初中化学沪教版 (上海)九年级第一学期第三单元 走进溶液世界3.1 水学案设计

这是一份初中化学沪教版 (上海)九年级第一学期第三单元 走进溶液世界3.1 水学案设计，共21页。学案主要包含了实验操作，实验现象，实验分析，实验猜测，实验设计，参考资料，电解水的方程式，用微观示意图表示等内容，欢迎下载使用。

知识温习
水
1.化学式（H2O）的意义
H2O表示的宏观意义
①_________________________________________
②_________________________________________
表示的微观意义
③_________________________________________
④_________________________________________
【答案】水这种物质；水是由氢氧元素组成的；一个水分子或水是由水分子构成的；一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
2.自来水和蒸馏水你能想到多少种鉴别方法？
【答案】蒸馏或蒸发观察是否有水痕出现，有的原样品是自来水。
用硝酸银溶液，可观察到有白色沉淀的是自来水。
3.试着写出有水参加反应或者有水生成的化学方程式。
①_________________________________________
②_________________________________________
【答案】2H2+O22H2O；CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑；
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O；2H2O2 MnO2→2H2O＋O2↑
每识每课
你认识下图的徽记吗，请写出它的名称。再写出它所表示的含义。
“国家节水标志”由水滴、手掌和地球变形而成。绿色的圆形代表地球，象征节约用水是保护地球生态的重要措施。标志留白部分像一只手托起一滴水，手是拼音字母JS的变形，寓意为节水，表示节水需要公众参与，鼓励人们从我做起，人人动手节约每一滴水，手又像一条蜿蜒的河流，象征滴水汇成江河。
水和手的结合像心字的中心部分(去掉两个点)，且水滴正处在"心"字的中间一点处，说明了节约用水需要每一个人牢记在心，用心去呵护，节约每一滴珍贵的水资源。
一、人类拥有的水资源——既丰富又短缺
1.地球的表面积约有多少被水覆盖着？
地球上最大的储水库是什么？
淡水约占全球总水储量的多少？
2.联合国在1977年向全世界发出警告：“水，不久将成为一个深刻的社会危机。”这是危言耸听吗？
3.我国属于严重缺水国家，你觉得呢
【答案】1.地球表面约71%被水覆盖——“水球”。
海洋水：储量约占全球总储水量的96.5%。
淡水只约占全球水储量的2.53%，其中大部分还分布在两极冰川和高山的冰雪及永久冻土层中，难以利用，可利用的只约占其中的30.4%，即1.07×1016m3。
2.这是一个现实问题。随着社会的发展，一方面人类生活、生产用水量不断增加，另一方面水污染加剧了可利用水的减少，使原本紧张的水资源更显短缺。
3.我国水资源总量居世界第六位，但人均水量居八十几位，约为世界人均水量的四分之一。世界人均水量最多的国家是巴西。
【老师】我国的水资源分布不均衡，所以我们国家实施了“南水北调”的工程。为了保护水资源，我们应该怎样做起？
二、保护水资源
1.节约用水
你知道世界水日是哪一天？中国水周是哪几天吗？
【答案】世界水日是每年的3月22日。1994年起，中国水周改为每年3月22日至3月28日。
2.防止水体污染
来源：
措施：
【答案】来源：工业污染、农业污染、生活污染
措施：（1）工业上，通过应用新技术、新工艺，减少污染物的产生，同时对污染的水体作
处理使之符合排放标准；
（2）农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药；
（3）生活污水也应逐步实现集中处理和排放。
新知精讲
自然界的水能直接饮用吗？如果不能，经过怎样的处理才能得到我们饮用的自来水？
水的净化
1.浑浊的河水在静置一段时间后有什么变化？
【答】底部有沉淀，上面的水变得相对澄清，但仍有一些悬浮物存在。
2.净化桌上的一杯泥水（由于加了红墨水而显红色），加入明矾。
现象：______________________________________________________
【答】悬浮物沉到底部，水变得更加澄清。
【分析】明矾溶于水生成的胶状物可以吸附水中的悬浮物，从而使其沉降到底部，
我们把它叫做絮凝剂，在一些农村饮用的井水就是通过加明矾净化的。
3.我们如何把这些沉淀和水分开？请大家举出日常生活，生产中把固体和液体分开的实例，右图是家庭净水的简易装置。
【答】用沙漏勺子将煮熟的饺子和汤分开，用地漏盖子将固体垃圾和水分开，用滤布把
豆腐浆和豆腐渣分离；用沙层滤水等。
【分析】实验室通常用过滤装置把不溶于水的物质和水分开。
4.山泉水为何总是很澄清？
【答案】当山泉水通过山上的小石块、沙层时，小石块、沙层起到了过滤的作用。
5.过滤后的水仍为红色，如何把颜色去掉呢？
【答案】利用活性炭的吸附性，可以吸附水中一些溶解性的杂质。如除去色素和异味。
［设问］自来水厂是如何把浑浊的江水、河水净化为我们能饮用的自来水呢？如图。
6.经过上述处理过的水，澄清透明，比较洁净，是不是纯净物？为什么？
【答】不是，水中还有细菌和一些可溶性杂质。
【分析】通过沉淀、过滤的方法只除去不溶性杂质，水中还有许多可溶性的杂质。生活中我们可能有这样的经验，经常用来烧水的水壶或装水的开水瓶结有一层黄色物质——水垢。这是因为水中溶有可溶性钙和镁的化合物，加热或放久了，这些化合物便会生成沉淀——水垢，像这样含有较多可溶性钙和镁化合物的水叫硬水。不含或含较少可溶性钙和镁化合物的水叫软水。
7*.如何区分硬水和软水？（作为了解，不作考点）
【答案】加肥皂水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水。
【分析】硬水的危害：
①既浪费肥皂又洗不干净衣服。
②锅炉里结水垢有爆炸的危险。
③长期饮用硬度很高的水，人体健康也会受到影响，它可引起消化道功能紊乱。
另外，很多工业部门像纺织、印染、造纸、化工等部门，都要求用软水。
实验室中通常用蒸馏的方法以降低它的硬度。长期饮用蒸馏水对身体健康不利，虽然蒸馏水是安全卫生的，但缺少人体所需的微量元素，而自然界的水中含有不少微量元素。
【总结】
自然界的水是通过____________、____________、_____________、______________而得到净化。
自来水的净化通常用到的方法：
① 沉降作用：除去大颗粒杂质。
② 过滤：除去水中不溶性杂质的方法。
③ 吸附：用明矾、活性炭对水中的杂质吸附而沉降。除去小颗粒悬浮杂质。
④ 蒸馏：除去水中可溶性杂质。如除去水中氯化钠。
⑤ 消毒杀菌：加入氯气，二氧化氯、或臭氧、紫外线等方法。
【答案】 蒸发 、挥发、过滤、 氧化
【练习】在自来水净化过程中，明矾作用是_____________；液氯作用是__________________；活性炭作用是_____________；净化后的自来水是_____________（纯净物、混合物）；自来水的生产中属于化学变化的过程有_____________，属于物理变化的过程有______________________________
________________________；
自来水与蒸馏水的鉴别方法有哪些？________________________________________________
水垢的主要成分是________________________；家庭中可以用________________________除去。
【答案】 絮凝剂（聚凝剂）、沉降作用。消毒杀菌。吸附混合物。
氧气净化、氯气消毒杀菌；沉降，明矾净水，活性炭吸附；挥发。
蒸发观察是否有晶体剩余。碳酸钙，氢氧化镁；醋酸。
水的组成
观看电解水的实验视频（视频）
【实验操作】
在一个盛有水(为了增强水的导电性，可加入少量硫酸或氢氧化钠)的水槽
中倒立两支盛满水的试管接通直流电源，观察电极上和试管内有什么现象发生。
【实验现象】：_______________________________________________________
_______________________________。
【实验分析】根据现象我们猜测气体就是水分解产生的新物质，而且生成的是两种不同的气体。
【实验猜测】生成了氢气和氧气。
【实验设计】大家能用实验的方法证明两支玻璃管中的气体分别是氢气和氧气吗？
____________________________________________________________
____________________________________________________________
【参考资料】氢气的性质：
物理性质：通常状况下，氢气是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小，
是相同条件下密度最小的气体，所以命名为氢（与轻同音）。
化学性质：氢气具有可燃性。纯净的氢气在空气中能够安静的燃烧，发出淡蓝色火焰，
并放出热量。在火焰上方罩一只干燥的冷烧杯，烧杯内壁凝结有水雾
（氢气燃烧产物的检验方法），烧杯温度升高（反应放热）。
【电解水的方程式】：__________________________________________
【用微观示意图表示】
该示意图可说明水是水是_______；（混合物；单质；化合物）；
化学反应前后原子的种类和个数没有改变；
化学反应前后元素的种类没有改变等。
【实验结论】①水在通电条件下生成___________________；
②水是由___________________组成的；
③每个水分子是由___________________构成的
④本实验同时验证了在化学变化中，___________________
【反思】（1）有时候电解水，加入少量的H2SO4或者NaOH，目的是_____________________________。
（2）正极和负极产生气体的体积比是_____________，物质的量之比为_____________，质量比为_____________。
还有其它的实验方法证明水的组成吗？
【答案】【现象】通电后，在电极上有气泡产生，稍过一段时间后，两个玻璃管的上方聚集了无色气体。其中连接正极的一端产生的气体比连接负极一端产生的气体少，它们的体积比约为1∶2。
【设计】用燃烧的木条分别放在两个玻璃管的尖口处，发现体积小的气体能使木条燃烧的更旺，可以证明它是氧气。（一般不采用带火星的木条，因为氧气少且水分多，不一定会复燃。）
体积大的气体不助燃，本身却能燃烧，但可以在空气中安静的燃烧，产生浅蓝色火焰，在火焰上方罩干冷的烧杯，有无色小液珠产生，则该气体是氢气。
【方程式】 2H2O 2H2↑+ O2 ↑（分解反应）
【示意图】化合物；可以再分成原子；不能再分
【结论】氢气和氧气；氢氧元素组成的。2个氢原子和1个氧原子；分子可以分成原子，而原子不能再分。
【反思】（1）增加水的导电性，使水电解的速度更快。（2）1：2；1：28：1
（3）将氢气通入到纯净的氧气中燃烧，只观察到有无色液滴产生。反应物只含有氢元素和氧元素，生成物只有水，根据质量守恒定律说明水由氢氧元素组成。
三、水的性质
1.水的物理性质
常温常压下，水是_____色、_____味、_____体。在标准状态下，沸点_____℃，凝固点_____℃。
【答案】无色无味液体，100，0。
2.水的特性
（1）溶解性和分散性：有极强的溶解和分散其他物质的能力。
在生活中，我们经常把一些溶于水的物质放在水中，配成溶液，如喝的饮料，药水等。
（2）缔合性：水分子之间相互有一定的作用力，所以通常是几个分子连接在一起，形成缔合分子。
水是4℃时水的密度最大，0℃时密度变小。这种现象叫做反常膨胀，这种性质跟水分子的缔合有关。这种性质使冰浮在水面上。
【资料】若水温在4℃以上时,上层的水冷却,体积缩小,密度变大,于是下沉到底部,而下层的暖水就升到上层来.这样,上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置,整个的水温逐渐降低.这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止.当水温降到4℃以下时,上层的水反而膨胀,密度减小,于是冷水层停留在上面继续冷却,一直到温度下降到0℃时,上面的冷水层结成了冰为止..由于水的导热性能很差,因此湖底的水温仍保持在4℃左右.这种水的反常膨胀特性,保证了水中的动植物,能在寒冷季节内生存下来，只有在0℃到4℃的范围内的水才显示出反常膨胀的现象来.
（3）水具有吸收大量热量的功能。
如沿海城市昼夜气温变化小，这是因为白昼海水吸收空气中大量的热量，夜晚则释放热量，水起了调节气温的作用。再如在工厂里，常用冷水来降低反应产物的温度，又用温水去预热反应的物质，利用水的这一特性，可以节约能源。
3.水的化学性质
（1）水与二氧化碳反应（视频）
操作一：将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中。
（已知：紫色石蕊试液遇酸性溶液变红，遇碱性溶液变蓝。）
现象：___________________________________
化学方程式：___________________________________
在生活中的运用：___________________________________
操作二：给上述红色液体加热
现象：___________________________________
方程式：___________________________________
该实验碳酸的化学性质____________。
【答案】紫色石蕊试液变红色；CO2+H2O→H2CO3（化合反应）；制取碳酸饮料。
石蕊试液由红色变为紫色 ； （分解反应）；不稳定。
（2）水与生石灰反应（视频）
氧化钙俗称：___________________
操作：向盛有生石灰的烧杯中加入适量水
现象：______________________________________
化学方程式：______________________________________
实验操作：将上述实验所得液体静置后取上层澄清液，澄清液通入二氧化碳气体。
现象：______________________________________
化学方程式：_________________________________________________________
【注】生石灰的用途：___________氢氧化钙俗称：___________________
【答案】生石灰；放出大量的热，反应结束后，烧杯内出现白色悬浊液（俗称石灰浆或石灰乳）。
CaO+H2O→Ca(OH)2（化合反应）；
澄清的石灰水变浑浊；CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O；
做干燥剂；熟石灰、消石灰
水与白色硫酸铜粉末反应（视频）
操作：向白色硫酸铜粉末滴加少量水
现象：_________________________________________
化学方程式：_______________________；
无水硫酸铜的作用：_______________
【注】CuSO4• 5H2O中文名称是_______________，
_________色晶体，俗名_______________
受热分解的化学方程式为___________________________，
该变化属于_______________变化。
硫酸铜晶体的化学式是_______________
【答案】 白色粉末变蓝；CuSO4+5H2O→CuSO4• 5H2O（化合反应）
检验某物质里是否含有水分；
五水合硫酸铜；蓝色；蓝矾、胆矾；
化学；CuSO4• 5H2O
课堂小憩
喝水
一农夫，,约半个文盲，一天烈日当头，他进城来。走得口干舌燥，想找一卖水处，忽然看见一店前挂一匾额，上写：清水池。本应是一个澡堂，可他只认识中间一字：水。就认定是卖水之处，非让跑堂端水来。掌柜的拗不过他，就让人端出一豌洗澡水来。此人哪里管的了味道，咕咚几口就喝了下去。谢过之后便离去，却把蒲扇丢在柜台上，掌柜的看见后就跑上前送给他。此农夫非常感激，就说：“掌柜的，你那茶还是赶快卖吧，已经有点馊了。”
不能喝水
哥哥和弟弟在一起吃西瓜，哥哥不小心吞进了一粒瓜籽。弟弟一看着了急，对哥哥说：“我们老师讲过，‘种子浇了水就会发芽、生长。你可千万别喝水，要是喝了水，肚子里一定会长出西瓜秧来的，那该多难受呀！”
关于“鱼和水”的笑话
水说:“让我日夜拥抱着你，一刻都不离开你!”
鱼说:“让我躺在你温柔的怀里，享受你的呵护!”
锅说:“丫，都快煮熟了，还这么嘴贫!”
例题解析
知识点1：水的净化
【例1】下列净水操作过程中, 利用物质化学性质的是（）
A．取水B．沉淀 C．过滤D．消毒
【难度】★
【答案】D
变式1：分离下列混合物时,按溶解、过滤、蒸发的顺序操作的是（）
A．分离食盐和糖B．分离酒精和水
C．分离沙子和食盐D．分离铁粉和铜粉
【难度】★
【答案】C
变式2：某研究小组模拟自来水生产过程，对水样进行处理，在消毒过程中选用的消毒剂是
（）
A．酒精B．氯气C．明矾D．食盐
【难度】★
【答案】B
【方法提炼】记住水净化过程的步骤、试剂及其用途。
知识点2：水的组成
题型一：从微观、宏观角度看水
【例1】下列物质含有水分子的是（）
A．双氧水（H2O2）B．冰
C．液态空气D．2体积氢气和1体积O2混合
【难度】★
【答案】B
变式1：下列关于水的说法中，正确的是（）
A．水分子是由氢元素和氧元素构成的
B．1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
C．水是由氢气和氧气组成的
D．水分子电解后，可以生成氢气和氧气
【难度】★
【答案】B
变式2：能说明水中含有氧元素的现象的是（）
A．水在常温下呈液态
B．在加热条件下水变成气体
C．电解水可以得到使带火星木条复燃的气体
D．许多物质可以溶解在水中
【难度】★
【答案】C
变式3：在一定条件下水分子分解的示意图如下(○表示氧原子，●表示氢原子)。下列关于该反应
的说法中，错误的是（）
A．水分解后生成氢气和氧气B．反应后生成3ml分子
C．反应前后原子的个数不变D．生成氢分子和氧分子的个数比为2:1
【难度】★
【答案】B
题型二：电解水实验
【例2】（2010中考）①科学家用通电的方法使水分解，从而证明了水的组成。把水注入水电解器装置甲中，接通直流电，可以观察到a管中的电极上_____________________________。检验b管中产物的方法是_________。
Ⅰ．用点燃的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞；
Ⅱ．用带火星的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞
Ⅲ．用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在尖嘴上方，慢慢打开活塞
②科学家还用点燃氢气，证明燃烧产物的方法，证实了水的组成。如果将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量无水硫酸铜的仪器c，在导管口d处点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如下图所示的位置。
实验过程中可以观察到的现象是__________________________________。
【难度】★★★
【答案】（1）有气泡产生，稍过一段时间玻璃管中的水减少，玻璃管上方聚集了无色气体；Ⅰ；
（2）无水硫酸铜变蓝；导管d处有淡蓝色火焰；烧杯底部附着小水珠
变式1：电解水的反应中，若连接电源正极的一段产生了10mL气体，该气体是__________；连接电源负极的一端产生___________mL气体，这种气体是___________，检验的方法是
____________________________________________________________________。
【难度】★
【答案】氧气20；氢气；将燃烧的木条靠近负极试管内气体，该气体在空气中安静的燃烧，产生浅蓝色火焰，在火焰上方罩干冷的烧杯，有无色小液珠产生，则该气体是氢气
-
+
a
b
变式2：水是生命的源泉，也是不可缺少的资源。
①自来水厂净水过程中需加消毒剂。高铁酸钾（K2FeO4）是一种高效的消毒剂，其中铁元素的化合价为______________。
②在右图电解水实验过程中发生改变的微粒是________________(填名称)，当其中一个电极产生4mL气体时，另一电极产生的气体体积可能是____________mL。
③许多化学实验中都要用到水，做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶中盛少量水的目是________________________________________________________，
写出该反应的化学方程式：___________________________。
【难度】★★
【答案】（1）+6；（2）水分子；2或8.；（3）防止生成的黑色固体坠落瓶底，使其炸裂。
【方法提炼】
1、化学式的含义要清楚，注意宏观和微观；
2、电解水注意电解的产物及其量的关系，审题要主要质量比，物质的量比还是体积比等。
知识点3：水的性质
【例1】水有许多令科学家为之着迷的奇特性质。例如，水具有_________。使冰可以浮在水面上；水还具有______的特性，使沿海城市比内陆城市昼夜温差小。
【难度】★
【答案】反膨胀性；比热大
变式1：下列叙述错误的是（）
A．水在101.3kPa、0℃时能凝结成冰B．当水凝结成冰时，发生了物理变化
C．当水凝结成冰时，体积增大D．当水凝结成冰时，水分子停止了运动
【难度】★
【答案】D
变式2：下列属于描述水的性质的是（）
A．水力可以发电B．水常用于洗涤
C．在工业生产上水可以用来冷却D．常温下，水是无色无味的液体
【难度】★
【答案】D
【例2】物质对应的用途错误的是（）
A．稀有气体：多用途电光源B．生石灰：吸氧剂
C．干冰：人工降雨D．活性炭：冰箱除味剂
【难度】★
【答案】B
【解析】A．稀有气体在通电时会发出各种颜色的光，故可作多用途电光源，正确，
B．生石灰会与水反应，做干燥剂，错误，
C．干冰升华吸热，使周围的温度降低，故可用于人工降雨，正确，
D．活性炭具有吸附性，故可用作冰箱除味剂，正确，故选B
变式1：化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关。请按要求填空
① 自来水生产过程中能凝聚水中悬浮物的是___________________（填物质名称）；
② 用活性炭去除冰箱中的异味是利用了活性炭具有____________性；
③ 常作气体燃料的一种有机物是__________（填化学式）；
④ 可以做食品干燥剂的金属氧化物是_____________（填化学式）；
⑤ 能使带火星的木条复燃的气体是__________；该气体在空气中的体积分数约为________。
【难度】★
【答案】明矾；吸附；CH4；CaO；氧气（或O2）；21%或1/5
变式2：回答下来问题。
1.饼包装中的干燥剂的成分是什么？这说明该物质有何特性？
2.无色无味的液体都是水吗？水应该如何检验呢？
3.蒸馏水和食盐水如何鉴别？
4.结晶水合物是纯净物还是混合物？
【难度】★★
【答案】1.CaO。吸水性。可做干燥剂。（回忆其他干燥剂；扩展开讲。问：变质后产物情况，
如何判断。）
2.不一定。将该液体滴入无水硫酸铜粉末，白色粉末变蓝的是水。
3.蒸发、硝酸银。
4.纯净物；食盐晶体不带结晶水。
【方法提炼】熟悉生石灰，二氧化碳，硫酸铜与水的反应现象，记住各物质的俗名和用途。
师生总结
水的净化涉及到沉降，过滤，吸附，消毒杀菌等过程，用到明矾，氯气，活性炭等试剂；
2、水的组成需要清楚宏观微观，知道电解水的正负极产物及其检验方式，计算注意是质量还是体积还是物质的量；
3、水的物理特效有三点比较特殊；化学性质也有三个，需要记住操作现象，方程式俗名用途等。
教师
日期
学生
课程编号
12
课型
同步
课题
水
教学目标
1、掌握水的净化过程，方法，常用试剂；
2、熟悉水的电解实验，知道水的组成；
3、掌握水的物理性质，三大特性和化学性质。
教学重点
水的组成实验
水的化学性质
教学安排
版块
时长
1
知识温习
15mins
2
每识每课
5mins
3
新知精讲
30mins
4
课堂小憩
5mins
5
典例解析
40mins
6
师生总结
10mins