初三化学笔记 第四章 水

第四章生命之源—水

第一节我们的水资源

1.水资源现状

（1）地球上总水量很多，但能够利用的淡水却很少，只占总储量的0.7％。

（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）我国淡水资源总量居世界第六位，但人均占有量仅为世界人均占有量的四分之一，而且地域分布不均匀。

（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.水污染

（1）生活污染：生活污水未经处理直接排放、垃圾渗透；

（2）农业污染：农药、化肥的过量施用；

（3）工业污染：工业废水未经处理随意排放、原油对海水的污染；

（4）水体富营养化：含氮、磷物质大量排入水体，使水中的藻类大量繁殖，消耗大量的溶解氧，导致水质恶化。水体富营养化的现象，在淡水湖泊中称为“水华”，在海洋中称为“赤潮”。

2.保护水资源

保护水资源要从两方面入手：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

①提高水的利用效率；

②使用新技术，改革工艺和改变习惯；

③污水处理之后，循环利用；

④“一水多用”，如用“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

①加强对水质的监测；

②不使用含磷洗衣粉；

③工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放；

④农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药；

⑤生活污水经处理后再排放。

3.水的净化方法

（1）过滤：把不溶于液体的固体物质与液体分离。

（2）吸附沉降：利用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降（属于物理变化）。

a 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。

b 活性炭具有疏松多孔的结构，可以吸附水中的悬浮物杂质，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。

（3）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。

较小但体积较大的固体颗粒。吸附的净化程度高于过滤，可以除去溶解在水中的一些物质及异味、色素。蒸馏是一种比较全面综合的净化水的过程，是净化程度最高的净水方法，能除去所有杂质及水中的一些颜色和气味，还能降低水的硬度。净化程度由高到低依次是：蒸馏、吸附、过滤、沉淀。

（4）在自来水厂里，水的净化过程主要包括絮凝、过滤、曝气、杀菌。但是没有蒸馏和煮沸的步骤。在净化水的方法中，只有杀菌消毒属于化学变化，其余都属于物理变化。

杀菌：在水中加入适量的药物进行杀菌、消毒。如臭氧（O3）、氯气（Cl2）、二氧化氯（ClO2）等。

4.硬水的软化

（1）硬水和软水

硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。

软水：不含或含可溶性钙、镁化合物较少的水叫软水。

（2）硬水和软水的区分方法

用肥皂水来区分硬水和软水。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）硬水的危害

硬水在加热或长久放置时会有水垢生成，化学方程式为：Ca(HCO3)2 △CaCO3↓+H2O+CO2↑

① 用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂又洗不干净衣物，时间长了还会使衣物变硬。

② 锅炉用水硬度高了十分危险，因为锅炉内结垢之后不仅浪费燃料，而且会使锅炉

内管道受热不均匀，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。

③ 长时间饮用硬水有害健康。

（4）硬水的软化方法：煮沸和蒸馏。生活中常用煮沸的方法来降级水的硬度。

第二节水的组成

1.水的物理性质

纯净的水是无色、无气味的透明液体。在101.3 kPa时，水的凝固点是0 ℃，沸点是100 ℃。温度为4 ℃时密度最大，为1 g/cm3－。冰的密度比水小。

2.水的电解实验（实验装置如右图）

（1）实验现象

①通电后，两个电极表面都有气泡产生。通电一段时间后，两个试管内汇集了一些气体，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。

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。

（2）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、氧两种元素组成的化合物（氧化物）（在反应前后，参与反应的元素种类没有变化）；

③化学反应中，分子可分，原子不可分。

①通电时，必须使用直流电。

②预先在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸可以增强水的导电性。

③负极产生的是氢气，正极产生的是氧气，氧正氢负，氧一氢二（体积比），氧八氢一（质量比）。

第三节质量守恒定律

1.质量守恒定律

在化学反应里，参加反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。这就是质量守恒定律。注意：

（1）参加化学反应：

①质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于物理变化。

②要注意物质是否参加或是否完全参加反应，不参加反应的物质的质量不计算在内。

（2）各物质的质量总和：不管反应物和生成物的状态如何，一定要注意不能漏掉或添加任何物质的质量。

（3）质量守恒：质量守恒定律说的是“质量守恒”而不包括其他方面（如体积）的守恒。

（4）化学反应中，各反应物之间要按一定的质量比相互作用，因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。

2.微观角度解释质量守恒的原因

化学反应的本质是原子的重新组合，所以在反应前后，原子的种类、数目和质量都没有发生改变。因此，化学反应前后各物质的质量总和必定相等。

3.质量守恒定律的探究

实验探究质量守恒定律时，如果反应有气体参加或生成，需要在密闭的容器内进行。否则，会因为有

气体的进入或逸出，导致反应前后总质量不相等而得出错误的结论。

4.质量守恒定律的应用

（1）求某个反应物或生成物的质量；

计算时要考虑是否有气体参加反应，或者生成物中是否有气体，气体的质量不能遗漏。

（2）推断反应物或生成物的组成（化学式）；

（3）解释一些化学变化中质量的变化；

（4）判断反应物是否全部参加了反应。

5.化学反应过程中的变与不变