第一節愛護水資源
一、 水資源現狀
1. 地球表面約71％被水覆蓋著。但淡水只約佔全球水儲量的2.53％，其中大部分還分布在兩極和高山的冰雪及永久凍土，難以利用；可利用的只約佔其中的30.4％。
2. 海水中含量最多的物質是水（h2o），含量最多的元素是氧元素，最多的金屬元素是鈉元素。
3. 我國水資源的現狀是分布不均，人均不足。
4. 水資源緊張的原因：一方面人類生活、生產的用水量不斷增加，另一方面未經處理的廢水、廢物和生活汙水的任意排放及農藥、化肥的不合理施用等造成的水體汙染，加劇了可利用水的減少，使原本已緊張的水資源更顯短缺。
二、 愛護水資源——一方面要節約用水，另一方面要防止水體汙染
1. 節約用水的一些具體措施：
a) 提高水的利用效率。
b) 使用新技術，改革工藝和改變習慣。
c) 汙水處理之後，迴圈利用。
d) 「一水多用」，如使用「中水」（生活汙水處理後，達到一定水質標準的非飲用水）洗車、使用淘公尺水澆花等。
2. 防止水體汙染的一些具體措施：
a) 不使用含磷洗衣粉。
b) 工業「三廢」要進行綜合利用和經處理後再排放。
c) 農業上提倡使用農家肥，合理使用化肥和農藥。
d) 以預防為主，治理為輔。
第二節水的淨化
一、 水的淨化方法
1. 過濾：把不溶於液體的固體物質與液體分離。具體操作見「
二、過濾」。
2. 吸附沉降：常用明礬、活性炭對水中的雜質吸附而沉降。
明礬是一種常用的淨水劑，它溶於水後生成的膠狀物可以對懸浮雜質吸附沉降，以達到淨水的目的。
活性炭具有疏鬆多孔的結構，可以吸附水中的懸浮物，也可以吸附溶於水的色素和異味。但需要注意的是，活性炭不能吸附鈣、鎂化合物，活性炭不能降低水的硬度。
活性炭淨水器的入水口在淨水器的下面，可以使淨水效果更好。
3. 蒸餾：除去水中可溶性雜質的方法，淨化程度相對較高，得到的蒸餾水可以看成是純淨物。
4. 殺菌：在水中加入適量的藥物進行殺菌、消毒。如漂白粉、氯氣（cl2）、二氧化氯（clo2）等。
5. 自來水廠淨水時，需要經過沉澱、過濾、吸附、投藥消毒的步驟，但是沒有蒸餾和煮沸的步驟。在淨化水的方法中，只有投藥消毒屬於化學變化，其餘都屬於物理變化。
二、 過濾（見下圖）
【實驗器材】帶鐵圈的鐵架臺、漏斗、玻璃棒、燒杯
【注意事項】
1. 操作時注意「一貼、二低、三靠」。
「一貼」：濾紙緊貼漏斗內壁，用少量水潤濕濾紙並使濾紙與漏斗壁之間沒有氣泡（保證過濾效率）。
「二低」：濾紙低於漏斗邊緣、濾液低於濾紙邊緣（否則被過濾的液體會直接從濾紙與漏斗之間的間隙流到漏斗下的接受器中，使濾液渾濁）。
「三靠」：燒杯緊靠玻璃棒（玻璃棒的作用：引流，使液體沿玻璃棒流進過濾器）、玻璃棒緊靠三層濾紙、漏斗下端管口緊靠燒杯內壁（使濾液沿燒杯壁流下，防止滴下的液滴四處迸濺）。
過濾時先過濾上層清液，後過濾下層濁液。若先過濾下層濁液，濾紙上將會殘留著大量不溶性雜質，再過濾上層清液時，不溶物會阻礙清液的通過，影響過濾速度。
2. 如果兩次過濾之後濾液仍然渾濁，原因可能是濾紙破損或過濾時液面高於濾紙邊緣。
三、 硬水的軟化
1. 硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。
軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水。
2. 硬水和軟水的區分方法：分別取少量的軟水和硬水於試管中，滴加等量的肥皂水，振盪。有較多泡沫產生的水是軟水；泡沫很少，產生浮渣的水是硬水。
3. 硬水在加熱或長久放置時會有水垢生成，化學方程式為：ca(hco3)2=caco3↓+h2o+co2↑
4. 硬水的危害：① 用硬水洗滌衣物，既浪費肥皂又洗不乾淨衣物，時間長了還會使衣物變硬。
② 鍋爐用水硬度高了十分危險，因為鍋爐內結垢之後不僅浪費燃料，而且會使鍋爐內管道區域性過熱，易引起管道變形或損壞，嚴重時還可能引起**。
③ 長時間飲用硬水有害健康。
5. 硬水的軟化方法：煮沸和蒸餾。製取蒸餾水的裝置如右圖所示。
注意：① 在燒瓶底部要加幾粒沸石（或碎瓷片）以防加熱時出現暴沸。
② 加熱前按照圖3連線好裝置，使各連線部分嚴密不透氣。
③ 加熱燒瓶時不要使液體沸騰得太劇烈，以防液體通過導管直接流到試管裡。
④ 棄去開始餾出的部分液體，收集到10ml左右蒸餾水時，停止加熱。
第三節水的組成
一、 水的物理性質
純淨的水是沒有顏色、沒有氣味、沒有味道的液體。在101kpa時，水的凝固點是0℃，沸點是100℃，4℃時密度最大，為1g/ml。
二、 水的電解實驗（實驗裝置如右圖）
【實驗現象】
① 通電後，電極上有氣泡產生。通電一段時間後，兩個試管內匯集了一些氣體，與正極相連的試管內的氣體體積小，與負極相連的試管內的氣體體積大，體積比約為1：2，質量比約為8：1。
② 與正極相連的試管內的氣體可以使帶火星的木條復燃；與負極相連的試管內的氣體移近火焰時，氣體能夠燃燒，火焰呈淡藍色。
【實驗結論】
① 水在通電的條件下，發生了分解反應，生成氫氣和氧氣：2h2o2h2↑+o2↑；
② 水是由氫、氧兩種元素組成的（在反應前後，參與反應的元素種類沒有變化）；
③ 化學反應中，分子可分，原子不可分。
【注意事項】
① 通電時，必須使用直流電。
② 預先在水中加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸可以增強水的導電性。
③ 負極產生的是氫氣，正極產生的是氧氣。
三、 物質的分類
第四節化學式與化合價
1. 化學式：用元素符號和數字組合來表示物質組成的式子。
2. 化學式（如h2o）的意義：
表示一種物質（巨集觀意義）——表示水這種物質；
表示乙個分子（微觀意義）——表示1個水分子；
表示某物質是由什麼元素組成的（巨集觀意義）——表示水是由氫元素、氧元素組成；
表示某物質是由什麼粒子構成（微觀意義）——表示水由水分子構成；
表示某物質的分子由什麼粒子構成（微觀意義）——表示1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成；
3. 化學式的寫法：書寫化合物的化學式時，首先要弄清以下兩點：
① 這種物質由哪種物質組成；
② 化合物中各元素的原子個數比是多少。
4. 化合價：元素化合價是乙個原子在化合時表現出來的性質。在元素符號或原子團的上方標出化合價，「+」、「-」寫在前，數字寫在後。
5. 化合價的一般規律：
金屬元素跟非金屬元素化合時，金屬元素顯正價，非金屬元素顯負價。氧元素通常顯-2價，氫元素通常顯+1價。在化合物裡正負化合價的代數和為0。在單質中元素的化合價為0。
同一元素在不同物質裡可顯不同的化合價。在同一種物質裡，同一元素也可顯不同的化合價（如nh4no3）。
6. 根據化合價寫化學式：「正價前，負價後，十字交叉右下處，化簡才是原子數」。如p2o5 → p2o5
7. 數字的意義：
① 元素符號前的數字表示幾個某原子。如2h中的「2」表示2個氫原子。
② 化學式前的數字表示幾個某分子。如2h2o中的「2」表示2個水分子。
③ 元素符號右下角數字表示乙個某分子或離子中有幾個某原子。如co2中的「2」表示1個二氧化碳分子中有2個氧原子。
④ 元素符號右上角的數字表示乙個某離子中帶幾個單位的正或負電荷。如fe3+中的「3」表示1個鐵離子帶3個單位的正電荷。
⑤ 元素符號正上方數字表示某元素的化合價。如fe表示鐵元素的化合價是+3。
8. 根據化學式進行計算（計算時要注意式子的化學意義）
1) 相對分子質量＝（相對原子質量×原子個數）之和
2) 組成元素的質量比＝（相對原子質量×原子個數）之比
在計算時要注意標清元素的順序。
3) 原子個數之比＝（元素質量÷相對原子質量）之比
4) 化合物中某元素的質量分數＝
5) 某元素的質量＝某化合物的質量×某元素質量分數＝
【例】多少噸的氧化亞鐵（feo）中所含鐵元素質量和100t中氧化鐵所含鐵元素的質量相同？
解：設需氧化鐵的質量為x。
答：需氧化亞鐵的質量為90t。
【注意】列方程時所設未知數不能帶有單位。
6) 某元素的質量＝某混合物的質量×純度×某元素質量分數
某元素的質量＝
【例】現在有一種化肥，主要成分是硝酸銨，測得其含氮量為34.3%（雜質不含氮），求這種化肥的純度。
解：設該化肥的質量為100g，該化肥的純度為a%。
答：這種化肥的純度為98%。
【注意】① 設這種氮肥的質量是為了使方程有化學意義。
② 純度是百分數，不能小於0%，也不能大於100%。純度是未知數時，表示純度的字母後要跟上百分號。
7) 有一瓶不純的硝酸銨（nh4no3）樣品，經分析其中的含氮量為37%，則所含雜質可能是：
a. (nh4)2so4 b. co(nh2)2c. nh4cld. nh4hco3
【分析】解這道題需要三個要素：最大數、中間數、最小數（指含氮量）。三者之間的關係為：最大數＞中間數＞最小數。這裡的37%是求出的平均含氮量，是中間數。
接下來算出nh4no3中的含氮量：35%。由於35%＜37%，所以應該是最小數。
然後算出四個候選答案中每個化合物的含氮量，它是最大數，數值應該大於37%。在這裡只有co(nh2)2的含氮量為46.7%，超過了37%，成為最大值。所以最後答案應該是b。
附表1 一些常見元素的名稱、符號和相對原子質量
附表2 一些常見元素、根的化合價和離子符號
* 亞鐵指化合價為+2的鐵元素，亞銅指化合價為+1的銅元素。
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