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第一章生活中的水 第一节水在哪里 一 地球上水的组成和分布1 水的状态 固态 液态 气态2 水的分布 海洋 大气 河流 湖泊 沼泽 冰川 生物体 地下等3 水体名称 分类1 海洋水 陆地水 大气水 生物水分类2 淡水 咸水 分类3 固态水 液态水 气态水 4 水体的比例 1 水是地球生命有机体的组成人体重量的2 3以上是水分 儿童可达4 5 水母含水量最高 2 生物的生命活动也离不开水一个健康的成年人一天平均约需要2 5升水 3 不同环境下的生物 对水的适应能力不同 二 水与生命 1 生物失去水途径有哪些 2 生物不断补充水份的途径有哪些 动物 呼吸 排汗 排尿 排便 动物 喝水 摄食 植物 表面蒸发 蒸腾 植物 利用根吸收水 三 水的循环 水汽 水的循环 水汽 陆地 海洋 水汽输送 蒸发 降水 下渗 地表径流 地下径流 蒸发 降水 内因外因类型意义 三 水的循环 2 水循环的意义 1 水循环是地球上各水体间相互联系的纽带 使水圈形成一个动态的系统 2 通过水循环 使海洋源源不断地向陆地供应淡水 滋润着土地 哺育着生命 地球上主要水体的平均更新周期 更新最快 大气水更新最慢 冰川 第2节水的组成 什么是物理变化 什么是化学变化 一 实验探究 水的电解 1 水的电解装置 顶端带有活塞的玻管 带刻度尺 阴阳极 分别与直流电源的负极 正极相连 长颈漏斗 用燃着的木条点燃 能使其燃烧且有淡蓝色火焰产生的气体是氢气 氢气不纯时 有尖锐的爆鸣声 A 通电后 阴阳两极产生了什么现象 B 两支玻璃管内液面出现了什么变化 两极上产生了大量的气泡 且阴极产生的气泡比阳极产生气泡又快又多 两支玻璃管内的液面都在下降 但阴 负 极的液面下降的较快 它们的体积比为 V正 V负 V氧气 V氢气 1 2 2 水的电解 电解水 实验过程 实验现象 C 检验两种气体的方法 用带火星的木条检验 能使其复燃的是氧气 氢气 阴极 氧气 阳极 检验 检验 可燃 蓝色火焰 带火星木条复燃或燃着的木条燃烧的更旺 水的分解 实验 收集到的氢气与氧气体积比 2 1 2 水的电解 电解水 实验 D 实验结论 1 水在通直流电的条件下 能分解生成氧气和氢气 2 水是由氧和氢组成的 3 水的电解是化学变化还是物理变化 为什么 能否说氧气和氢气是水的组成成分 二 水的性质 无色 无味 常温下液体 1标准大气压下100 1标准大气压下0 水结成冰时体积膨胀 4 时水的密度最大 4 以下时 水热缩冷胀 4 以上时 水热胀冷缩 状态 沸点 颜色 气味 水的异常现象 凝固点 拓展 水还有哪些性质 纯净的水是不良导体 水是一种良好的溶剂 水电解能生成氢气和氧气等 1 降下来的雪 2 晴天也不会融化 3 上面又再积雪 你知道冰山是如何形成的吗 4 由于积雪的重量 把下层的雪压成冰 5 如此形成的冰会往低处移 6 到海岸时前端的冰破裂被推挤出海 形成冰山 第三节水的密度 砝码 游码 1 在实验室中 测量液体体积的工具是测量物体质量的工具是 量筒 天平 平稳 最低处 游码 中央刻度线 左 右 大 小 砝码 游码 一 密度 物质的特性之一 1 定义 单位体积某种物质的质量 2 公式 密度 千克 米3 千克 米3 3 单位 千克 米3 或 克 厘米3 强调 运用公式进行计算时 单位要统一 4 单位的含义 每立方米物质的质量为多少千克 二 水的密度 水的密度是1000千克 米3 意义是 1米3水的质量为1000千克 水的密度是1克 厘米3 它所表示的意义是 1厘米3水的质量为1克 想一想 水的密度是1000千克 米3 它所表示的意义是什么 意义 1米3水的质量为1000千克 水的密度是1克 厘米3 它所表示的意义是什么 意义 1厘米3水的质量为1克 意义 1米3铁的质量为7 9 103千克 铁的密度是7 9 103千克 米3 它所表示的意义是什么 密度是物质的一种特性 1 各种物质都有自己的密度 2 不同物质的密度一般不同 气体的密度一般比固体 液体的密度小得多 同种物质密度跟物质的质量 体积大小无关 物质的密度并不是绝对不变的 它的大小受物质状态 温度等影响 但是要注意 如果无特殊说明 我们认为同种状态的物质 密度是一定的 气体的密度必须考虑温度 压强等影响 正确理解密度概念 对于同一种物质 是一个常数 对于不同的物质 在V相同的情况下 越大 m越大 对于不同的物质 在m相同的情况下 越大 V越小 常见物质的密度 三 密度的测量 1 原理 2 测定固体的密度 3 测液体的密度 第四节水的压强 一 压力 由于相互挤压 受力物体 垂直 受力物体 F F F 有人说 压力是由重力引起的 压力的大小等于重力 这些说法正确吗 思考 压力与重力的区别 地球的吸引 竖直向下 G mg 重心 垂直与接触面指向受力物体 接触且有挤压 由施力物体决定 受力物体表面 想一想 人双脚站立在泥地会陷下去 用什么办法可以使人不陷入泥地 压力产生的效果 使受力物体表面产生凹陷 结论 受力面积 压力越大 压力的效果越明显 压力大小 受力面积越小 压力的效果越明显 接触笔尖的手指受压的感觉比另一手指要强得多 且越用力这种感觉越明显 与手掌接触的那部分气球的形变较小 而手指顶着的那部分形变明显 用力越大 形变越明显 做一做 物体在单位面积上受到的压力 1 含义 二 压强 反映压力的作用效果 2 压强反映了压力的作用效果 3 公式 压强 p 牛 米2 牛 米2 4 单位 帕 帕斯卡 1帕 1牛 米2 一位中学生站在地面上时 对地面的压强约15000帕 其意义 每平方米面积上受到的压力是15000牛 练习 一只大象的质量为6吨 每只脚掌面积为600厘米2 这头大象四脚着地时对地面的压强是多少帕 取g 10牛 千克 解 6吨 6000千克 F G mg 6000千克 10牛 千克 60000牛 S 600厘米2 4 2400厘米2 0 24米2 2 5 105帕 答 大象四脚着地时对地面的压强是2 5 105帕 三 增大和减小压强的方法 1 增大压力 2 减小受力面积 1 减小压力 2 增大受力面积 想一想 1 菜刀的刀口为何磨得很薄 2 铁轨为什么不直接铺在路面上 而要铺在枕木上 3 背书包为什么要用扁而宽的带 骆驼的体重与马相似 但它的脚掌的面积约为马的 倍 这是为什么 这是为了减小受力面积 在相同的压力作用下 增大了压强 容易把菜切断 增大受力面积 减小压强 而不让铁轨陷于地面 宽的书包带与肩的接触面积大 在书包重一定的情况下 宽的书包带压强小 人感到舒服些 骆驼具有宽大的脚掌 增大了与沙漠中沙子的接触面积 减小了对沙子的压强 使它不至于陷于沙中 受到海水的压强是5 047 107帕 相当于504 7千克的物质压到1厘米2的面积上产生的效果 小故事 有一位名叫约翰 墨累的海洋学家曾经做了一个有趣的实验 他将3支大小不同的玻璃管的两端烧熔封闭 用帆布包紧后装进铜管里 铜管的上端开有小孔可以让水进入 再把这根铜管沉到5000米的深海 当他把铜管提上来时 不禁惊呆了 帆布里的玻璃全变成雪花状的玻璃粉 堂亚 斯图特是世界上最好的女自由潜水者 她能把 无限潜水 的纪录提高到122米 在潜水过程中 心跳会降至每分钟10次 她的肺缩小到平常的1 6 结论 水也会产生压强 四 水的压强 液体的压强还跟液体的密度有关 在同一深度 液体的密度越大 压强越大 液体内部处处都有压强 液体内部的压强随着深度的增加而增大 在同一深度处 液体向各个方向的压强都相等 液体压强的特点 液体对容器底部和侧壁都有压强 p gh 指液体的密度 h指液体某处到最高液面的垂直距离 3 此公式只适用于计算液体的内部压强 影响液体内部压强的因素 1 液体的密度 2 液体的深度 压强计 测量液体内部压强的大小 第5节水的浮力 一 浮力 不会游泳的人在死海里为什么不会被淹死 一 水的浮力 1 在水中会上浮的物体受到向上的浮力 2 在水中会下沉的物体也受到向上的浮力 3 所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力 浮力的方向 竖直向上 4 不但液体会产生浮力 气体也会产生浮力 什么是浮力呢 浸在液体 或气体 中的物体受到的液体 或气体 向上的力叫做浮力 实验 P20的实验 读数4 4N 读数2 6N 读出下图的数据 测量法 F浮 G F拉 二 阿基米德原理 浸在液体里的物体 受到向上的浮力 浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力 公式 F浮 G排液 液gV排液从公式可看出浮力的大小与液体的密度大小有关 与物体排开的液体体积多少有关 与物体浸入的深度无关 阿基米德原理的理解和运用 1 对阿基米德定理这个公式的理解应注意 1 公式中是液体的密度 而不是浸入液体的物体的密度 2 公式中V排液是浸入液体时 排开液体的体积 物体可以完全浸入 也可以是部分浸入 2 用阿基米德原理进行计算时 注意计算过程中的单位要统一 桥墩受到浮力吗 三 物体的沉浮物体的沉浮条件1 物体的沉浮条件2 物体的沉浮条件3 G F浮 悬浮 F浮 G 物体的沉浮条件4 G F浮 F浮 G 漂浮 物体的沉浮条件 物体的浮沉取决于物体所受的浮力和重力的大小 讨论 一个实心物体浸没在液体中 你能否根据物体密度与液体密度之间的关系 对物体的浮沉作出判断 结论 物 液悬浮 物 液下沉 物 液上浮 实例 煮汤圆或饺子 油轮泄漏 一艘轮船从河里驶向海里 船要 一些 上浮 下沉 上浮 因为不同的液体密度不同 液体排开的体积不同 液面对应的位置也就也不同 注意 密度计的下端装有铅丸或水银 密度计上所标的数值是纯数 这个纯数代表被测液体的密度与水的密度的比值 下大上小 刻度不均匀 五 物体浮沉条件应用1 密度计把模拟密度计分别放入水中和盐水中为什么将吸管放入不同的液体中 液面所对的位置会不同 2 关于轮船 轮船实验 捏成一团的橡皮泥会沉入水底 而做成空心的橡皮泥却为什么会漂浮在水面 与橡皮泥类似 用钢板制成的轮船 可以排开更多的水 获得更大的浮力 从而能够漂浮在水面上 3 关于潜水艇 改变自身重力 实验 注意观察 当注射器将气体压入玻璃球时 或将球内的气体吸出时 玻璃球内的水量和玻璃球沉浮的状态 当注射器将气体压入玻璃球时 球内的水量减少 球 和球内的水 受到的重力变小 一旦重力小于浮力 球将上浮 反之 当注射器将球内的气体吸出时 球内的水量增多 球 和球内的水 受到的重力变大 一旦重力大于浮力 球将下沉 第六节物质在水中的分散状况 溶质 被溶解的物质称为溶质 固 液 气 溶剂 能溶解其他物质的物质 溶液 溶质在溶剂中溶解后得到的物质 通常不指明溶剂的溶液 一般指的是水溶液 象蔗糖 食盐 高锰酸钾等 如水 酒精等 水是较好的溶剂 许多物质能溶在其中 碘酒 高锰酸钾溶液 糖水 盐水 一 溶液 请说说溶液有什么特征 1 溶液是一种均一 稳定的混和物 2 稳定是指外界条件不变 溶质和溶剂不会分离 3 溶液由溶质和溶剂组成 故是混和物 溶质质量 溶剂质量 溶液质量 思考 你认为在溶液中这三者的质量存在什么样的关系吗 如何判断溶液中的溶质和溶剂 1 固体 气体溶于液体时 溶质是固体 气体 溶剂是液体 2 两种液体互溶时 一般情况下量多为溶剂 量少者为溶质 但有水时 不论水的多少 水是溶剂 悬浊液 固体小颗粒悬浮在液体里形成的混和物 二 悬浊液 乳浊液 乳浊液 小液滴分散在 不相溶的 液体里形成的混和物 不均一 不稳定 久置分层 对比溶液 悬浊液和乳浊液的不同点和相同点 你认为日常生活中较好的溶剂是什么 水能溶解很多种物质 是最常用的较好的溶剂 常用的溶剂还有酒精 汽油 丙酮等 第7节物质在水中的溶解 一 饱和溶液和不饱和溶液 在一定温度下 一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液 叫做饱和溶液 还能继续溶解某种溶质的溶液 叫做不饱和溶液 1 概念 2 饱和溶液和不饱和溶液的相互转化 对大多数溶液来说 饱和溶液 不饱和溶液 升温或增加溶剂 降温 减少溶剂 加溶质 对少数溶液来说 饱和石灰水 不饱和石灰水 降温 加溶剂 升温 减少溶剂 加溶质 饱和溶液 不饱和溶液 浓溶液 稀溶液 概念 概念 升温或增加溶剂 降温 减少溶剂 加溶质 3 饱和溶液和溶液的浓 稀无关 二 溶解度 S 通常把一种物质溶解在另一种物质里的能力叫做溶解性 溶解性的大小跟溶质和溶剂的种类有关 同一种物质在不同溶剂里的溶解性不相同 不同物质在同一种溶剂里的溶解性不相同 1 固体的溶解度 定义 在一定温度下 某物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量 叫做该物质在这种溶剂里的溶解度 一定温度 100克溶剂 一般指水 饱和状态 条件 标准 溶液状态 单位 质量 克 固体的溶解度的四要素 例 蔗糖在20 是的溶解度是203 9g 表示的意义 在20 时 100g水中最多可溶解203 9g蔗糖 在20 时 100g水中溶解203 9g蔗糖 溶液达到饱和 练习 1 在20 时 100g水中溶解36g氯化钠溶液达到饱和 则20 时氯化钠溶解度是 g 36 2 在0 时 100g水中最多可溶解13 3g硝酸钾 则0 时硝酸钾溶解度是 g 13 3 3 20 时硝酸钾的溶解度是31 6g 这句话的含义是什么 将其关系代入下表 20 31 6g 100g 131 6g 2 溶解度与溶解性的关系 易溶 可溶 微溶 难溶 练习 1 不溶物就是绝对不溶于水的物质 此话是否正确 2 20 时碳酸钙的溶解度是0 0013g 所以碳酸钙是 溶物质 3 20 时氯化钠的溶解度是36g 则氯化钠属于 A 易溶物质B 可溶物质C 微溶物质D 难溶物质 难 10g 1g 1g 0 01g A 50 10 20 30 40 0 60 70 808 90 100 50 10 20 30 40 80 60 70 80 90 100 110 180 170 160 150 140 130 120 190 200 硝酸铵 硝酸钾 硝酸钠 氯化铵 氯化钾 氯化钠 硼酸 硝酸钾 硝酸钾在不同温度时的溶解度 13 3 31 6 20 9 45 8 63 9 85 5 110 138 168 202 246 3 溶解度的表示方法 1 列表法 2 溶解度曲线 50 10 20 30 40 0 60 70 808 90 100 50 10 20 30 40 80 60 70 80 90 100 110 180 170 160 150 140 130 120 190 200 硝酸铵 硝酸钾 硝酸钠 氯化铵 氯化钾 氯化钠 硼酸 100 硼酸 硝酸铵 硝酸钠 硝酸钾 氯化铵 氯化钾 氯化钠 60 70 50 10 20 30 40 80 90 100 110 180 170 160 150 140 130 120 190 200 50 10 20 30 40 0 90 60 70 80 温度 固体的溶解度曲线练习 横坐标60 纵坐标110的交点A表示什么意义 40 时氯化铵的溶解度为 70 时氯化铵的溶解度为 70 时氯化钾的溶解度为 46g 44g 60g A 4 在40 时 硝酸钾的溶解度 填大于 小于 硝酸钠的溶解度 60 70 808 50 10 20 100 硼酸 硝酸铵 硝酸钠 硝酸钾 氯化铵 氯化钾 氯化钠 60 70 50 10 20 30 40 80 90 100 110 180 170 160 150 140 130 120 190 200 50 10 20 30 40 0 90 60 70 80 温度 固体的溶解度曲线练习 68 134g 小于 3 在 时硝酸钾和硝酸钠的溶解度相同 都约为 5 在80 时氯化钠 氯化钾 氯化铵 硼酸的溶解度由大到小的顺序是 氯化铵 氯化钾 氯化钠 硼酸 0 05 0 10 0 15 0 20 90 70 40 0 10 20 50 60 80 100 30 0 05 0 10 0 15 0 20 90 70 40 0 10 20 50 60 80 100 30 温度 100 50 10 20 30 40 0 90 60 70 80 温度 熟石灰的溶解度曲线 讨论 固体物质溶解度受温度变化影响情况 大多数固体物质溶解度随温度升高而增大 硝酸钠 硝酸钾 硝酸铵等 少数固体物质溶解度受温度影响不大 氯化钠 极少数固体物质溶解度随温度升高反而减小 熟石灰 4 气体的溶解度 气体溶解度一般随压强增大而增大 压强减小而减小 气体溶解度一般随温度升高而减小 温度降低而增大 影响气体溶解度的因素 温度 压强 表示 0 时 氧气的溶解度为0 049 意义 在0 氧气压强为1标准大气压时 1体积水最多能溶解0 049体积氧气 不同的物质溶解度受温度的影响是不同的 大多数物质的溶解度随着温度的升高而增大 影响很大 如硝酸铵 硝酸钾 硝酸钠等 表现为曲线陡 影响不大 如氯化钠 氯化钾 氯化铵 表现为曲线平缓 极少数物质的溶解度随着温度的升高而减小 如氢氧化钙 溶解度曲线上的各点的意义 曲线上每个点表示某温度下某溶质的溶解度 溶解度曲线表示同一物质的不同温度时的不同溶解度数值 曲线表示不同物质在同一温度时的溶解度数值 曲线表示物质的溶解度受温度变化影响大小的情况 两条曲线的交点 表示在该温度下两种物质的溶解度相等 曲线上每个点所配制的溶液是该温度下这种溶质的饱和溶液 曲线下方的点表示对应温度下该溶质的不饱和溶液 补充 给水加热时我们可以看到水煮沸前会出现气泡 说明气体的溶解度随温度的增加而 2 打开健利宝盖时我们会看到有气体冒出 说明气体的溶解度和 有关 减小 气体溶解度一般随压强增大而增大 压强减小而减小 压强 溶液中溶质的质量分数 溶质的质量 溶液的质量 溶质的质量 溶质的质量 溶剂的质量 说明 溶质的质量分数没有单位 是一个比值 常用小数或百分数表示 三 溶质的质量分数 1 有关溶质的质量分数计算 已知溶质和溶液或溶剂的质量 求溶质的质量分数 例1 从一瓶氯化钾溶液中取出20g溶液 蒸干后得到2 8g氯化钾固体 则这瓶溶液中溶质的质量分数是多少 二 计算配制一定溶质的质量分数的溶液所需溶质和溶剂的质量 例3在农业生产上 有时用10 20 的食盐溶液来选种 如配制150kg16 的食盐溶液 需要食盐和水各多少 例 配制溶质的质量分数为10 的氯化钠溶液50克 水的质量为50克 5克 45克 用天平称5克氯化钠 用量筒量45毫升的水 3 溶解 四 配制一定溶质质量分数的溶液步骤 1 计算 溶质的质量和溶剂的质量或体积 2 称量 称取和量取 3 溶解 装瓶 贴标签 1 计算 氯化钠的质量 50克 10 5克 2 称量 第八节物质在水中的结晶 一 晶体和非晶体 1 晶体有一定的熔点和凝固点 非晶体没有一定的熔点和凝固点 2 晶体有规则的几何外形 不同的晶体有不同的几何外形 非晶体没有规则的几何外形 有什么办法可以从溶液中得到美丽的晶体 二 晶体的获得 1 蒸发溶剂 结晶的办法 2 冷却热饱和溶液 一般适用于溶解度受温度影响较小的物质 适用于溶解度受温度影响较大的物质 事实上 人们从水溶液中提取物质时 通常是将以上两种方法综合起来使用 也就是 先通过加热使溶液浓缩 减少溶剂 再将溶液冷却 降低温度 使溶液中的物质结晶析出 第九节水的利用和保护 一 水资源 1 水资源指的是淡水资源 2 水是人类生存必不可少的物质之一 目前人类较易利用且利用较多的是河流水 淡水湖泊水和埋藏较浅的地下淡水 这些水体只占全球总水量2 53 的淡水总量中0 3 二 水资源的分布 水资源和一个地区的水循环活跃程度密切相关 对于一个区域来说 人们使用的水相当于该区域在一段时间内降水的总量和同期蒸发损失的水量之差 全球水资源的分布特点 1 空间分布不均衡 水资源最丰富的是南美的巴西 其次是俄罗斯 加拿大 美国 印尼和中国 2 人均水资源拥有量差异大 三 我国的水资源 我国水资源分布特点 1 空间上 时间上 2 我国人均水资源是世界水平的 属于贫水国 东多西少 南多北少 夏季丰富 冬季欠缺 年际变化大 1 4 四 水的净化 A 沉淀法 B 过滤法 C 蒸馏法 水污染的主要原因 1 工农业生产和生活污水2 工业废水中含有有毒物质3 农业废水中含有化肥 农药 过滤法的要求 一贴 二低 三靠 一贴 滤纸要紧贴漏斗内壁 二低 滤纸边缘低于漏斗边缘 漏斗里液面必须低于滤纸边缘 三靠 倾倒液体时 烧杯靠着玻璃棒 玻璃棒末端轻轻靠在三层滤纸一端 漏斗紧靠接收液体的容器内壁 加热 蒸馏 冷凝 分离或提纯液态混合物 液体的沸点不同 溶解 过滤 悬浊液 物质的溶解性不同 加入明矾等凝聚剂 搅拌后静置 悬浊液 物质溶解性不同 除去水中已溶解的物质 直接饮用 除去水中的悬浮微粒 悬浮微粒凝聚而沉淀 结论 蒸馏水里不再含有杂质 只含有水一种物质 这种 由一种物质组成的物质 叫纯净物 五 粗盐的提纯 粗盐精制的三个步骤 1 溶解 2 过滤 3 蒸发