【初中化学】人教版九年级上册 第四单元 自然界的水

第四单元自然界的水

课题1  爱护水资源

一、水资源

1、最常见的液体是水。

2、地球上的水储量是丰富的，但可供利用的淡水资源是有限的。

3、我国水资源的现状是分布不均匀，人均水量很少。属轻度缺水的国家。

二、爱护水资源

【措施】一方面要节约用水；另一方面要防治水体污染。

【节约用水】例如：①用洗衣水冲马桶；②用淘米水淋花。

水污染的来源：工业污染、农业污染、生活污染

    例如：工业“三废”的任意排放

    农业中化肥、农药的不合理使用

    生活污水的任意排放

【防治】

    ①加强对水质的监测

    ②工业废水经处理符合标准后才排放。

    ③农业上提倡使用农家肥，合理施用化肥和农药

    ④生活上污水集中处理达标后才排放。

【注】不使用含磷洗衣粉

课题 2 水的净化

自然界的水都不是纯水，因含有许多不溶性杂质和可溶性杂质。

净水方法程度由低到高排列是：沉淀→过滤→吸附→蒸馏。

明矾的作用：溶于水后生成的胶状物吸附水中的悬浮物，使杂质沉降。

活性炭的作用：吸附水中可溶性杂质，除去颜色、异味。

漂白粉的作用：杀菌、消毒。(属于化学变化)

一、过滤：适用于固体与液体的分离

【仪器】铁架台、玻璃棒、漏斗、烧杯

【操作】(一贴二低三靠)

玻璃棒的作用：引流

可用脱脂棉代替滤纸，饮料瓶代替漏斗。

过滤后滤液仍浑浊的原因：

    ①液面高于滤纸边缘；

    ②滤纸破损；

    ③仪器不干净等。

【改进】应检查装置，更换滤纸或过滤器后再重新进行过滤

二、吸附

常用的吸附剂是活性炭，利用活性炭具有吸附性(属于物理变化)

家庭自制简易净水器(右图)

  小卵石和石英沙的作用：过滤；

  活性炭和膨松棉的作用：吸附。

三、硬水与软水

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。

区分方法：用肥皂水检验。有较多泡沫产生的水是软水；有较少泡沫产生的水是硬水。

硬水的危害：

    ①长期饮用硬水有害人体健康；

    ②硬水洗衣浪费肥皂且洗不净；

    ③锅炉烧硬水导致锅炉爆炸。

暖壶结水垢(主要成分是CaCO3)可用食醋除去。

硬水的软化方法：煮沸和蒸馏。

四、蒸馏

蒸馏瓶中的沸石或碎瓷片的作用：防止加热时出现暴沸。

烧杯中水的作用是：冷却

注：蒸馏后的水是纯净水

课题3 水的组成

探究水的组成实验

在实验中加入少量氢氧化钠的作用是：增强水的导电性

【现象】

  两电极都有气泡产生，正极与负极产生气体的体积比为1：2

记忆方法：正氧负氢，氢二氧一

     注：氧气与氢气的质量比为8：1。

【检验气体】正极产生的气体可以使带火星的木条复燃，是氧气；负极产生的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，是氢气。
【结论】水是由氢元素和氧元素组成的

【化学方程式】2H₂O通电2H₂↑+O₂↑

     正极与负极产生气体的体积比为少于1：2的原因是：

    ①相同条件下，氧气在水中的溶解度比氢气大。

    ②产生的氧气与电极发生了氧化反应，消耗了氧气。

【示意图结论】

    ① 水在通电的条件下分解生成氢气和氧气

    ②反应前后元素种类不变

    ③在化学反应中，分子可分，原子不可分。

物质分类　          

单质：由同种元素组成的纯净物。

化合物：由不同种元素组成的纯净物。

氧化物：由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素

单质与化合物示意图：图示中，表示单质的是 ABC；表示化合物的是 D。

一、化学式

【概念】

   用元素符号和数字表示物质组成的式子。例如：H₂O

【意义】

以水(H₂O)为例

宏观：表示水这种物质； 表示水由氢元素和氧元素组成

微观：表示1个水分子； 表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成

二、单质的化学式书写

由原子构成的单质 

1、金属单质       如：Cu  Fe  Mg

2、非金属固态单质  如：C  P  S  

3、稀有气体单质   如： He  Ne  

直接用元素符号表示化学式

由分子构成的单质  用元素符号和右下角所含原子的个数表示

（常在元素符号的右下角加“2”表示）如：H₂  O₂  N₂   Cl₂
三、化合物的化学式书写 (一般“从尾写到头”)

【原则】在化合物中各元素正负化合价的代数和为零。(是检查化学式是否正确的依据)

【步骤】正价在左,负价在右；把化简后的数字交叉写出

氯化铁：

硫酸亚铁： 

【注】元素原子个数为“1”时，“1”可省略不写。

氢氧化铜：

注：原子团添加个数时，应加括号。

四、化学式的读法(一般“从尾读到头”)

     ①由两种元素组成的化合物，读作“某化某”，例如： FeCl₃读作氯化铁；

     氧元素与变价元素结合时，则读“几某化几某”，例如：P₂O₅读作五氧化二磷。

     ②含有酸根的原子团(NO₃、CO₃ 、SO₄)化合物读作“某酸某”，例如：AgNO₃读作硝酸银；Na₂CO₃读作碳酸钠； Na₂SO₄读作硫酸钠。

     ③含有原子团(OH)的化合物读作“氢氧化某”。Ca(OH)₂读作氢氧化钙。

     ④H与酸根结合读作“某酸”。例如：HCl读作盐酸；H₂SO₄读作硫酸；HNO₃读作硝酸；H₂CO₃读作碳酸。

     注：+2价的铁读作亚铁，如FeCl₂ 读作氯化亚铁 ；FeSO₄读作硫酸亚铁。

五、化合价

1、有正价和负价，金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价。

2、在化合物中各元素正负化合价的代数和为零。

3、在单质分子里，元素的化合价为零

4、常见元素的化合价口诀：

      钾、钠、银、氢＋1价；

      钙、镁、钡、锌、兼亚铁、铜＋2价；

      铝、铁＋3价；

      氯显负价为－1价；氧－2价。

5、原子团的化合价口诀

根的名称 根的符号 常见化合价
铵根          NH₄ +1
氢氧根        OH -1
硝酸根 NO3 -1
硫酸根 SO₄ -2
碳酸根 CO₃ -2

同种元素的化合价数与离子的电荷数相等

例如：镁元素的化合价 上方写+2 下方写Mg；  镁离子Mg²⁺

【离子符号】

氧离子O^2－、氯离子Cl^－、氢离子H^＋

钾离子K^＋、钠离子Na^＋、银离子Ag^＋

钙离子Ca²⁺、镁离子Mg²⁺、钡离子Ba²⁺

锌离子Zn²⁺、铜离子Cu^2+、铝离子Al³⁺

铁离子Fe^3＋、亚铁离子Fe^2＋、铵根离子NH₄^＋

氢氧根离子OH^－、硝酸根离子NO₃^－

硫酸根离子SO₄^2－、碳酸根离子CO₃^2－

【常见物质的化学式】

氧化钙CaO、氧化镁MgO、氧化铜CuO

氧化铝Al₂O₃、氧化铁Fe₂O₃、四氧化三铁Fe₃O₄

五氧化二磷P₂O₅、二氧化锰MnO₂

氯化钾KCl、氯化钠NaCl、氯化钙CaCl₂

氯化镁MgCl₂、氯化钡BaCl₂、氯化铝AlCl₃

氯化铁FeCl₃、氯化亚铁FeCl_2、氢氧化钾KOH

氢氧化钠NaOH、氢氧化钙Ca(OH)₂

氢氧化钡Ba(OH)_2、氢氧化铜Cu(OH)₂

氢氧化镁Mg(OH)₂、氢氧化铁Fe(OH)₃

硝酸钾KNO₃、硝酸银AgNO₃、硝酸钡Ba(NO₃)₂

硝酸铜Cu(NO₃)₂、硝酸铁Fe(NO₃)₃

硝酸亚铁Fe(NO₃)₂、碳酸钠Na₂CO₃

碳酸钙CaCO₃、碳酸钡BaCO₃

硫酸钠Na₂SO₄、硫酸镁MgSO₄

硫酸钡BaSO₄、硫酸锌ZnSO₄、硫酸铜CuSO₄

硫酸铝Al₂(SO₄)₃、硫酸铁Fe₂(SO₄)₃

硫酸亚铁FeSO_4、碳酸铵(NH₄)₂CO₃

硫酸铵(NH₄)₂SO₄、硝酸铵NH₄NO₃

盐酸HCl、硝酸HNO₃、碳酸H₂CO₃、硫酸H₂SO₄

【注】：水H₂O、过氧化氢H₂O₂、高锰酸钾KMnO₄、锰酸钾K₂MnO₄、氯酸钾KClO₃

六、计算SO2中S的化合价

依据：正负化合价的代数和为零。

公式：代数和 = 各种元素的化合价×原子个数之和 = 0

七、根据化学式的简单计算

（1）计算相对分子质量【以物质A₂B₃为例】    

【公式】：A的相对原子质量×A的原子个数＋B的相对原子质量×B的原子个数

求CaCO₃的相对分子质量？              求NH₄NO₃的相对分子质量
    【H-1；O-16；Ca-40】                  【H-1；N-14；O-16】

解: CaCO₃的相对分子质量为:            解:NH₄NO₃的相对分子质量为:

      40＋12＋16X3                         14＋1X4＋14＋16X3

    ＝100                                     ＝80

  求(NH₄)₂CO₃的相对分子质量            求2H₂O的相对分子质量

【H-1；C-12；N-14；O-16】             【H-1；O-16；Ca-40】

解:(NH₄)₂CO₃的相对分子质量为:        解: 2H₂O的相对分子质量为:

     (14+1X4)X2+12+16X3                    2×(1×2+16)

＝96                                             ＝36

（2）求化合物中原子个数比【以物质A₂B₃为例】

数出每种元素右下角的数目之比【公式】：A: B＝2:3

求CaCO₃中各原子个数比   求NH₄NO₃中各原子个数比   求(NH₄)₂CO₃中各原子个数比

解：Ca:C:O＝1:1:3        解：N:H:O＝2:4:3          解：N:H:C:O＝2:8:1:3

（3）计算物质组成元素的质量比【以物质A₂B₃为例】

【公式】：A的相对原子质量×A的原子个数:B的相对原子质量×B的原子个数

求CaCO₃中各元素的质量比               求NH₄NO₃中各元素的质量比     

【H-1；O-16；Ca-40】                  【H-1；N-14；O-16】

解：Ca:C:O＝40:12:16X3                 解：N:H:O＝14X2:1X4:16X3       

＝10:3:12                              ＝7:1:12

求(NH₄)₂CO₃中各元素的质量比

  解：N:H:C:O＝14X2:1X8:12:16X3

＝7:2:3:12

（4）计算化合物中某元素的质量分数【以物质A₂B₃为例】

【公式】

自然界的水小结： 

1. 水 
（1）水的组成 
    测定方法和原理（电解水） 
    结论：水是由氢氧元素组成的，H₂（负极）与O₂（正极）的体积比为2:1，质量比为1:8。 
（2）自来水的净化过程和净化原理 
    沉淀——过滤——吸附——消毒。 
    活性炭作用：吸附（色素和异味）。 
    区分硬、软水方法：肥皂水。 
    水的两种软化方法：（生活中）煮沸，（实验室）蒸馏。 
2. 物质分类 

    混合物：

    由两种或两种以上纯净物组成，各物质都保持原来的性质。 

    纯净物：

    由一种物质组成。 

    单质：

    由同种元素组成的纯净物。 

    化合物：

    由不同种元素组成的纯净物。 

    氧化物：

    由两种元素组成的化合物中，其中有一种元素是氧元素。