2022-2023学年人教版九年级上册化学第四单元《自然界的水》单元知识点

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第四单元《自然界的水》知识点

课题1  爱护水资源

知识1  人类拥有的水资源

1、世界水资源概括

⑴地球表面约71%被水覆盖，其中海洋水约占地球总储水量的96、5%。

⑵淡水约占全球总储水量的2、53%。

2、水资源短缺的原因

⑴可利用的淡水资源很少。

⑵生活和生产各方面的用水量大幅度增加。

⑶水污染的情况没有得到有效的控制。

⑷水资源分布不均匀，如我国南丰北缺。

3、我国的水资源概况

⑴我国水资源总量为2、710¹²m³（居世界第六位）。

⑵我国人均水量只有2048m³，约为世界人均水量的四分之一。

⑶许多地区已出现因水资源短缺影响人民生活、制约经济发展的局面。

知识2  爱护水资源

1、节约用水

⑴工业上：改变生产工艺，提高水的重复利用率。

⑵农业上：改大水漫灌为喷灌和滴灌。

⑶生活中：如关紧身边的水龙头，更换滴水、漏水的水龙头，使用节水型器皿，生活用水处理后二次利用等。

2、水体污染

⑴概念：大量的污染物排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。

⑵水体污染的来源

①工业污染：废水、废渣、废气（工业“三废”）。

②农业污染：化肥、农药的不合理使用。

③生活污染：含磷洗涤剂的大量使用、生活污水的任意排放等。

3、水体污染的防治

⑴工业上，通过应用新技术、新工艺减少污染物的生产，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。

⑵农业上，提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。

⑶生活污水也应逐步实现集中处理和排放。

⑷加强水质的质量监测。

课题2  水的净化

知识1  水的净化

1、纯水与天然水的区别

2、自来水厂净水过程

⑴净水流程

取水→加絮凝剂→沉淀→过滤→吸附→消毒→自来水。

⑵操作说明

①加絮凝剂：明矾可作为絮凝剂。明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，能使杂质沉降，达到净水的目的。

②过滤：除去水中混有的固体杂质。

③吸附：活性炭具有吸附性，可以吸附一些不溶性的杂质和一些可溶性的杂质，如除去异味和色素。

④消毒：用氯气或漂白粉（主要成分是次氯酸钙）做消毒剂可以杀死水中的细菌。

⑶注意：吸附、沉淀、过滤发生的都是物理变化；用氯气或漂白粉给水消毒发生的是化学变化。

3、常用的净水方法

⑴沉淀：使不溶性的杂质沉降下来，并与水分层；除去不溶性杂质。

⑵过滤：把液体与不溶于该液体的固体分开；除去不溶性杂质。

⑶吸附：利用活性炭等具有吸附作用的物质把水中的一些不溶性杂质、部分可溶性杂质吸附除去；除去部分不可溶性杂质、可溶性杂质和臭味等。

⑷蒸馏：通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水；除去可溶性杂质和不溶性杂质。

⑸说明：

①用蒸馏法得到的水为纯净物，其他三种方法得到的水均为混合物。

②一般的净水过程，通常都是几种净水方法综合运用，这样净化水的效果更好。

4、实验：明矾净水

将明矾加入浑浊的天然水中，静置。

现象：①未加入明矾的烧杯中出现不溶物，且水仍然浑浊。

②加入明矾的烧杯中出现不溶物，水变澄清。

结论：明矾有净水的作用。

知识2  过滤

1、所用仪器：铁架台（带铁圈）、玻璃棒、烧杯、漏斗（滤纸）。

2、过滤器的准备

取一张圆形滤纸，将滤纸对折两次，打开后，放入漏斗，使之紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗内壁之间不要有气泡。

3、适用范围：过滤是除去液体中混有的固体物质的一种方法。

4、操作的注意事项

“一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁。

“二低”：滤纸边缘低于漏斗口边缘；液面低于滤纸边缘。

“三靠”：烧杯嘴靠在玻璃棒的中下部；玻璃棒下端轻靠三层滤纸一侧；漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。

⑴玻璃棒的作用：引流，防止液体溅出或溅落到桌面上。

⑵过滤仅仅除去了水中的部分不溶性杂质，因此过滤后的水不是纯净物。

5、滤液仍然浑浊的可能原因

滤纸破损；液面超过滤纸边缘；漏斗或烧杯不干净等。

知识3  蒸馏

1、原理：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷凝成液体的方法。

通过蒸馏，可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。

2、蒸馏装置

3、注意事项

⑴蒸馏烧瓶中所盛放液体不能少于其容积的1/3，也不能多于其容积的2/3。

⑵蒸馏烧瓶下面应垫上石棉网，以防受热不均炸裂蒸馏烧瓶。

⑶蒸馏烧瓶内应加入几粒沸石（碎瓷片），使蒸馏平稳进行，以防加热时暴沸。

⑷温度计的水银球应对着蒸馏烧瓶的支管口，因为蒸馏时需控制的温度是出口蒸气的温度。

⑸冷却水的流向应跟蒸气的流向相反，这种逆流冷却可以达到最好的冷却效果。

⑹制取蒸馏水的简易装置中导气管很长，可使水蒸气达到很好的冷却效果。

⑺弃去开始溜出的部分液体，因为里面可能含有低沸点杂质和仪器表面的杂质。

知识4  硬水和软水

1、定义

⑴硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水，这样的水在加热或长期放置的情况下，易使水壶或盛水的器具中产生水垢。

⑵软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

2、硬水和软水的区别方法

⑴加热法：加热或长久放置后有水垢产生的水是硬水。

⑵加肥皂水法：硬水（泡沫少，浮渣多），软水（泡沫多、浮渣少）。

3、使用硬水的危害

⑴用硬水洗涤衣服既浪费肥皂，又不易洗净，时间长了衣物会变硬。

⑵锅炉使用硬水，易使炉内结垢。

⑶长时间饮用不利于健康。

4、硬水软化的方法

除去或减少硬水中钙、镁离子的过程叫做硬水的软化。

⑴生活中通过煮沸，使Ca²⁺、Mg²⁺形成CaCO₃、Mg(OH)₂沉淀达到软化的目的。

⑵实验室里常用蒸馏的方法将硬水转化为纯净水。

课题3  水的组成

知识1  从氢气燃烧探究水的组成

1、氢气的性质

⑴物理性质：无色、无臭的气体，密度比空气小，难溶于水。

⑵化学性质：具有可燃性。在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成水；混有一定质量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。其文字表达式为：氢气+氧气水。

2、氢气的验纯方法

⑴操作步骤：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，并向下靠近火焰，移开拇指点火。

⑵结论：发出尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯；声音很小，说明氢气较纯。

3、氢气的用途

⑴充灌探空气球—对应性质：密度最小的气体。

⑵作高能燃料—对应性质：可燃性。

知识2  从水的电解探究水的组成

1、水的电解实验

⑴实验装置

⑵实验现象

通电后两极上开始产生气泡。通电一段时间后，两个玻璃管内收集了一些气体，与正极相连的玻璃管内的气体体积小，与负极相连的玻璃管内的气体体积大，体积比约为1∶2。

⑶气体的检验

①正极：用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处，打开活塞，发现木条复燃，证明是氧气。

②负极：用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，打开活塞，发现该气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，证明是氢气。

⑷实验结论

水在直流电的作用下分解生成氢气和氧气；水是由氢元素和氧元素组成的；化学反应中分子可分，原子能重组。

⑸文字表达式：水氢气+氧气。

2、从微观角度解释水的电解

当水分子分解时，生成了氧原子和氢原子，2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。

3、水的组成

⑴水是由氢、氧两种元素组成的。（宏观）

⑵水是由水分子构成的，根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水的化学式为H₂O。（微观）

课题4  物质简单分类

知识1  单质和化合物

1、单质和化合物的关系

2、单质与化合物的判断

首先看是不是纯净物，然后再看是否由同种元素组成。

⑴由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物。如氧气和臭氧，红磷和白磷，它们都是由同种元素组成的混合物。

⑵由不同种元素组成的物质不一定是化合物，也可能是混合物。

知识2  氧化物

1、定义

由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的化合物。

2、氧化物的分类

⑴根据组成分为金属氧化物（如CaO、MgO等）和非金属氧化物（CO₂、SiO₂等）。

⑵根据性质分为碱性氧化物（如Na₂O、CaO等）和酸性氧化物（SO₂、P₂O₅等）。

3、氧化物的判断

⑴由两种元素组成。

⑵其中一种必须是氧元素。

两个条件缺一不可。

4、说明

含有氧元素的物质并不都是氧化物。

5、化合物、含氧化合物、氧化物三者之间的关系

化合物包括含氧化合物，含氧化合物包括氧化物。

知识3  物质的简单分类

由微观示意图判断物质的类别

⑴混合物中含有多种分子。

⑵纯净物中只有一种分子。

课题5  化学式与化合价

知识1  化学式

1、化学式的定义

用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。如H₂O表示水；CO₂表示二氧化碳等。

2、化学式的读写方法

⑴单质

⑵氧化物

①化学式的写法：一般把氧元素符号写在右边，如CO₂、CuO等。

②化学式的读法：一般从右向左读作“氧化某”，如CuO—氧化铜；有时需读出原子个数，如Fe₃O₄—四氧化三铁。

⑶其他化合物

知识2  化学式的意义

1、由分子构成的物质（以CO₂为例）

2、由原子构成的物质（以Cu为例）

⑴宏观：表示该物质—铜。

表示该物质是由什么元素组成：铜是由铜元素组成。

⑵微观：表示该物质的一个原子—铜原子。

3、由离子构成的物质（以NaCl为例）

知识3  化学符号周围数字的含义

1、符号前面的数字

⑴化学式前面的数字表示粒子数目。

⑵离子符号前的数字表示离子的数目。

2、符号右下角的数字

⑴只表示一个（或每个）粒子中某元素原子的个数或原子团的个数。

⑵通式为：X_n—表示一个X_n分子（或原子团）中X原子的个数为n。

3、元素符号右上角的数字

⑴只表示离子所带的电荷。

⑵通式：—表示一个X离子带b个单位的正（或负）电荷。

4、元素符号正上方的数字：只表示某物质中某元素或原子团的化合价。

知识4  化合价

1、化合价的意义

元素之间相互化合时，其原子个数比都有确定的数值，化学上用“化合价”来表示原子间相互化合的数目。

2、化合价的表示方法

化合价有正负之分，其数值用正数、负数表示，标在元素符号的正上方。

3、化合价的规律

⑴化合物中正负化合价的代数和等于0。

⑵化合物中氢元素通常显+1价，氧元素通常显-2价。

⑶化合物中金属元素通常显正价；非金属元素通常显负价，有时也显正价。

⑷在单质中，元素的化合价为0。

⑸许多元素具有可变化合价，原子团的化合价一定不为0。

知识5  原子团

1、定义：有些物质，如H₂SO₄、Mg(OH)₂、CaCO₃等，它们中的一些带电的原子集团，如、OH^–、，常作为一个整体参加化学反应，这样的原子集团就叫原子团，又叫根。

2、常见原子团及其化合价

原子团的化合价与其所带电荷数保持一致。

铵根离子：、氢氧根离子：OH^–、硝酸根离子：、硫酸根离子：

碳酸根离子：、磷酸根离子：。

3、化合价与离子符号的区别与联系

化合价标在元素符号的正上方，离子符号中在右上角标出离子所带的电荷数。

同种元素（或原子团）的化合价和离子所带的电荷，通常数值相同，正负号相同，只是位置不同。

知识6  化合价的应用

1、根据化学式求元素的化合价

化合物中各元素正负化合价的代数和等于零是解答此类问题的基础，一般根据无变价元素的化合价求有变价元素的化合价。

步骤：写、标、设、求。

2、根据化合价推求化合物的化学式

由化合价写化学式的依据：化合物中各元素化合价的代数和为零。根据这条规律确定元素的原子个数比（即元素右下角数字）。

步骤：写、求（正负化合价绝对值的最小公倍数）、标、查。

3、根据化合价判断化学式正误

根据化合价判断化学式正误的依据是化合物中各元素正负化合价的代数和为零。

知识7  有关相对分子质量的计算

1、计算相对分子质量（以化合物A_mB_n为例）

⑴相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和，符号为M_r。

⑵公式：相对分子质量=A的相对原子质量m+B的相对原子质量n。

⑶注意事项

①计算化学式相对分子质量时元素符号与右下角数字之间用“”号，元素符号之间用“+”号；

②化学式中原子团右下角的数字表示其个数，计算时可先求出一个原子团的式量，再乘以个数；

③结晶水合物中的“•”表示结合的含义，在计算结合水合物的相对分子质量时应将“•”前后两部分的式量相加，而不能当作数字中的“乘”。

2、有关相对分子质量的计算类型

⑴计算物质组成元素的质量比（以化合物A_mB_n为例）

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