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第二章 我们身边的物质 第四节 自然界中的水

时间:2023-02-27 07:35:16 九年级化学教案 我要投稿
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第二章 我们身边的物质 第四节 自然界中的水


第四节  自然界中的水

第二章 我们身边的物质 第四节  自然界中的水

教学目标:

1、知识与技能:

(1)认识水的组成;

(2)粗略了解天然水、自来水、饮用水、矿泉水和蒸馏水的区别;

(3)认识水与人类的密切关系,认识水是人类宝贵的资源;

(4)了解水污染的因素和水净化的基本方法;

(5)懂得过滤,蒸发的目的,学习过滤和蒸发的基本装置和操作方法。

2、过程与方法:

(1)能从水的分解和水的合成两种变化过程分析水的组成。

(2)能够根据实验现象,初步得出水的组成和结构

3、 情感态度价值观:

树立水是宝贵资源的观念,养成节约用水、自觉保护水资源不受污染

教学重点和难点

1.教学重点:

(1)水的组成,

(2)各种水资源的区别

2.教学难点:

过滤操作的基本要点

实验探究:

1.  水的组成研究

2.  纯净水与矿泉水的区分

教学内容:

一.自然界的水

1.  水在自然界的存在

(1)地球表面的分布:在地球表面,江河湖海约占地球表面的3/4;

(2)其他分布:地层下有地下水,大气里有大约0.03%的水蒸气,动植物体内有大量的水

注意:地球表面虽然有很丰富的水资源,但可利用的淡水资源却非常有限,不到总水量的1%。因此水资源短缺和水污染问题开始受到人们的重视

2.水在工农业生产中的作用

(1)工业上需要水:洗涤、溶解、加热、冷却,作为原料

(2)农业上需要水:农作物需要水灌溉

(3)动力工业上:水力发电

(4)交通运输上:内河及其海洋航运

3.水对生物体的重要作用,水(water)——生命之源

(1)生理活动中起着重要作用:唾液、胃液、血液、组织液等。水在人体内起这调节体温、溶解食物、排泄废物等作用

(2)植物光合作用需要水作为原料

诺贝尔奖两次获得者林德斯•波林医生在《如何活得好》一书中给读者提供了几点养生术,其中有一条就是“每天喝大量得水”

4.水污染情况:

(1)水污染的来源

a.       工业生产中产生的“三废”(废气、废水、废渣)的任意排放;

b.       农业生产中农药、化肥的任意施用;

c.       城市生活污水的任意排放。

(2)防止水污染的主要措施:

a.       加强对水的管理和对水质的监测;

b.       工业三废实行先处理后排放;

c.       农业上合理使用化肥和农药;

d.       节约用水,提高水的利用效率

二、水的组成及性质

1.水的组成

实验:水的电解实验

现象 :1.接通直流电源,看见两管子中都出现气泡,负极和正极中气体的体积比大约为2∶1

2.将一根带火星的小木条放在电源正极,木条复燃,说明生成了氧气

3.将一根燃着的木条放在电源负极处,气体被点燃,产生淡蓝色火焰,用一个干冷的烧杯放在火焰上方,烧杯内壁出现水珠,说明反应生成了氢气(Hydrogen)

        氧气(O2) + 氢气(H2)点燃——→水(H2O)

解释:水在通电的情况下,被分解生成了氢气和氧气

文字表达式:水(H2O) 通电——→ 氧气(O2) + 氢气(H2

气体体积比:                 1      ∶   2

结论:水是由氢元素和氧元素组成的。化学中根据它的组成情况写成H2O

注意:

(1).纯净的水导电性很弱,在做水电解实验时,一般在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液,以增强水的导电性。而硫酸或氢氧化钠本身却并没有发生化学变化。

(2).因为我们通常使用的是钠玻璃,焰色反应的影响,是反应产生的火焰呈黄色

2.水的物理性质

(1)在通常情况下,水是一种无色无味的液体

(2)在标准状况下,水的沸点(boiling point)为0℃,水的凝固点(freezing point)为100℃

     水蒸气(vapor)       水(water)       冰(ice)

(3)能够溶解很多物质,是化学常用的溶剂

(4)在1大气压下,4℃时的水密度最大为1.0g/cm3,冰的密度小于水的密度

3.水的化学性质

(1)通电分解:

水(H2O) 通电——→ 氧气(O2) + 氢气(H2

(2)能与某些非金属氧化物发生反应,生成对应的酸

水(H2O) + 二氧化碳(CO2) → 碳酸(H2CO3

水(H2O) + 二氧化硫(SO2) → 亚硫酸(H2SO3

水(H2O) + 五氧化二磷(P2O5) → 磷酸(H3PO4)  热水情况下

(3)能与某些金属氧化物发生反应,生成对应的碱

水(H2O) + 氧化钙(CaO) → 氢氧化钙[Ca(OH)2]

         俗称:生石灰          俗称:熟石灰

(4)能与某些活泼金属发生反应,生成对应的碱和氢气

水(H2O)+ 钠(Na)→ 氢氧化钠(NaOH)+ 氢气(H2

三、水的净化(要依据用水要求来净化水)

1.过滤:过滤是一种从液体中分离出不溶性固体的方法。利用它可以将不溶于水的杂质与水分离。

 (1)具体要求:“一贴、二低、三靠”

   一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;

   二低:滤纸低于漏斗边缘,被滤液面低于滤纸边缘;

   三靠:烧杯嘴紧靠玻璃棒,玻璃棒下端紧靠三层滤纸处,漏斗下端紧靠烧杯内壁

 (2)玻璃棒的作用:引流,防止液体溅出

 (3)如果水中的杂质颗粒比较小,我们一般加入明矾(十二水合硫酸铝钾,KAlSO4•12H2O)等净水剂,可以吸附水中的悬浮杂质而沉降。

2.蒸馏:通过蒸馏的方法可以得到比较纯净的水,一般认为蒸馏水就是纯净物。

   蒸发:通过溶剂挥发获得溶液溶质的方法

   具体要求:

(1)       蒸发皿中液体不能超过容积的2/3;

(2)       蒸发过程中,玻璃棒要不断搅拌,防止局部受热而使液体溅出;

(3)       蒸发结束后,应用坩埚钳将蒸发皿转移是石棉网上;

(4)       固体冷却后,应用玻璃棒将固体转移至指定容器中;

   练习:水受热蒸发与水通电分解是否是同种变化?

   回答:水受热蒸发是物理变化,而水通电分解是化学变化

3.软化:石灰岩地区的水含有较多钙、镁等离子,是硬水。不含或含有少量的钙、镁离子的水是软水

  (1)实验:硬水与肥皂水反应

现象:硬水中泡沫高度很低,而且在溶液中出现大量的絮状白色沉淀

结论:硬水中的成分能与肥皂水发生反应生成白色沉淀

(2)硬水的危害:影响加热效率,浪费能源,容易引起锅炉爆炸等

  (3)硬水软化的方法:加热煮沸,蒸馏,离子交换法

4.自来水净化

   水源→过滤→吸附→消毒→进入家庭

练习:请你设计一个具体的实验,鉴别以下4种无色液体:过氧化氢溶液,氯化钠溶液,氯化钙溶液,纯净水

设计:分别取样。分别向4支试管中加入少量的二氧化锰,如果出现大量气泡的试管中为过氧化氢溶液,剩余的3支试管中,加入少量肥皂水,振荡后产生白色沉淀的是氯化钙溶液,剩余的两液体分别重新取样,蒸发,在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液,剩余的没有任何明显现象的纯净水。

P.S:鉴别氯化钠和纯净水的方法

(1)蒸发:在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液,剩余的没有任何明显现象的纯净水

(2)导电性:用导线将溶液与电源、小电珠连接,电珠亮的是氯化钠溶液

(3)密度:用密度计测定液体的密度,较高的是氯化钠溶液

*(4)溶沸点:测定溶液的溶沸点,较高的是氯化钠溶液

补充练习测试题

(1)有人说,天然水都是混合物,无色无味的液体都是纯净水,你认为对吗?为什么?

(2)下列变化哪些是化合反应或分解反应?为什么?

水电解;氢气在空气中燃烧;蒸发食盐水得到水蒸气和食盐;过滤泥水得到水和泥沙。       

(3)某种硬水煮开后,在容器底部出现白色的锅垢。你认为锅垢中可能含有什么元素? 

(4)有人认为,如果能找到从水中获得氢气的简便方法,就可以从水得到氢气,氢气燃烧获得热能又生成水,从水再得到氢气,如此反复循环,就不会有能源危机了。你认为对吗?为什么?

 



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