九年級化學(xué)上冊《水的組成與凈化》知識點歸納總結(jié)及典例導(dǎo)析（含解析）（新版）新人教版.doc

水的組成與凈化【學(xué)習(xí)目標】1.掌握水的電解實驗和水的組成；掌握過濾、吸附、蒸餾等凈化操作和原理。2.掌握單質(zhì)和化合物的概念和區(qū)別；學(xué)會檢驗氫氣純度的方法。3.知道硬水與軟水的區(qū)別，了解硬水的危害及硬水的軟化方法；了解防止水污染的方法。【要點梳理】要點一、水的電解實驗1.實驗裝置： 2.實驗現(xiàn)象：（1）電極上均有氣泡產(chǎn)生；(2) a、b兩試管中氣體體積比約為2:1。3.氣體驗證：（1）a中氣體點燃火焰呈藍色（若氣體量少，可能有爆鳴聲），證明是氫氣；（2）b中氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，證明是氧氣。4.實驗結(jié)論：水在直流電的作用下，發(fā)生了分解反應(yīng)，生成了氫氣和氧氣。 水氫氣+氧氣 H2O H2 O2 從上面的實驗和發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以說明，水是由氫元素和氧元素組成的?！疽c詮釋】1.電解水時電極上出現(xiàn)的氣體可巧記為“正氧負氫、氫二氧一”。2.理論上水分解產(chǎn)生氫氣和氧氣的體積比為2:1，但由于氧氣比氫氣在水中溶解的量多，所以實驗中氫氣與氧氣的體積比往往大于2:1。要點二、氫氣1.物理性質(zhì)：氫氣是一種無色、無味的氣體，難溶于水，密度比空氣的小（最輕的氣體）。2.化學(xué)性質(zhì)：純凈的氫氣在空氣中安靜地燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰，放出大量熱，生成水。氫氣+氧氣 水 H2O2 H2O 3.檢驗氫氣的純度：（1）驗純的原因：如果氫氣不純，當(dāng)空氣里混入氫氣的體積達到總體積的4.0%-74.2時，點燃就會發(fā)生爆炸，這個范圍叫做氫氣的爆炸極限。所以點燃氫氣前一定要檢驗氫氣的純度。（2）驗純的方法：如圖所示，收集一小試管氫氣，用拇指堵住試管口，使試管口稍向下傾斜，接近酒精燈火焰，再移開拇指點火。若聽到尖銳的爆鳴聲，則表明氫氣不純，需要再收集檢驗。若聲音很小或聽到輕微的“噗”聲，說明氫氣已純凈。【要點詮釋】1.經(jīng)檢驗不純需要用排空氣法再重新收集時，要用拇指按住試管口一會，否則試管內(nèi)的氫氣火焰可能還未熄滅，有可能使氣體發(fā)生器內(nèi)不純的氫氣燃燒發(fā)生爆炸。2.點燃任何可燃性氣體（如氫氣、一氧化碳等）之前都要檢驗氣體的純度，以防止發(fā)生爆炸。3.氫氣是理想的能源（氫氣燃燒放熱多，燃燒產(chǎn)物不污染環(huán)境）。當(dāng)前發(fā)展氫能源所面臨的主要問題有：高效、經(jīng)濟的制氫方法；貯存、運輸氫氣的安全問題等。要點三、單質(zhì)和化合物1.單質(zhì)：由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)，如氧氣、氮氣、鐵、銅等。2.化合物：由不同種元素組成的純凈物叫做化合物，如水、二氧化碳、高錳酸鉀、氧化鐵等。3.氧化物：由兩種元素組成的化合物，其中一種元素是氧元素的叫做氧化物，如二氧化碳等。4.單質(zhì)、化合物和氧化物的比較：單質(zhì)化合物氧化物區(qū)別宏觀組成由同種元素組成由不同種元素組成由氧元素和另一種元素組成微觀構(gòu)成由同種原子直接構(gòu)成或由同種元素的原子構(gòu)成的分子不同種元素的原子構(gòu)成的分子不同種元素的原子構(gòu)成的分子化學(xué)性質(zhì)不能發(fā)生分解反應(yīng)在一定條件下可以發(fā)生分解反應(yīng)在一定條件下可以發(fā)生分解反應(yīng)分類可分為金屬、非金屬、稀有氣體三類可分為酸、堿、鹽、氧化物等金屬氧化物、非金屬氧化物聯(lián)系都是純凈物，都有固定組成，某些單質(zhì)在一定條件下發(fā)生化合反應(yīng)可以生成化合物，某些化合物在一定條件下發(fā)生分解反應(yīng)可以生成單質(zhì)【要點詮釋】“氧化物”與“含氧化合物”不一樣，后者包含著前者。化合物中只要含有氧元素，就是含氧化合物，如高錳酸鉀屬于“含氧化合物”但不屬于“氧化物”。要點四、水的凈化1.自來水的凈化過程：自來水的生產(chǎn)過程可分為以下幾個步驟：（1）先加入絮凝劑，使懸浮在水中的微小顆粒狀雜質(zhì)被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分離；（2）使沉淀池里較澄清的水，經(jīng)過濾池和活性炭吸附池，得到更清的濾后水；（3）在濾后水中通入適量氯氣（或二氧化氯 ）進行消毒滅菌后，得到較純凈的自來水（自來水屬于混合物）。2.純水與天然水的區(qū)別：純水是無色、無臭、清澈透明的。自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有許多可溶性和不溶性雜質(zhì)，因此常呈渾濁。3.明礬的凈水作用：明礬常用作絮凝劑。它能在水中生成凝膠狀的物質(zhì)，該物質(zhì)具有很強的吸附能力，能使水中細小的懸浮雜質(zhì)集結(jié)而下沉。4.活性炭的凈水作用：活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，能夠吸附色素、異味、不溶性雜質(zhì)和部分可溶性雜質(zhì)。【要點詮釋】在凈化水的方法中，凈化程度由低到高的順序依次為：靜置沉淀、過濾、吸附、蒸餾。要點五、過濾和蒸餾1.過濾：把不溶性的固體與液體分開的一種方法叫過濾。（1）過濾器的準備（如圖甲）：取一張圓形濾紙，對折兩次，然后打開，使濾紙成為圓錐形（一邊是一層濾紙，另一邊是三層濾紙），放入漏斗內(nèi)，使之緊帖漏斗壁，用少量水潤濕濾紙使濾紙和漏斗壁之間不要留有氣泡。 甲 乙（2）安裝過濾器（如圖乙）：使漏斗的下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁。（3）過濾操作：將渾濁的液體混合均勻后，沿玻璃棒慢慢倒入漏斗內(nèi)進行過濾。2.蒸餾：給液體加熱，使它變?yōu)檎魵?，再使蒸氣冷卻，冷凝成液體，這種方法叫蒸餾。 蒸餾可以把沸點不同的物質(zhì)從混合物中分離出來，也可以把揮發(fā)性液體與溶解在液體中的不揮發(fā)性雜質(zhì)分離開來，達到分離和提純的目的。蒸餾水就是用蒸餾的方法得到的。蒸餾裝置如圖所示：【要點詮釋】過濾的操作要點是“一貼，二低，三靠”：一貼：制作過濾器時，濾紙要緊貼漏斗內(nèi)壁（中間不要留有氣泡，否則會影響過濾速度）。二低：（1）濾紙邊緣低于漏斗邊緣；（2）過濾器中液面低于濾紙邊緣（否則，液體就會從濾紙和漏斗壁之間流下，達不到過濾的目的）。 三靠：（1）盛待過濾液的燒杯口要緊靠玻璃棒，使液體沿玻璃棒流入過濾器；（2）玻璃棒下端輕輕斜靠在三層濾紙的一邊，以免弄破濾紙；（3）漏斗下端要緊靠在下面燒杯的內(nèi)壁，使濾液沿?zé)诹飨拢ǚ駝t濾液會向四周飛濺，而且影響過濾的速度）。要點六、硬水和軟水1.硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。泉水、井水等都是硬水。2.軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫做軟水。蒸餾水屬于軟水。3.硬水的危害：硬水除對生活(如洗滌)和生產(chǎn)(如鍋爐)有危害外，長期飲用硬度很高的水，對人體的健康也有不利的影響。4.硬水軟化的方法：生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，實驗室常用蒸餾的方法得到蒸餾水以降低水的硬度，在工業(yè)上常用離子交換法和藥劑軟化法來得到軟水。【要點詮釋】 硬水和軟水的區(qū)別方法：在水中滴加肥皂水，攪拌，產(chǎn)生泡沫較多的是軟水，泡沫較少或有浮渣出現(xiàn)的是硬水。要點七、愛護水資源1.水污染的來源：（1）工業(yè)生產(chǎn)中“三廢”（廢水、廢渣、廢氣）的任意排放；（2）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥、化肥的不合理施用；（3）石油、重金屬離子對水體的污染；（4）生活污水的任意排放。2.水體污染的危害：（1）工業(yè)廢水及農(nóng)藥等含有毒物質(zhì)影響人類和水生植物生長，危害人類健康。（2）含磷洗滌劑、化肥及生活污水含有大量植物營養(yǎng)物質(zhì)，大量排放，引起水的富營養(yǎng)化。3.防止水污染的主要措施：（1）提高環(huán)保意識，加強水質(zhì)的監(jiān)測。（2）工業(yè)“三廢”要進行綜合利用和經(jīng)處理后再排放。（3）農(nóng)業(yè)上提倡使用農(nóng)家肥，合理使用化肥和農(nóng)藥。【要點詮釋】地球上水的儲量是豐富的，但淡水資源短缺且分布不均勻。再加上近年來水污染現(xiàn)象的加重，所以我們必須愛護水資源，一方面要節(jié)約用水，另一方面要防止水體污染?！镜湫屠}】類型一、考查水的電解實驗1下列說法中正確的是（ ）電解水時，與電源負極相連的電極上產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比正極小，且具有可燃性；電解水時，正、負兩極分別有氫氣和氧氣，而且體積比約為2：1；電解水時，與正極相連的玻璃管內(nèi)匯集的氣體比與負極相連的氣體體積小。A B C D【答案】A【解析】本題考查電解水實驗。電解水時正極產(chǎn)生氧氣，負極產(chǎn)生氫氣，正極和負極產(chǎn)生氣體的體積比約為12，質(zhì)量比為81。【總結(jié)升華】電解水是化學(xué)變化，反應(yīng)前后原子的種類、個數(shù)、質(zhì)量都不改變。與正極相連的試管中產(chǎn)生的是氧氣，能使帶火星的木條復(fù)燃；與負極相連的試管中產(chǎn)生的是氫氣，能燃燒。該實驗說明水是由氧元素和氫元素組成的。 舉一反三：【變式】下圖中圖a是電解水的簡易裝置，圖b為電解水生成氣體的體積與時間的關(guān)系圖。試回答下列問題：(1)圖a中電源的正極是 ，負極是 。（填甲或乙）(2)接通電源后，甲管內(nèi)水位下降的快，其原因是 。(3)若用點燃的火柴檢驗B氣體（如圖b），現(xiàn)象是 ，說明氣體B有 性質(zhì)，氣體B的名稱是 。(4)實際操作中，甲、乙體積比常大于2：1，原因是 ?！敬鸢浮浚?）乙 甲（2）甲管內(nèi)產(chǎn)生的氣體多（3）火柴燃燒得更旺 支持燃燒 氧氣（4）氧氣比氫氣在水中溶解的量多類型二、考查水的凈化、硬水和軟水 2水是生命之源，應(yīng)該愛護水資源。下列凈化水的方法中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的是（ ）A通過蒸餾來凈化水 B通過過濾來凈化水C用活性炭來凈化水 D用明礬來凈化水【思路點撥】本題考查物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別，記住有關(guān)概念及過濾等凈水操作方法是解題的關(guān)鍵?！敬鸢浮緿【解析】ABC凈水過程都沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，只有D明礬凈水的原理是：明礬溶于水后生成的膠狀物對雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降除去?！究偨Y(jié)升華】化學(xué)變化的基本特征是有其他物質(zhì)生成。3今年，我國西藏靠尼泊爾地區(qū)邊界發(fā)生了多起地震，災(zāi)區(qū)飲用水被嚴重污染，為確保災(zāi)民的生活用水安全，急需對水進行凈化處理。下列措施中，不屬于凈水方法的是（ ）A吸附沉淀 B過濾 C靜置沉淀 D加肥皂水【思路點撥】根據(jù)已有的水的凈化的知識進行分析解答，水的凈化就是除去水中含有的雜質(zhì)。【答案】D【解析】A吸附沉淀能除去水中的不溶性固體雜質(zhì)，屬于凈化水的方法；B過濾能除去水中的不溶性固體小顆粒，屬于凈化水的方法；C靜置沉淀能除去水中的不溶性固體雜質(zhì)，屬于凈化水的方法；D肥皂水用來鑒別硬水和軟水，不能用來凈化水，不屬于水的凈化方法。【總結(jié)升華】在凈化水的方法中，凈化程度由低到高的順序依次為：靜置沉淀、過濾、吸附、蒸餾。舉一反三：【變式1】地球上可利用的淡水不到總水量的1，我們應(yīng)愛護水資源。下列有關(guān)水的說法正確的是（ ）A海水都是混合物，淡水都是純凈物B通過水的電解實驗可以得到“水是由氫氣和氧氣組成的”結(jié)論C愛護水資源主要應(yīng)從節(jié)約用水和防治水體污染兩方面采取措施D硬水是含有可溶性鈣鎂化合物的水，軟水是不含可溶性鈣鎂化合物的水【答案】C【解析】淡水中常溶解一些鈣鎂化合物等雜質(zhì)，也是混合物，A錯誤；通過水的電解實驗可以得到“水是由氫元素和氧元素組成的”結(jié)論，因水是化合物不是混合物，不可能由氫氣和氧氣組成，B錯誤；愛護水資源主要應(yīng)從節(jié)約用水和防治水體污染兩方面采取措施，C正確；硬水和軟水是根據(jù)水中溶解的可溶性鈣鎂化合物的含量多少劃分的，D錯誤?！咀兪?】自來水廠凈化過程中要分步加入下列試劑，其中用于除去臭味的是（ ）A明礬 B活性炭 C氯氣 D漂白粉【答案】B類型三、考查單質(zhì)和化合物4下列敘述正確的是（ ）A由同種元素組成的物質(zhì)就是單質(zhì) B由不同種元素組成的物質(zhì)就是化合物C單質(zhì)一定是由一種元素組成的 D化合物一定是由兩種元素組成的 【思路點撥】此題主要考查同學(xué)們對單質(zhì)、化合物概念的理解程度。解題的關(guān)鍵是深刻理解有關(guān)概念的內(nèi)涵和外延，了解常見物質(zhì)的成分，明確物質(zhì)的分類標準。 【答案】C【解析】由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)；由不同種元素組成的純凈物叫做化合物。A、B中忽視了單質(zhì)和化合物概念中純凈物這一條件的限制，都是錯誤的。例如：氧氣和臭氧是由氧元素組成的兩種不同單質(zhì)，如果將氧氣和臭氧混合后，得到的物質(zhì)中只有氧元素，但此物質(zhì)卻不是單質(zhì)，而屬于混合物；又如，將氧氣和氮氣混合在一起得到的物質(zhì)中有氮元素和氧元素，但此物質(zhì)不是化合物，而屬于混合物。D不正確，因為組成化合物的元素不一定是兩種，還可能是兩種以上。【總結(jié)升華】單質(zhì)由一種元素組成，化合物由兩種或兩種以上元素組成，且都屬于純凈物。舉一反三：【變式】下圖表示的是氣體分子的模型，圖中分別表示不同元素的原子，其中表示化合物的模型的是（ ）【答案】D