資源簡介

(共34張PPT)
化學 滬教版（全國）（2024）
九年級上冊
第2章 空氣與水資源
第4節 水的組成和凈化
1.能結合電解水實驗探究水的組成。
2.能運用化學方法對水進行凈化，學習物質分離的實驗技能。
3.能體會化學在自來水生產過程中的重要作用，認識水資源綜合利
用對社會可持續發展的重要意義。
1.自然界中的水
（1）水在自然界中能以液態、固態、氣態三種狀態同時存在。
（2）與大多數物質不同，固態水（冰）的密度比液態水小，可以
浮在水面上；氣態水無色無味。不同狀態的水在一定條件下可以相
互轉化。
（3）日常生活中的水大多不是純凈物，研究水的組成時必須使用
純凈的水。水加熱煮沸產生水蒸氣，水蒸氣冷凝又變成液態的水，
通過這一系列物理變化可以獲得較為純凈的水。
2.認識水的組成
（1）水的電解
實驗 裝置 ___________________________________________________________________
實驗 現象 通電后，兩個電極表面都有無色氣泡產生，兩個玻璃管內
液面均下降，與電源正極相連的玻璃管內液面下降較慢，
與電源負極相連的玻璃管內液面下降較快，一段時間后與
電源正、負極相連的玻璃管內產生氣體的體積比約為
（因氧氣在水中的溶解能力比氫氣強，實驗開始階段，氧
氣和氫氣的體積比小于 ，但最終氧氣和氫氣的體積比
約為 ）
氣體 檢驗 與電源正極相連的玻璃管中的氣體：用帶火星的木條檢
驗，木條復燃，證明氣體是氧氣
________________________________________________________
氣體 檢驗 與電源負極相連的玻璃管中的氣體：點燃，氣體能燃燒，
火焰呈淡藍色，證明氣體是氫氣
_____________________________________________
實驗分析 氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，
根據化學反應前后元素種類不變，可以推斷水是由
氫、氧兩種元素組成的
文字表達式 （分解反應）
實驗結論 ①水在通電的條件下能發生分解反應，生成氫氣和
氧氣；②水是由氫、氧兩種元素組成的
典例1 用如圖所示裝置進行電解水實驗，有以
下描述：①向水中加入少量的氫氧化鈉，能增
強溶液的導電性；②甲、乙兩試管內收集到的
氣體的體積比約為 ；③甲試管內生成的氣體
D
A.①②③④ B.①②④ C.②③④ D.①②③
能燃燒；④乙試管內生成的氣體具有可燃性。其中正確的是( )
[解析]
① √ 向水中加入少量的氫氧化鈉，能增強溶液的導電性
② √ 由圖可知，甲、乙兩試管內收集到的氣體的體積比約為
2
③ √ 甲試管內生成的氣體是氫氣，能燃燒
④ 乙試管內生成的氣體是氧氣，氧氣具有助燃性，不具有
可燃性
（2）氫氣燃燒
①氫氣的物理性質：氫氣是無色無味、難溶于水的氣體，密度比空
氣的小。
②點燃氫氣前，要先檢驗氫氣的純度，操作方法如下：
③氫氣的化學性質——可燃性
實驗內容 ________________________________________________________________________________
文字表達式 （化合反應）
④氫氣是一種理想的能源：液氫燃燒的產物是水，不產生污染，生
成的水又可循環使用。液氫已被廣泛用作火箭和航天動力燃料。
拓展培優
利用太陽光分解水
20世紀70年代，科學家通過大量研究表明，用 等物質作為催化
劑，利用太陽光可以直接將水分解為氫氣和氧氣。近年來，中國科
學技術大學研究人員的一系列研究表明，采用納米級的硅、石墨烯
等材料作為催化劑，在太陽光下分解水的效果良好，這為水分解實
現工業化制氫提供了新思路。一旦解決了氫氣制取、氫氣分離和安
全儲運等瓶頸問題，就能真正打開“氫能時代”的大門，實現能源的
可持續發展。
1.水的凈化
日常生活中接觸到的河水、井水、自來水和礦泉水等看起來清澈的
自然界中的水，往往是含有多種成分的水溶液。完全純凈的水在自
然界中并不存在，只要水中的雜質對人體無害，均可作為生活用水。
人們常根據生產生活的需要對水進行處理，以除去水中含有的雜質，
這就是水的凈化。
2.過濾
過濾是分離混合物常用的一種物理方法，它適用于不溶于液體的固
體物質與液體的分離，也適用于兩種固體的分離（應滿足一種固體
溶于水，另一種固體難溶于水）。
（1）過濾器的制作
（2）過濾用到的儀器
鐵架臺（帶鐵圈）、漏斗、玻璃棒、燒杯。
（3）過濾操作的注意事項及原因分析
典例2 下列是某同學進行過濾操作時的一些做法，其中錯誤的是
( )
B
A.讓濾紙邊緣低于漏斗邊緣
B.直接向漏斗中傾倒待過濾的液體
C.讓漏斗末端的尖嘴部分緊靠燒杯內壁
D.讓漏斗中液面始終低于濾紙邊緣
[解析] 直接向漏斗中傾倒待過濾的液體，易導致液體濺出或沖壞
濾紙，B做法錯誤。
（4）生活中常用的過濾器
過濾介質 目的
實驗室 濾紙 除去液體中不溶性的固體
小顆粒
茶壺 金屬網 過濾茶葉
水塔 沙層、活性炭等 除去固體小顆粒，獲得工
業用水
家用凈 水器 過濾膜、活性炭、離子交換 樹脂等 凈化水，獲得飲用水
3.自來水的生產過程
4.活性炭
概述 主要含碳，是一種黑色固體物質；經過處理可以重復使用
結構 疏松多孔
性質 具有很強的吸附性能
用途 ①有些凈水器利用活性炭吸附除去水中的顏色和異味，達
到凈水的目的；
②在防毒面具中用來除去某些有毒氣體；
③在工業上可用來脫色、凈化溶液等
5.蒸餾
（1）概述：蒸餾是根據液態混合物中各成分的沸點不同進行分離
的一種方法。蒸餾是物理變化。
（2）適用范圍：蒸餾適用于分離和提純液態混合物，或除去混在
液體中的雜質，如實驗室采用蒸餾的方法制取蒸餾水（是純凈物）。
（3）實驗室制取蒸餾水
實驗室里，通常采用特定的蒸餾裝置，加熱水至沸騰，再將水蒸氣
冷凝，收集得到蒸餾水。
拓展培優
用離子交換樹脂凈水
（1）離子交換樹脂是一種人工合成的多孔性的新型高分子材料，
能夠與水中的陰陽離子交換，起到凈化水的作用，還可以獲得去離
子水。常用于處理硬水和海水。當硬水通過離子交換樹脂時，水中
的鈣、鎂離子被樹脂交換除去，變為軟水。
（2）溶有較多含鈣、鎂離子的可溶性物質的水稱為硬水，不含或
僅溶有少量含鈣、鎂離子的可溶性物質的水稱為軟水。用硬水洗滌
衣物，加入的肥皂水產生泡沫很少，甚至形成白垢。長期飲用硬水
對人體健康不利，一些工業生產中也不能使用硬水。
歸納總結
常用的凈水方法
凈水方法 作用 變化 類型 凈水程度
沉降 除去顆粒較大的不溶性雜質 物理變 化 _________________________________
過濾 除去顆粒較小的不溶性雜質
吸附 除去有顏色或有氣味的雜質
蒸餾 除去可溶性雜質，得到蒸餾水
典例3 由河水生產自來水的過程及部分處理過程如下。有關說法不
正確的是( )
D
A.河水和自來水都是混合物
B.通過過濾能夠除去水中的不溶性物質
C.吸附過程中主要利用活性炭除去水中的顏色和異味
D.自來水的生產過程還有消毒和蒸餾等過程
[解析] 自來水的生產過程中沒有蒸餾這一過程。
1.水資源概況
2.海水淡化
從海水中取得淡水的過程叫海水淡化。海水淡化方法有冷凍法、
電滲析法、蒸餾法、反滲透法、離子交換法等，目前反滲透法及蒸
餾法是主流應用方法。
方法 概述
冷凍法 冷凍海水使之結冰，在液態海水變成固態冰的同
時鹽被分離出去，從而得到淡水
方法 概述
蒸餾法 通過加熱海水使之沸騰汽化，再把蒸汽冷凝成淡
水的方法
離子交換法 利用離子交換樹脂除去海水中的鹽分，從而獲得
淡水
反滲透法 使海水在高于滲透壓的壓力作用下從半透膜的一
側流過，在膜的另一側獲得淡水
3.緩解水資源短缺的措施
（1）探尋新方法和新技術，從海水中提取多種物質，對海水進行
淡化處理，以提高海水資源綜合利用的價值。
（2）運用化學方法，檢測水資源受污染的程度并將其加以凈化，
實現水資源的重新利用。
（3）每個公民都應該樹立保護水資源的意識，養成節約用水、合
理用水、防止水污染的良好習慣。
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