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第四单元自然界的水

知识导引

知识清单

知识点1：爱护水资源

1.水资源现状

①地球表面约71％被水覆盖着。但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，难以利用；可利用的只约占其中的30.4％。

②海水中含量最多的物质是水（H2O），含量最多的元素是氧元素，最多的金属元素是钠元素。

③我国水资源的现状是分布不均，人均不足。

④水资源紧张的原因：一方面人类生活、生产的用水量不断增加，另一方面未经处理的废水、废物和生活污水的任意排放及农药、化肥的不合理施用等造成的水体污染，加剧了可利用水的减少，使原本已紧张的水资源更显短缺。

2.爱护水资源（一方面要节约用水，另一方面要防止水体污染）

①节约用水的一些具体措施：

a) 提高水的利用效率。

b) 使用新技术，改革工艺和改变习惯。

c) 污水处理之后，循环利用。

d) “一水多用”，如使用“中水”（生活污水处理后，达到一定水质标准的非饮用水）洗车、使用淘米水浇花等。

②防止水体污染的一些具体措施：

a) 不使用含磷洗衣粉。

b) 工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放。

c) 农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。

d) 以预防为主，治理为辅。

知识点2：水的净化

水的净化方法

①自来水的净化处理

自来水厂净水时，需要经过沉淀、过滤、吸附、投药消毒的步骤，但是没有蒸馏和煮沸的步骤。在净化水的方法中，只有投药消毒属于化学变化，其余都属于物理变化。

②常用净水方法

过滤：把不溶于液体的固体物质与液体分离。具体操作见“二、过滤”。

【实验器材】带铁圈的铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯

【注意事项】操作时注意“一贴、二低、三靠”。

“一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗壁之间没有气泡（保证过滤效率）。

“二低”：滤纸低于漏斗边缘、滤液低于滤纸边缘（否则被过滤的液体会直接从滤纸与漏斗之间的间隙流到漏斗下的接受器中，使滤液浑浊）。

“三靠”：烧杯紧靠玻璃棒（玻璃棒的作用：引流，使液体沿玻璃棒流进过滤器）、玻璃棒紧靠三层滤纸、漏斗下端管口紧靠烧杯内壁（使滤液沿烧杯壁流下，防止滴下的液滴四处迸溅）。

过滤时先过滤上层清液，后过滤下层浊液。若先过滤下层浊液，滤纸上将会残留着大量不溶性杂质，再过滤上层清液时，不溶物会阻碍清液的通过，影响过滤速度。

如果两次过滤之后滤液仍然浑浊，原因可能是滤纸破损或过滤时液面高于滤纸边缘。

吸附沉降：常用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。

明矾是一种常用的净水剂，它溶于水后生成的胶状物可以对悬浮杂质吸附沉降，以达到净水的目的。

活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附水中的悬浮物，也可以吸附溶于水的色素和异味。但需要注意的是，活性炭不能吸附钙、镁化合物，活性炭不能降低水的硬度。

活性炭净水器的入水口在净水器的下面，可以使净水效果更好。

蒸馏：除去水中可溶性杂质的方法，净化程度相对较高，得到的蒸馏水可以看成是纯净物。

杀菌：在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒。如漂白粉、氯气（Cl2）、二氧化氯（ClO2）等。

净化方法

除去不溶于水的杂质

除去可溶于水的杂质

降低水的硬度

净化程度

静置沉淀

√

×

×

低

↓

↓

高

过滤

√

×

×

吸附

√

√

×

蒸馏

√

√

√

硬水和软水

①定义：硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。

软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。

②检验：分别取少量的软水和硬水于试管中，滴加等量的肥皂水，振荡。有较多泡沫产生的水是软水；泡沫很少，产生浮渣的水是硬水。

③软化：煮沸（生活中）和蒸馏（实验室）。制取蒸馏水的装置如下图所示。

注意：

①在烧瓶底部要加几粒沸石（或碎瓷片）以防加热时出现暴沸。

②加热前按照图3连接好装置，使各连接部分严密不透气。

知识点3：水的组成

1.氢气

①性质：物理性质：无色无味气体，难溶于水，密度小于空气

化学性质：可燃性（现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾。文字表达式：）

②验纯：用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，点燃氢气时发出尖锐的爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。

2.电解水实验

【实验装置】

【实验现象】

①通电后，电极上有气泡产生。与正极相连的试管内的气体体积小，与负极相连的试管内的气体体积大，体积比约为1：2，质量比约为8：1。

②与正极相连的试管内的气体可以使带火星的木条复燃；与负极相连的试管内的气体移近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。

【实验结论】

①水在通电的条件下，发生了分解反应，生成氢气和氧气：2H2O2H2↑+O2↑；

②水是由氢、氧两种元素组成