過濾的步驟和注意事項；
2、點解水的原理和現(xiàn)象
3、保護(hù)水資源
使用建議說明：此處內(nèi)容主要用于教師根據(jù)學(xué)生掌握情況有針對性的進(jìn)行課后作業(yè)的布置，掌握好的同學(xué)可以適當(dāng)?shù)牟贾秒y度大一些的作業(yè)，成績一般的同學(xué)可以以基礎(chǔ)題和鞏固題目為主，但是一定要控制作業(yè)的數(shù)量，給學(xué)生布置的作業(yè)一般不要超過5題，這樣學(xué)生才能保證做題的質(zhì)量。
1、下列變化屬于化學(xué)變化的是 （ ）
A、 水汽化　 B、水結(jié)冰 　 C、水沸騰　 D、水電解
2、下列物質(zhì)屬于純凈物的是 （ ）
A、潔凈的空氣　 B、符合標(biāo)準(zhǔn)的飲用水　　
C、礦泉水 　　 D、高錳酸鉀
3、下列凈化水的方法中，凈化程度最高的是（ ）
A、沉降 B、吸附 C、過濾 D、蒸餾
4、下列關(guān)于水的說法錯誤的是（ ）
A、過濾可除去水中不溶物 B、肥皂水可檢驗硬水和軟水
C、活性炭可降低水的硬度 D、蒸餾水是凈化程度較高的水
【答案】
1、D 2、 D 3、D 4、C
5、下圖表示物質(zhì)分子的示意圖。圖中“●”和“○”分別表示兩種含有不同質(zhì)子數(shù)的原子，則圖中表示單質(zhì)的是（ ）
6、在電解水的實驗中，若與電源正極相連的試管內(nèi)收集了n L氣體，則與電源負(fù)極相連的試管內(nèi)理論上可收集到氣體（ ）
A、n L B、2n L C、0.5n L D、8n L
7、關(guān)于水的組成說法中正確的是（ ）
A、水是水元素組成的 B、水是由氫氣和氧氣組成的
C、水是由氫元素和氧元素組成的 D、水的組成很復(fù)雜，至今沒有明確的答案
8、根據(jù)所學(xué)知識，我們可以從“電解水實驗”中獲得更多的信息和推論。下列說法正確的是( )
A、水是由氫分子和氧分子構(gòu)成的
B、水是由氫原子和氧原子直接構(gòu)成的
C、試管a、b中所得氣體的質(zhì)量比約為2:1
D、試管a、b中所得氣體的體積比約為2:1
【答案】
5、A 6、B 7、C 8、D
9、現(xiàn)有①氧氣、②空氣、③堿式碳酸銅、④氯酸鉀、⑤硫、⑥水、⑦氧化鎂、⑧氯化鈉等物質(zhì)，其中屬于單質(zhì)的有(填序號)_________；屬于化合物的有_________；其中_________屬于含氧化合物，_________屬于氧化物；屬于混合物的有_________。
10、如圖所示的是電解水實驗裝置。通電一段時間后，在兩個試管中分別收
集到氣體a和氣體b。請回答：
（1）電解水時，將 轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
（2）氣體a為 。
（3）實驗室檢驗氣體b的方法是 。
11、有下列物質(zhì)：①水、②氧氣、③二氧化碳、④鐵粉、⑤空氣、⑥自來水、⑦五氧化二磷、⑧高錳酸鉀、⑨澄清石灰水。用序號填空：
　 屬于混合物的有　　　　　；　屬于單質(zhì)的有　　　　　，屬于化合物的有　　　　　；屬于氧化物的有　　　　　。
【答案】
9、①⑤ ③④⑥⑦⑧ ③④⑥⑦ ⑥⑦ ②
10、（1）電能 （2）H2(或氫氣) （3）用帶火星的木條伸入盛有氣體b的試管中，觀察木條是否復(fù)燃
11、⑤⑥⑨　 　②④　 　①③⑦⑧　 　①③⑦
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