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陆地上的淡水来自天上。
海水在阳光下蒸发,盐留在海里,而淡水蒸发到天上,形成云。
云被风吹到陆地的上空,凝聚后降落到大地上。
如此,陆地上的江河、湖泊、湿地才得以形成,它们是陆地生命的淡水源。
地球上的淡水总量约为3.8亿亿吨,是地球总水量的2.8%。
然而,如此有限的淡水量却以固态、液态和气态的几种形式存在于陆地的冰川、地下水、地表水和水蒸汽中,其比例分布是:
极地冰川占有地球淡水总量的75%,而这些淡水资源几乎无法利用;
地下水占地球淡水总量的22.6%,为8600万亿吨,但一半的地下水资源处于800米以下的深度,难以开采,而且过量开采地下水会带来诸多咨询题;
河流和湖泊占地球淡水总量的0.6%,为230万亿吨,是陆地上的植物、动物和人类获得淡水资源的要紧来源;
大气中水蒸气量为地球淡水总量的0.03%,为13万亿吨,它以降雨的形式为陆地补充淡水。
由于陆地上的淡水会因日晒而蒸发,或通过滔滔江流回来大海,地球可供陆地生命使用的淡水量不到地球总水量的千分之三,因此陆地上的淡水资源量是专门紧缺的。
水污染及其种类
地球上大约有13.9亿立方千米的水,其中97.2%在海洋中,2.15%是冰山和冰川,人们能够利用的淡水只约占0.65%。
人类确实是依靠这些水来坚持生命和从事生产的。
在这些天然水中含有K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-等离子。
假如使不属于水体的物质进入水体,而且进入的数量差不多达到破坏水体原有用途的程度,就叫水污染。
水体污染的来源水病了!
红色赤潮水华
造成水污染的缘故是多方面的。
依照污染源可分为都市生活废水污染、工业废水污染、农田流水污染〔喷洒的农药、施用的化肥被雨水冲刷流入水体〕、固体废物污染〔工业废渣中的有毒物质,经水溶解后进入水体〕及工业烟尘废气污染〔烟尘废气落入水体或被雨水淋洗流入水体〕等。
污染水体的物质一样可分为以下几类:
1.无机污染物包括酸、碱、无机盐等。
2.有机污染物包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、碳氢化合物、合成洗涤剂等。
3.有毒物质包括重金属〔铅、铬、汞、镉等〕盐类、氰化物、氟化物、砷化物、酚类、多环芳烃、多氯联苯、有机农药等。
4.致病微生物包括各种病毒、细菌、原生物等。
5.耗氧污染物有些有机物和无机物,能消耗水中溶解的氧气,使水发黑变臭,危害水生生物的生存。
6.植物营养物质有些物质中含有植物生长所需要的氮、磷、钾等营养元素〔如含磷洗衣粉、化肥、饲料等〕,这些物质能促使水中藻类疯长,从而消耗水中的氧气,危害鱼类的生长,造成水质恶化。
此外,还有石油工业带来的油污染、热电厂造成的热污染、核电厂带来的放射性污染等,不仅污染水体,危及水生动物,还会危害人体健康。
水污染的危害与防治
解决淡水资源不足的咨询题,需要采取多种措施,依靠多方的共同努力。
海水淡化是一种专门有前途的淡水提供途径,蒸馏法、膜分离法、电渗析法等技术已日趋成熟,全世界目前有200多个海水淡化工厂在运行,我国在西沙群岛也建有海水淡化装置。
2002年12月正式开工的我国南水北调工程,是世界上最大的调水工程,将分东、中、西三线从长江调水到北方,将在专门大程度上缓解北方某些都市的用水危机。
解决水危机咨询题除了开源,还更应注意节约用水。
如推行农业滴灌技术;
推行工业冷却水的循环利用;
加强都市污水的处理,既可减小对都市周边环境的污染又可使宝贵的水资源得以再利用。
为提高人们的节水意识,2003年北京市再度提高居民用水的价格。
节约用水可从生活中的点滴小事做起,如每次用水后关紧水龙头;
每次用水都取其能满足需要的最小量;
洗菜、淘米水可用于浇花、涮墩布、冲便池等等。
4.2饮用水
1.了解纯水与自然水的区不,水的净化、纯化方法。
2.了解硬水与人体健康的关系以及硬水的软化,及其与软水的区不。
本课题围绕水的净化咨询题,将吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法有序地串起来,前半部分介绍含不溶性杂质水的净化方法,后半部分以硬水软化为例介绍含溶解性杂质水的净化方法。
其中过滤和蒸馏是初中化学中重要的实验操作技能,也是本课题中要重点学习的内容。
水的净化、纯化方法,硬水的成分。
沉淀、过滤和蒸馏等净化水方法的操作。
水质与健康
水、空气、食品被称为人类生命和健康的三大要素。
水质的好坏直截了当阻碍到人体的健康。
如何判定水质的好坏?
我们能够从水的污染和水的成分这两个方面来分析。
水污染可分为生物污染和非生物污染。
生物污染最常见的是病原微生物污染,污染源要紧来自都市的生活污水、医院污水,以及下雨时从垃圾堆里冲刷出来的污水,这些含有大量病菌和微生物的污水,流入地下造成水源污染;
或是自来水的输水管道长期使用生锈后,病菌、微生物进入管道造成水污染。
非生物污染包括农药、化肥、有害重金属、石油、有机物等,直截了当经雨水流入河流、湖泊或渗入地下引起污染。
有些污染能够通过水的外观、气味来判定,但大部分污染用肉眼或靠嗅觉是无法判定的,需要借助一些检测仪器来测定。
只是,一旦水显现异味,就绝对不要饮用。
纯水的化学成分是氢和氧,无色、无味、透亮。
但我们实际上饮用的水由于通过岩层、土壤来提取并与空气接触,因此饮用水中实际上已溶入了许多物质,如多种矿物质、有机物等。
目前人类的化学元素有107种,在天然水中已检出60多种。
水中所含的这些矿物质构成了水的硬度〔1硬度是指1升水中含有相当于10毫克的氧化钙,又称德国度〕。
当水的硬度高于8德国度时叫硬水,小于8德国度称软水。
我国规定饮用水的硬度标准为不高于25度。
硬水含有的钙、镁、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐等成分较多。
长期饮用硬水,一方面可能导致胃肠功能紊乱,显现临时性的腹胀、排气多、腹泻、水土不服等症状。
另一方面使人易患肾结石、胆结石。
硬水同时也给我们的生活带来了许多苦恼,如用硬水烧开水,时刻一久在水壶和热水瓶的底部会沉积厚厚的一层黄白色水垢;
用它洗衣,水中的钙镁离子使可溶性肥皂变成不溶性的硬脂酸钙沉淀,从而使肥皂丧失去污能力;
用硬水炒菜,菜不容易变软。
水中假如含钙或镁离子过多,钙或镁与硫酸根结合,使水产生苦涩味。
我们有时喝水感到苦涩确实是因为水的硬度过高造成的。
在我国北方一些都市,普遍存在着地下水的硬度呈逐年升高的趋势,有的都市以平均每年增长0.5度-1度的速度上升。
水硬度增高与水污染紧密相关。
硬水对日常生活的阻碍
软水是否就安全呢?
因此不是越软越安全。
水中的矿物质是我们人体获得矿物质的一个十分重要的途径。
如在100升硬度为20个德国度的硬水中,所含钙相当于6,000克猪肉、2,000克鲤鱼或1,000克鸡蛋所含的钙。
软水中的矿物质含量低,长期饮用会导致人体某些矿物质的缺乏,引发系列疾病。
国外曾有报道,在饮用软水的地区,心脏病成为高发病。
联合国的一项名为〝综合评估世界淡水资源〞的最新研究报告指出:
目前,世界上约有三分之一的人一辈子活在淡水资源缺乏的环境中,而假设人们连续像现在如此克制不力用水的话,那么三十年后贫水人口数将可能达到三分之二。
据称地球上有百分之九十七的水属于不可饮用的水,而余下的百分之三的水资源中又有三分之二在冰川雪原,不能直截了当供人们使用,人们可利用的江、河、湖、泊及地下水的总量仅占地球总水量中极微小的比例。
人们用水分配中农业灌溉占百分之六十七,工业生产占百分二十三,市政民用占百分之十。
本世纪以来,随着全球人口数量的激增,农业用水量以增长了五倍,工业用水量增长了二十六倍,市政用水量增长了十八倍。
目前,世界已有十亿人口生活在淡水资源贫缺环境中。
尽管淡水资源的危机今后将日益明显,但情况并非无可挽救。
联全国秘书长科菲·
安南指出,人类现在只使用了地球上可再生利用淡水贮量的六分之一左右,只要今后措施得力,用水克制,以后依旧有期望。
水的净化
自来水厂
自来水厂净水过程示意图
都市中的生活用水是经自来水厂净化处理过的。
而在某些乡村,那么利用明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附,使杂质沉降来达到净水的目的。
活性炭净水器示意图
活性炭有多孔结构,总表面积可达500m2·
g-1~1000m2·
g-1。
它有强大的吸附本领。
在废水处理中的作用要紧有以下方面:
除臭——除去由酚、石油等引起的异味;
去色——去除由各种染料形成的颜色或有机污染物及Fe、Mn等形成的色度;
去除有机物——农药、杀虫剂、氯代烃、芳香族化合物以及其他生物难降解有机物的去除;
去除重金属——Hg、Cr等重金属离子;
合成洗涤剂的去除;
放射性物质的去除;
用具有吸附作用的固体过滤液体,不仅能够滤去液体中的不溶性物质,还能够吸附掉一些溶解的杂质,除去臭味。
市场上出售的净水器,有些确实是利用活性炭来吸附、过滤水中的杂质的。
水的纯化
纯化水为原水经蒸馏法、离子交换法、反渗透法或其他适宜的方法制得的供药用的水,不含任何附加剂。
实验室能够通过蒸馏得到纯水。
实验室制取蒸馏水的装置图
现代家庭已普遍使用纯洁水、矿泉水,然而家庭日常生活用水方面存在的咨询题往往被大伙儿忽视。
研究部门提供的信息讲明:
北京、上海乃至全国的自来水供应,因受技术、开发和爱护成本等条件限制,所供水中的氟、碘、锌、镁等化学元素含量较高,造成水的硬度较大。
专家指出:
许多家庭水池、渔港、马桶水垢不断;
水管、龙头生锈硬化;
衣物洗后发英泛黄;
烧水壶底厚厚的水垢,喷淋头堵塞;
更有甚者,硬水还时刻阻碍我们的躯体健康,如消毒用氯与水中的有机物产生的THMS〔三卤甲烷〕等致癌物质、钙、镁的不容盐类,由于不易代谢,在胆、肾中极易产生结石,给人带来痛楚。
这些差不多上硬水的缘故。
硬水和软水的转化
4.3探究水的组成
1.了解水的物理性质。
2.通过水电解的实验,认识水的组成。
3.培养学生观看探究能力与认识物质世界的过程和方法。
本课题以人类认识水的组成的简要史实引入并展开,符合事物的认识规律,贴近学生的实际,有利于缩小学生对化学科学的距离感,引起学生的学习爱好。
对水的组成的认识是通过水的电解实验和对实验现象的讨论分析获得的,它既与史实相符,又表达了认识客观世界的科学过程和方法。
如此展现知识具有启发学生思维的作用,同时也渗透了科学思想方法的教育。
水电解的实验和依照实验分析探究水的组成的方法。
用分子、原子知识讲明电解水的过程。
纯洁的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体。
在101千帕时,水的凝固点是0℃,沸点是100℃,4℃时密度最大,为1克/厘米3。
水结冰时体积膨胀,因此冰的密度小于水的密度,能浮在水面上。
冰山海洋湖水沼泽
。
水与人类的关系
农业生产和工业生产都离不开水。
世界上用于农业的淡水占人类消耗淡水总量的60%~80%。
工业上要用大量水来洗涤、溶解、加热或冷却,并用水作原料来制造化肥等产品。
在动力工业上,水力发电在总发电量中占有一定比率。
在交通运输上,内河及海洋航运发挥了庞大的作用。
探究组成水的元素
上左图是水的电解实验装置图,接通电源,观看电极上和试管内发生的现象。
通电后,电极上显现气泡,一段时刻后试管1和试管2中所收集的气体体积比约为1:
2。
科学研究证明,当水分子分解时,生成了氢原子和氧原子,2个氢原子结合成1个氢分子,专门多氢分子集合成氢气;
2个氧原子结合成1个氧分子,专门多氧分子集合成氧气。
在化学变化中,分子分成更小的粒子——原子,原子又重新组合成新的分子。
例如,在水电解的反应里,水分子分成氢原子和氧原子,每2个氢原子结合成1个氢分子,每2个氧原子结合成1个氧分子〔如上右图所示〕。
那个实验也验证了上章学过的那个结论:
在化学反应里,分子能够分成原子,而原子却不能再分。
依照精确的实验测定,每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,因而水的化学式是H2O
4.4表示物质组成的化学式
1.了解化学式的涵义。
2.明白一些常见元素和根的化合价。
3.能用化学式表示某些物质的组成,并能利用化合价推求化学式。
4.了解相对分子质量涵义,能利用相对原子质量和相对分子质量运算物质的组成。
本课题包括化学式、化合价和有关相对分子质量的运算三部分内容,它们是学习化学的重要工具,因此是〝双基〞的重要部分。
能够较好地把握它们,关于今后的化学学习有专门大的关心。
教材第一讲述了化学式的概念,指出由于纯洁物有固定的组成,因此每种物质只有一个化学式。
同时还指出物质的组成是通过实验测定的,能以化学式的书写必须依据实验的结果,然而在初学化学进行化学式书写练习时,要紧是应用化合价来推求。
化合价是本课的重点和难点。
由于课程标准不要求学生把握化合价概念,因此课文对化合价概念的处理极其简化,仅仅依照化合物有定组成,也确实是形成化合物的元素有固定的原子个数比,指出化学上用化合价来表示原子之间相互化合的数目。
然后着重介绍一些常见元素和根的化合价,以及确定化合物中元素化合价应注意的事项。
应用化合价推求化学式是学生必须把握的技能,是教学的另一个重点。
书上以推求五氧化二磷的化学式为例来讲述推求的步骤和方法。
化学式的写法和读法,属于规那么性质,无多少道理好讲,但要求记住和应用。
相对分子质量的涵义、运算相对分子质量和组成物质各元素的质量比,运算物质中某元素的质量分数等内容,教学中不能任意扩大与加深。
化学式的涵义,有关化学式的。
化合价的涵义。
化学式
1、化学式的概念
元素符号不仅能够表示元素,还能够表示由元素组成的物质。
这种用元素符号表示物质组成的式子,叫做化学式。
每种纯洁物质的组成是固定不变的,因此表示每种物质组成的化学式只有一个。
上图表示了化学式H2O的各种意义。
物质的组成是通过实验测定的,因此化学式的书写必须依据实验的结果,除此之外,还能够应用元素化合价来推求。
2、化学式表示的意义
化学式意义要紧有以下几点:
(1)化学式能代表某种纯洁物质,如CO2的化学式就代表二氧化碳。
因为一种物质只用一个化学式来表示。
(2)化学式能表示物质组成。
如H2O那个化学式能表示出水是由氢元素和氧元素组成。
(3)化学式能表示物质的一个分子里各元素的原子个数比〔对由分子构成的物质〕;
表示这种物质中阳离子与阴离子的个数比或原子个数比〔由离子或原子构成的物质〕。
如NaCl那个化学式表示在氯化钠中氯离子和钠离子的个数比为1∶1。
(4)通过化学式可运算式量。
如水的化学式是H2O,H2O的式量=1×
2+16=18。
(5)通过化学式可运算组成物质的各元素的质量比。
如二氧化硫中硫元素和氧元素的质量比等于:
32∶16×
2=1∶1。
(6)通过化学式可运算物质中某一元素的质量分数。
如:
运算二氧化硫中氧元素的质量分数。
二氧化硫中氧元素的质量分数
化学式的书写
要写出简单化合物的化学式,事实上并不难,只要记住原子和离子的化合价,遵循以下规那么,即可正确的写出化学式。
〔1〕金属和钝气的化学式以元素符号表示,例如铁的化学式为Fe,银的化学式为Ag,氦气的化学式为He。
〔2〕氧气、氢气、氮气及卤素(氟气、氯气、溴、碘)均为双原子所构成的小分子,其化学式分不为O2、H2、N2、F2、Cl2、Br2、I2。
臭氧是三原子组成的分子,化学式为O3
〔3〕非金属氧化物的化学式,氧原子要写在后面,而中文学名为几氧化什么,例如:
分子
中文学名
CO
一氧化碳
CO2
二氧化碳
SO3
三氧化硫
NO
一氧化氮
NO2
二氧化氮
SO2
二氧化硫
〔4〕其它常见的分子:
H2O
水
H2O2
过氧化氢(双氧水)
NH3
氨气
C2H5OH
酒精(乙醇)
〔5〕金属离子和非金属离子形成的化合物:
A.写化学式时,金属离子写在前面,非金属离子在后面,但中文学名却颠倒念,先讲非金属离子,再讲金属离子,中间加入「化」字。
例如:
NaCl氯化钠、LiF氟化锂、NaOH氢氧化钠、MgO氧化镁
B.假设金属离子和非金属离子带电量不同,必需在右下角加上阿拉伯数字,使其正负电能互相抵消,但中文学名不讲出数字。
MgCl2氯化镁、Al2O3氧化铝、CuCl2氯化铜、CuCl氯化亚铜
C.假设金属离子和酸根离子结合时,中文学名不讲「化」字,且视情形加上小括号。
CuCO3碳酸铜、KNO3硝酸钾、ZnSO4硫酸锌
假如金属离子和酸根离子的电荷无法抵消,要在右下角加上阿拉伯数字,使其正负电能互相抵消,假如酸根要加阿拉伯数字的话,要加上小括号,以免误会。
Cu(NO3)2硝酸铜、(NH4)2SO4硫酸铵、Al2(SO4)3硫酸铝
D.假设氢离子和酸根离子结合,那么中文学名的「氢」字也不讲出。
H2CO3碳酸、H2SO4硫酸、CH3COOH醋酸
※醋酸根离子和金属离子结合时,其化学式金属写在前或后都能够,只有醋酸能够如此,其它酸根离子不可如此。
E.金属离子和OH-或CN-结合时,中文学名的「化」字一定要讲出,不要被酸根「同化」了。
KOH氢氧化钾、Ca(OH)2氢氧化钙、KCN氰化钾
F.NH4+和非金属结合时,也要讲「化」字;
但NH4+和酸根离子结合时,那么不讲「化」字。
NH4Cl氯化铵、(NH4)2SO4硫酸铵
化合价
常用化合价经历歌诀一
〔1〕常规价的:
一价氢氯钾钠银,
二价氧钙钡镁锌,
三铝四硅五氮磷。
〔2〕变价的:
铜一二,铁二三,
二〔负二〕四六硫二四碳,
二四六七锰全占。
〔3〕负价的:
负一氟氯和溴碘,
负二氧硫负三氮。
常用化合价经历歌诀二
一价氢、锂、钠、钾、银,
二价氧、镁、钙、钡、锌,
铜、汞一、二,铁二、三,
碳、锡、铅在二、四寻,
硫为负二和四、六,
负三到五氮和磷,
卤素负一、一、三、五、七,
三价记住硼、铝、金。
〔讲明:
以上八句歌谣,概述了236种常见元素的化合价,包括固
定价和可变价〕
4.5化学方程式
1.通过实验探究认识质量守恒定律,能讲明常见化学反应中的质量关系。
从微观角度认识在一切化学反应中,反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。
2.明白得化学方程式的涵义,了解书写化学方程式要遵守的原那么,能正确书写简单的化学方程式。
3.在正确书写化学反应方程式的基础上,进行简单的运算。
认识定量研究关于化学科学进展的重大作用。
本课题包括质量守恒定律与化学方程式两部分内容。
在质量守恒定律部分内容中,教材第一提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系,然后通过作出假设、实验探究、交流讨论、得出结论等科学探究方法,设计并实施一系列的探究性实验方案,指导学生观看、思索,使学生从自己亲身观看到的事实中,通过由此及彼、由表及里的摸索,得到参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和这一规律。
学习质量守恒定律,也是对学生进行辩证唯物主义教育的重要内容。
在教学中要启发学生深刻明白得化学方程式的意义,认识用化学方程式表示化学反应的优越性,激发学生学好化学方程式的积极性。
在此基础上讲解书写化学方程式的两个原那么:
1.要以客观事实为基础。
教材强调指出的不能随意臆造事实上不存在的物质和化学反应,不能任意编造物质的化学式,关于初学化学的学生尤为重要,应该使他们认识到不管是物质的化学式、物质的化学反应,都应是客观事实的反映,为他们学习化学打下良好的思想基础。
2.要遵守质量守恒定律。
这是书写化学方程式的核心咨询题,要引导学生十分明确地认识到,化学方程式中各化学式前的系数,绝不是任意拼凑的,它必须准确反映各物质发生化学反应前后的定量关系。
化学方程式要按照质量守恒定律,使各反应物与各生成物中的各原子种类和数目相等。
本课题教材〝利用化学方程式的简单运算〞,只要求学生学习有关纯物质的运算,而且运算中只牵涉到一种单位。
量守恒定律的涵义;
正确书写化学方程式。
化学方程式的配平。
质量守恒定律
质量守恒定律是化学反应中的差不多规律,也是中学化学极其重要的基础知识之一。
要正确明白得、牢固把握和灵活运用质量守恒定律,必须抓住以下三个守恒。
1.化学反应前后各元素的原子个数守恒
例如:
在化学反应2X2+3Y2=2R,假设用X、Y表示R的化学式,其中正确的选项是:
A.XY B.X2Y3 C.X4Y6 D.X3Y2
解析:
该反应表示两个X2分子和三个Y2分子反应生成两个R分子。
反应前,每2个X2分子含4个X原子,3个Y2分子含6个Y原子,那么反应每2个R分子中也应含4个X原子和6个Y原子,因此R的化学式为X2Y3。
选项为B。
2.化学反应前后各元素的质量守恒
加热铜和氧化铜的混合粉末10g与足量氢气充分反应,得到8.4g铜,原混合物中含铜多少克?
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- 生命