02第二讲 探秘水世界

【典例2】(2020·青岛节选)水和溶液在生活、生产中应用广泛。请回答 下列问题。 (1)水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配。 水在天然循环过程中发生了__物__理___(填“物理”或“化学”)变化。
(2)对天然水进行净化处理，可以得到自来水，将自来水进一步净化处理 得到可直接饮用的水。机场、车站等公共场所设有许多直饮水机，其处理 水的过程如下图所示。
图中①对应的作用是__C__(填字母序号，下同)，③对应的作用是__A__。
A．杀菌消毒
B．过滤
C．吸附杂质
D．蒸馏
(3)含有较多可溶性钙、镁矿物质的天然水称为硬水。生活中为了降低水
的硬度并杀菌消毒，可采用的方法是__煮__沸___。
水的组成
1 水的分解 (1)水在直流电作用下的变化(详见P13重点实验探究栏目) (2)水受热蒸发时水分子没有改变，改变的是__水__分__子__间__的__间__隔___，属于 __物__理___变化；水通电分解，水分子本身发生了改变，属于__化__学___变化。 (3)分解反应：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫作分解反应 (一变多)。
(2)①从微观上分析：下列说法正确的是__C_D__(填字母)。 A．水是由氢原子和氧原子构成的 B．水是由氢分子和氧原子构成的 C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的 D．水是由水分子构成的，水分子是保持水的化学性质的微粒
②在图2中画出反应的微观过程。
根据上述微观反应示意图可知，该反应中保持不变的粒子是__氢__原__子__和__氧__ _原__子___，分解后生成的氢分子和氧分子的个数比为__2_∶__1__。
水在直流电作用下的变化
核心素养：宏观辨识与微观探析——主要体现在以宏观与微观两个角度考 查。 证据推理与模型认知——主要体现在运用微观模型描述和解释电解水的原 理。
1 实验原理：__2_H_2_O_通__电__2_H_2↑__＋__O_2_↑___。 2 实验装置：
3 实验现象 (1)两个电极上均有气泡产生，且__负___极比__正___极产生气泡的速度快(正 氧负氢)。 (2)一段时间后，正、负两极产生气体的体积比约为__1_∶__2__。 (3)通电后中间球形容器内液面上升(装置一)，其原因是__水__电__解__后__产__生__气__ _体__，__容__器__内__气__压__逐__渐__增__大___。
2 水的合成 (1)氢气在空气中燃烧。
淡蓝
水雾
发热 2H2＋O2 点燃 2H2O
(2)化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫作化合反 应(多变一)。
3 氢气的性质
性 物理性质
质 色、味、态
密度 溶解性
化学性质
可燃性 还原性
内容 通常状况下，是_无__色__、_无__味__的气体 比空气密度__小___ __难___溶于水
硬水
软水
含有较多__钙__、__镁__矿__物__质___的水
不含或含有较少__钙__、__ _镁__矿__物__质___的水
加肥皂水，产生泡沫__较__多___、浮渣__较__少___的是软水；产
生泡沫__较__少___、浮渣__较__多___的是硬水
硬水软化的常用方法有__煮__沸___和__蒸__馏___
4 气体的检验及产物的判断(针对装置一) (1)正极：将带火星的木条靠近玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，带火星的 木条__复__燃___，证明是__氧__气___。 (2)负极：将燃着的木条靠近玻璃管尖嘴处，打开活塞，气体燃烧产生 __淡__蓝___色火焰，证明是__氢__气___。
5 实验结论 (1)水在直流电的作用下正极产生了__氧__气___，负极产生了__氢__气___(可简记 为正氧负氢)。 (2)水是由__氢__、__氧__两__种__元__素___组成的。 6 误差分析 氧气和氢气的体积比往往小于1∶2的原因： (1)氧气在水中的溶解度比氢气大。 (2)氧气氧化性很强，在电极上会与电极发生氧化反应。
2 水的天然循环 水的天然循环是通过__其__三__态__变__化___实现的，太阳为水分子提供能量，水 的天然循环只涉及物理变化。大自然通过水分子的运动，既实现了水的自 身净化，又完成了水资源的重新分配。
【典例1】水是生命的源泉，是人类最宝贵的资源。关于水的天然循环的
说法正确的是( D )
①水在天然循环的过程中实现了水的自身净化
7 注意事项 (1)电源使用的是直流电。 (2)为了增强水的导电性，水中可预先加入少量的硫酸钠或氢氧化钠溶液。
8 实验结论的推广
(1)电解水产生气体的体积和质量的坐标曲线图：(见右图)
体积比：V(H2)∶V(O2)＝__2_∶__1__。 质量比：m(H2)∶m(O2)＝__1_∶__8__。
(2)能量变化：电解水是将__电___能转化为__化__学___能的过程。 (3)微观角度： ①水分子由__氢__原__子___和__氧__原__子___构成。 ②在化学变化中，__分__子___可以再分，而__原__子___不可再分。 ③在化学变化前后，原子的__种__类___和__数__目___不发生改变。 ④化学反应的实质是__分__子__分__解__成__原__子___，原子重新组合成新的分子的过 程。
第二讲 探秘水世界
天然水的循环 1 水的三态变化 (1)本质：水分子本身没变，变化的是水分子之间的__间__隔___和__排__列__方__式___， 属于__物__理___变化。
(2)原因：水分子的__运__动___导致水的三态变化。温度升高，分子获得能 量，运动加快，分子间的间隔__变__大___，水由液态变成了气态；温度降 低，分子失去能量，运动减慢，分子间隔__变__小___，水由气态变为液态。
⑤微观反应示意图：
在“宏—微—符”之间建立联系是化学特有的思维。根据电解水实验，回 答下列问题。
(1)从宏观上观察： ①如图1所示，试管a和b中产生气体的体积比约为__1_∶__2__。 ②检验图1中气体a的方法是__打__开__活__塞__，__将__带__火__星__的__木__条__放__在__玻__璃__管__尖__嘴__ _口___。 ③实验结论：水在直流电作用下正极产生__氧__气___，负极产生__氢__气___。水是 由__氢__、__氧___两种元素组成的。电解水反应的化学方程式为__2_H_2O__通__电_2_H_2_↑__ _＋__O_2↑___。该反应属于__分__解__反__应___(填基本反应类型)。
②水的天然循环是通过水的三态变化实现的
③水的天然循环为地球上的生物补充淡水资源
④水的天然循环是自然界中水分子运动的结果
A．①②③
B．①②④
C．②③④
D．①②③④
天然水的人工净化 1Leabharlann Baidu自来水厂的生产流程
过滤
2 常用的净水方法
方法 沉降 过滤 吸附 杀菌 蒸馏
目的 除去颗粒较大的固 体杂质 除去颗粒较小的固 体杂质
纯净的氢气在空气中能安静地燃烧，火 焰呈淡蓝色。混有一定量空气或氧气的 氢气遇明火会发生__爆__炸___，反应的化学 方程式为__2_H_2_＋__O_2_点__燃__2_H_2O___，因此在 点燃氢气前要__验__纯___
能 如_使_C某_u_O些_＋_金_H_2属_△_氧__C化_u_＋物__H发_2_O生__还原反应，
除去色素和异味
除去微生物
除去可溶性杂质
注意的问题 加入__明__矾___是为了加快沉降
注意“一贴”“二低”“三靠” 利用的是活性炭的__吸__附__性___， 属于__物__理___性质 此过程中加入__液__氯___，发生 __化__学___变化 实现硬水到软水的转化
3 硬水与软水
概念 区分方法 硬水软化