第四章 生命之源——水
一、水資源與保護(hù)
1．地球上總水量很大，但可利用的淡水資源很少。
2．自然界的水包括海洋水(占全球球儲(chǔ)水量的 ,且海水蘊(yùn)藏著豐富的化學(xué)資源，按目前測(cè)定，海水中含有化學(xué)元素 多種)、湖泊水、河流水、地下水、大氣水、生物水等。
3．世界上許多國(guó)家和地區(qū)面臨缺水危機(jī)的原因是：
淡水資源不充裕，淡水只約占全球儲(chǔ)量的 ，可利用的只約占其中的 ，
不足總水量的1％，而且分布不均勻，污染越來(lái)越嚴(yán)重。
我國(guó)水資源總量2.8X1012m3,居世界第 位。但人均水量只有2300m3左右，約為世界人均水量的 ，居世界第 位。
4．水體污染的主要來(lái)源：工業(yè)生產(chǎn)中廢水未達(dá)標(biāo)排放；農(nóng)業(yè)上化肥、農(nóng)藥的不合理使用；生活污水的任意排放。
5．保護(hù)水資源的措施一方面節(jié)約用水，提高水的利用率；另一方面要防止水體污染。
6．預(yù)防和消除水體污染的措施有：
(1)減少污染物的產(chǎn)生。
(2)對(duì)被污染的水進(jìn)行處理使之符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
(3)農(nóng)業(yè)上提倡使用農(nóng)家肥，合理使用化肥和農(nóng)藥。
(4)生活污水集中處理后再排放。
二、水的凈化與純化
1．過(guò)濾是一種從液體中分離出不溶性固體的方法，利用它可將不溶于水的固體雜質(zhì)與水分離開(kāi)。
⑴過(guò)濾操作中要做到“一貼、二低、三靠”：
一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁，不要留有氣泡
二低：a．漏斗內(nèi)濾紙邊緣低于漏斗口邊緣
b．漏斗內(nèi)液面低于濾紙邊緣
三靠：a．傾倒液體時(shí)，燒杯與玻璃棒接觸
b．玻璃棒末端與漏斗內(nèi)三層濾紙?zhí)幗佑|
c．漏斗下端與承接濾液的燒杯內(nèi)壁接觸
⑵通過(guò)過(guò)濾濾液仍然渾濁可能的原因：①濾紙破損；②濾液邊緣高于濾紙邊緣；③儀器不干凈等。對(duì)仍渾濁的濾液應(yīng)再過(guò)濾一次，直到澄清為止。
日常生活中可采用下列物品代替實(shí)驗(yàn)室中的過(guò)濾器來(lái)過(guò)濾液體。如砂石過(guò)濾層、活性炭層、蓬松棉、紗布等。
2．活性炭既能濾去液體中的不溶性物質(zhì)，還可以吸附掉一些溶解的雜質(zhì)。
3．凈化水的方法有： 等方法。
若單一操作，相對(duì)凈化程度由低到高的順序是：
4．含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫 水；不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫 水。
⑴硬水和軟水的區(qū)分方法：
①加熱或長(zhǎng)久放置后有水垢產(chǎn)生的水是 水。
②向水中加肥皂水，泡沫很少的水是 水，有大量泡沫出現(xiàn)的水是 水。
⑵硬水給生活和生產(chǎn)帶來(lái)的危害：
①用硬水洗衣服既浪費(fèi)肥皂，也洗不凈衣物，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)使衣物變硬。
②燒鍋爐，用硬水易使鍋爐內(nèi)結(jié)水垢，不僅浪費(fèi)燃料，嚴(yán)重時(shí)可能引起爆炸。
⑶硬水軟化的方法：
①生活中通過(guò)將水煮沸或暴曬。
②實(shí)驗(yàn)室里用制取蒸餾水的方法。
三、化學(xué)式與化合價(jià)
1．化學(xué)式。用元素符號(hào)表示物質(zhì)組成的式子叫化學(xué)式。
(1)化學(xué)式的意義(以H2O為例)：
分類(lèi)意義實(shí)例
宏觀①表示一種物質(zhì)水
①表該示物質(zhì)組成元素水是由H、O兩種元素組成的
微觀①表示物質(zhì)的一個(gè)分子一個(gè)水分子
②表示物質(zhì)的分子構(gòu)成每個(gè)水分于是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成
如：
寫(xiě)出下列符號(hào)的意義：
3Fe ,5Al2O3 ,2H2 .
寫(xiě)出下列化學(xué)語(yǔ)的符號(hào)：4個(gè)鈉離子： ，2個(gè)氯氣分子： ，氮?dú)?， 4個(gè)硫酸分子： ，氧元素： ，3個(gè)碳酸鈉分子：
2．化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)根據(jù)。
(1)因?yàn)槲镔|(zhì)的組成是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的，因此化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(2)還可以應(yīng)用元素的化合價(jià)來(lái)推求。
3．化合價(jià)。
化合物均有固定的組成，即形成化合物的元素有固定的原子個(gè)數(shù)比，化學(xué)上用“化合價(jià)”表示原子間相互化合的數(shù)目。
(1)化合價(jià)的一般規(guī)律：
①化合價(jià)有正價(jià)和負(fù)價(jià)。
a．氧元素通常顯 價(jià)；
b．氫元素通常顯 價(jià)；
c．金屬元素跟非金屬元素化合時(shí)，金屬元素顯 價(jià)，非金屬元素顯 價(jià)；
d．一些元素在不同的化合物中可顯不同的化合價(jià)。
②在化合物里正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為 。
③元素的化合價(jià)是元素的原子在相互形成化合物時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的一種性質(zhì)，因此，在單質(zhì)分子里，元素的化合價(jià)為 。
(2)常見(jiàn)元素及原子團(tuán)的化合價(jià)：
＋1價(jià)K、Na、H、Ag、NH4＋2價(jià)Ca、Mg、Ba、Zn、Cu
－1價(jià)F、Cl、I、OH、NO3－2價(jià)O、S、SO4、CO3
4．化合價(jià)與離子符號(hào)的書(shū)寫(xiě)有一定的區(qū)別：
化合價(jià)離子
表示方法用＋1、＋2、－1、－2……表示標(biāo)在元素符號(hào)的正上方(“1”不省)用＋、2＋、－、2－……表示標(biāo)在元素符號(hào)右上角(“1”省去)
實(shí)例＋1 －1－1 ＋2
Na、Cl、OH、CaNa＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－、SO42－
聯(lián)系與區(qū)別同種元素(或原子團(tuán))的化合價(jià)和離子電荷通常在數(shù)值上相等，位置不同，正、負(fù)號(hào)的寫(xiě)法不同。
5.化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)
（1）氧化物的化學(xué)式書(shū)寫(xiě)： 在右，例如，二氧化碳： ，氧化鎂： ，
（2）一般化合物書(shū)寫(xiě)：金屬元素的符號(hào)在 ，非金屬元素的符號(hào)在 。
例如，氯化鈉： ，氧化鐵： ，硫酸鋁： ，氯化鋅
（3）用化合價(jià)原則書(shū)寫(xiě)：一般正價(jià)在 ，負(fù)價(jià)在 。
例如：氯化氫： ，氧化汞： ，碳酸鎂： ，過(guò)氧化氫：
6.化學(xué)式的讀法：從右至左讀作“某化某”。如CuO: , H2S
若含酸根的化合物，讀作“某酸某”。如：CuSO4 ,KMnO4
(NH4)2CO3 , AgNO3
若含氫氧根的化合物，讀作“氫氧化某”。如：NaOH
Ca(OH)2 ,Cu(OH)2
7．相對(duì)分子質(zhì)量及其計(jì)算：
（1）相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算：
例：CaCO3的相對(duì)分子質(zhì)量=
CO(NH2)2的相對(duì)分子質(zhì)量=
（2）計(jì)算物質(zhì)組成元素的質(zhì)量比：
例：H2O中各元素的質(zhì)量比=
NH4NO3中N、H、O各元素的質(zhì)量比=
（3）計(jì)算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：
例：NH4HCO3中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
KClO3中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
CuSO4?5H2O中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
四、質(zhì)量守恒定律與化學(xué)方程式
（一）質(zhì)量守恒定律
1．質(zhì)量守恒定律： 。這個(gè)規(guī)律就叫做質(zhì)量守恒定律。
2．質(zhì)量守恒的原因：化學(xué)反應(yīng)是反應(yīng)物的原子重新組合轉(zhuǎn)變成生成物的過(guò)程。在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的 沒(méi)有改變，原子的 沒(méi)有增減，原子的 沒(méi)有改變。
3．理解和運(yùn)用質(zhì)量守恒定律時(shí)應(yīng)注意：
(1)質(zhì)量守恒定律是自然界的一個(gè)普遍規(guī)律，因此它是一切化學(xué)反應(yīng)必然遵守的一個(gè)定律。而物理變化不屬于此定律研究的范疇。
(2)質(zhì)量守恒定律研究的內(nèi)容僅是指“質(zhì)量”，不能推廣到其他物理量。
(3)強(qiáng)調(diào)參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，這里“參加反應(yīng)的”不是各物質(zhì)質(zhì)量的簡(jiǎn)單相加。是指真正參與了反應(yīng)的那一部分質(zhì)量，反應(yīng)物中可能有一部分沒(méi)有參加反應(yīng)(反應(yīng)剩余的)。
4．質(zhì)量守恒定律可理解為“五個(gè)不變”，“兩個(gè)一定改變”，“兩個(gè)可能改變”。


（二）化學(xué)方程式
1．化學(xué)方程式：用化學(xué)式來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)的式子叫化學(xué)方程式。
2．化學(xué)方程式的意義：
(1)表示反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件。
(2)表示反應(yīng)物和生成物之間各物質(zhì)的質(zhì)量比。
(3)表示反應(yīng)物和生成物之間分子或原子個(gè)數(shù)比。
3．化學(xué)方程式的讀法：
例如 2H2+O2 2H2O的讀法：
(1)氫氣和氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成水。
(2)每 份質(zhì)量的氫氣和 份質(zhì)量的氧氣反應(yīng)生成 份質(zhì)量的水。
(3)每 個(gè)氫分子和 個(gè)氧 反應(yīng)生成 個(gè) 。
4．化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)原則：
(1)以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)；(2)遵循質(zhì)量守恒定律。
5．化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)步驟：
(1)寫(xiě)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)寫(xiě)出 的 。
(2)配：配平化學(xué)方程式，在化學(xué)式前面添上適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù)，使各種元素的原子個(gè)數(shù)反應(yīng)前后相等。
(3) 等：將短線(或箭頭線)改為等號(hào)。
(4) 注：注明反應(yīng)條件和生成物的狀態(tài)，氣體用“↑”，沉淀物用“↓”。
6．化學(xué)方程式常用的配平方法：
(1)最小公倍數(shù)法：先找出反應(yīng)前后同種元素原子在不同種分子中的個(gè)數(shù)，然后求其最小公倍數(shù)，進(jìn)而確定化學(xué)方程式左、右兩邊的化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)，使化學(xué)方程式配平。
(2)奇數(shù)配偶數(shù)法：先找出次數(shù)較多，且式子兩邊的原子個(gè)數(shù)一奇一偶的元素，將奇數(shù)配成偶數(shù)，然后，以該化學(xué)式和所配化學(xué)計(jì)量數(shù)為依據(jù)，找出其他化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)，使化學(xué)方程式配平。
(3)觀察法：由反應(yīng)中組成比較復(fù)雜的化學(xué)式(原子數(shù)目多)為起點(diǎn)，求出化學(xué)式中易配平原子的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后依據(jù)原子守恒確定其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，標(biāo)明反應(yīng)基本類(lèi)型，并配平：
磷在空氣中燃燒：
鐵在氧氣中燃燒：
用碳還原氧化銅：
用金屬置換出酸中的氫：
用鐵置換出硫酸銅的銅：
二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取原理：
甲烷的燃燒：
二氧化碳的檢驗(yàn)原理：
實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理：
一氧化碳還原氧化鐵的反應(yīng)：
（三）利用化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算
1．對(duì)計(jì)算步驟和方法的理解要注意以下幾點(diǎn)：
(1)計(jì)算過(guò)程必須規(guī)范，步驟可概括為“一設(shè)、二寫(xiě)、三列、四解、五答”。
(2)各代入量均指純凈物的質(zhì)量。若物質(zhì)不純必須換算成純凈物的質(zhì)量才能代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。
(3)計(jì)算中所用的質(zhì)量必須是實(shí)際參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量。
(4)計(jì)算過(guò)程中各物理量單位必須對(duì)應(yīng)統(tǒng)一，單位要帶入計(jì)算過(guò)程。
2．常見(jiàn)基礎(chǔ)化學(xué)方程式的計(jì)算類(lèi)型：
(1)已知反應(yīng)物的質(zhì)量求生成物的質(zhì)量。
(2)已知生成物的質(zhì)量求反應(yīng)物的質(zhì)量。
3．計(jì)算過(guò)程中可能用到的公式：

4．利用化學(xué)方程式的計(jì)算易發(fā)生的幾個(gè)錯(cuò)誤：
(1)題意理解不清，答非所問(wèn)。
(2)化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤，使計(jì)算失去正確的依據(jù)。
(3)單位不統(tǒng)一，有時(shí)把體積直接代人進(jìn)行計(jì)算。
(4)把不純物質(zhì)的量當(dāng)作純凈物的量代入。
(5)粗心大意，求算物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
練習(xí)題：
1、人體中鈣元素存在于骨骼、牙齒中，以羥基磷酸鈣晶體［Ca10（PO4）6（OH）2］形式存在．牛奶中含鈣豐富又易吸收，且牛奶中鈣和磷的比例合適，是健骨的理想食品．下圖是某純牛奶包裝標(biāo)簽的部分文字．仔細(xì)閱讀后回答下列問(wèn)題：
純牛奶
配料：鮮牛奶
保質(zhì)期：8個(gè)月
凈含量：250 mL
營(yíng)養(yǎng)成分：（每100 mL）
鈣≥0．11 g
脂肪≥3．3 g
蛋白質(zhì)≥2．9 g
（1）Ca10（PO4）6（OH）2的相對(duì)分子質(zhì)量為　　　�。�
（2）包裝標(biāo)簽上脂肪≥3．3 g，是指100 mL牛奶中含脂肪至少為3．3 g．那么一盒（250 mL）牛奶中至少含鈣　　　　g（精確至0．01 g）．
（3）求羥基磷酸鈣中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（4）若人體每天至少需0．6 克鈣，且這些鈣有90%來(lái)自牛奶，則1人每天至少要喝幾盒該種純牛奶
2、2010年初，我國(guó)大部分地區(qū)抗擊冰雪中融雪劑發(fā)揮了一定的作用。其中一種融雪效果好、無(wú)污染的融雪劑的主要成份是醋酸鉀(CH3COOK)。請(qǐng)回答：
(1)醋酸鉀中C、H、O元素的質(zhì)量比為
(2)醋酸鉀的相對(duì)分子質(zhì)量為 ，鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (保留一位小數(shù))。
3、為分析某可燃物的成分,將可燃物2.3克與足量的氧氣反應(yīng),經(jīng)測(cè)定生成物中只有4.4克二氧化碳和2.7克水,此可燃物中一定含有哪些元素?

4.要制取1.6克氧氣，需分解高錳酸鉀的質(zhì)量是多少？

5.用10克含碳酸鈣80%的石灰石跟足量的稀鹽酸完全反應(yīng)，可生成二氧化碳的質(zhì)量是



6、為了測(cè)定某銅鋅合金的組成，王華稱(chēng)取10 g該合金粉末，在粉末中連續(xù)三次加入稀鹽酸反應(yīng)。每加一次鹽酸，王華記錄所得氣體的質(zhì)量，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
第一次第二次第三次
連續(xù)加入鹽酸的體積(ml)101010
生成氫氣的質(zhì)量(g)0.080.080.04
求出該合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。




7、某課外活動(dòng)小組為測(cè)定當(dāng)?shù)厥�灰石中含碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取來(lái)了一些礦石，并取稀鹽酸200g，平均分成4份，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：
實(shí)驗(yàn)1234
加入樣品的質(zhì)量/g5101520
生成CO2的質(zhì)量/g1.543.084.4m
⑴哪幾項(xiàng)反應(yīng)中鹽酸有剩余______________；⑵ m= ______________；
⑶試計(jì)算這種石灰石礦中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。



8、、實(shí)驗(yàn)室取氯酸鉀和二氧化錳的混合物15.5g，加熱制取氧氣，待充分反應(yīng)后，冷卻，稱(chēng)得固體殘?jiān)�的質(zhì)量為10.7g。為節(jié)約藥品，將固體殘?jiān)�放入足量的蒸餾水中，充分溶解后過(guò)濾，回收二氧化錳和濾液。計(jì)算：
①生成氧氣的質(zhì)量是多少,
②回收得到二氧化錳的質(zhì)量
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/chusan/59893.html

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