文档文本内容
第07 节 运动的水分子
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03 过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1. 认识水的三态变化,理解固态、液态、气态水之间相互转化的宏观现象与微观本质;
2. 掌握分子的三大基本特征,能运用分子的性质解释生活中常见的扩散、热胀冷缩、物
质三态变化等现象;
3. 了解水的天然循环过程、循环动力与意义,知晓地球上水资源的分布特点;
4. 识记天然水人工净化的常用方法(沉降、过滤、吸附、蒸馏),掌握过滤操作“一贴
二低三靠”基本要求;
5. 能区分纯净物和混合物,学会判断常见水体系的物质类别,树立爱护、节约用水的意
识。
预习重点
1. 水三态变化的微观实质;
2. 分子的基本特征及现象解释;
3. 天然水净化的方法、原理与过滤操作规范。
预习难点
1. 区分宏观物质状态变化与微观分子的改变,明确三态变化中分子本身不变;
2. 结合实验与生活实例,灵活运用分子性质分析现象;
3. 分析过滤操作失误造成滤液浑浊的原因。
放眼自然界,水以万千姿态装点着我们的世界。寒冬时节,流水凝结成晶莹的寒冰;春日回暖,冰雪
慢慢消融化作潺潺溪流;烈日之下,路面的积水悄然蒸发,消失不见;清晨的林间,薄雾缭绕,草木上凝
结着晶莹露珠。云、雾、雨、露、冰、雪,本质都是水在不同条件下发生的状态转变。这些随处可见的自
然现象,背后都隐藏着微观粒子的运动规律。看似普通的水,在微观世界里有着奇妙的变化。结合观察到
的现象,请大家思考以下三个问题:
水在固态、液态、气态之间相互转化时,构成水的水分子本身有没有发生改变?
为什么热水中的有色物质扩散速度会明显快于冷水?这体现了水分子怎样的特点?
天然河水、湖水含有泥沙、异味等杂质,我们可以通过哪些方法将其净化为生活用水?
知识点01 水的三态变化及微观本质
1、水的三态变化
(1).描述水的三态变化的过程。
水有三种状态: (冰)、 (水)、 (水蒸气),三者可相互转化:
冰→水: ,固态变为液态;水→水蒸气: ,液态变为气态;
水蒸气→水: ,气态变为液态;水→冰: ,液态变为固态。
(2).水的三态变化的过程中,水分子发生了怎样的变化,其微观本质是什么?
水的三态变化属于 变化,变化的本质是水分子的 改变,而水分子的 不变:
固态(冰):水分子 ,只能在固定位置振动;
液态(水):水分子 ,可自由运动;
情|境|启|思
深|研|精|炼
气态(水蒸气):水分子 ,完全自由运动。
(3).从微观角度解释生活中常见的现象:
(1)雨后水渍消失:水分子吸收能量,运动 ,间隔 ,变成水蒸气逸散到空气中(蒸发)
(2)锅盖滴水:水蒸气遇冷,能量降低,运动 ,间隔 ,凝结成水滴(液化)。
【特别提醒】
1.水的三态变化是物理变化,无新物质生成,分子本身永远不变,切勿误认为状态改变分子体积会变大/变
小。
2.温度只改变分子运动速率和分子间隔,不会改变分子本身的大小。
3.气体受压体积变小,本质是分子间隔被压缩,并非分子本身变小。
2、分子的特征
(1).什么是分子?阅读课本寻找分子的概念。
许多物质像水一样,是由分子构成的,如氢气( )、氧气( )、二氧化碳( )等。分子是构
成物质
的一种微观粒子,它们都是由 构成的。
(2).实验探究一:酒精与水混合实验
实验步骤
取一支20mL 的大试管,先加入10mL 蒸馏水,再加入10mL 酒精,然后用带玻璃导管的橡
皮塞塞住试管口,竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口,上下颠倒试管
几次,再次竖直静置,
实验现象
混合静置后,液面高度 刻度线
实验结论
,酒精分子进入到水分子的间隔中,导致体积减小。
(3).实验探究二:品红扩散实验
实验步骤
取两个相同容量的小烧杯,一个烧杯中加入半杯热水,另一个烧杯中加入半杯冷水,然后分
别加入少量品红溶液,观察现象,并用秒表记录扩散时间。
实验现象
品红在热水中扩散得 ,在冷水中扩散得 。
实验结论
,且温度越高,分子的运动速率越快。
(4).我们的肉眼能看到分子么?小小的一滴水中含有 1021 个水分子,水分子的特征尺度为0.4 纳米(0.4×
10-9 m ),这比纸张的厚度(100 微米=1×10-4 m)还要小几百万倍。从这组数据你能感受到什么?
(5).归纳总结:分子的特征
① ② ③
【特别提醒】
1.所有分子、原子等微观粒子都在不停运动,不存在静止的微观粒子,固态物质中的分子也只是运动幅度小。
2.热胀冷缩、气体压缩、物质三态变化,全部是分子间隔改变导致,和分子本身大小无关。
3.闻到气味、物质扩散等现象,都可以用“分子在不断运动”来解释。
【例1】洋葱被誉为“蔬菜皇后”,其营养成分丰富,对癌症、心血管疾病等有预防作用。请完成下面小题。
切洋葱时可闻到刺激性气味,这说明
A.分子的体积很小
B.分子在不断运动
C.分子的种类改变
D.分子之间有间隔
【即练1】劳动人民经过长期观察,将气候变化凝结成俗语:“五九、六九冰上走,七九河开,八九燕来。”
对这句话的理解错误的是
A.冰和水均由水分子构成
B.河开时水分子本身不变
C.冰和水的分子间隔不同
D.河开时分子才开始运动
【即练2】透过现象看本质,下列对相关现象微观解释不正确的是
A.酒香不怕巷子深——分子在不停地运动
B.一氧化碳和二氧化碳化学性质不同——分子构成不同
C.变瘪的乒乓球放在热水中鼓起——球内气体受热分子变大
D.湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快——温度越高分子运动越快
知识点02 天然水的人工净化
1. 水的天然循环
(1).循环动力: (太阳为水分子提供能量)。
(2).循环过程
江河湖海、地表的液态水吸收 ,水分子运动 、间隔 ,蒸发成为水蒸气;水蒸气上升到高空
遇冷,分子间隔 ,液化形成云、雾;云层不断聚集,最终以雨、雪等形式降落到地面,完成循环。
(3).循环意义
水的天然循环属于 变化,既实现了水资源的 ,也完成了天然水的 ,为陆地生物持续
提供淡水资源。
【特别提醒】
1.水的天然循环全程只有三态变化,无新物质生成,始终是物理变化。
2.水循环的根本动力是太阳能,不是重力、风力。
2.天然水的人工净化
(1).天然水中的杂质都有哪些?你能给它们分分类么?
不溶性杂质(如 )
可溶性杂质(如 )
微生物(如 )
(2).天然水的人工净化要经过哪些步骤?每一步的原理是什么?
步骤
原理
关键操作 / 特点
过滤的图示
沉降
除去
加明矾可
分离 与液体
遵循 “一贴二低三靠”:
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;
二低:滤纸边缘、液面 漏斗边缘;
三靠:烧杯靠玻璃棒、玻璃棒
靠 、漏斗末端靠烧杯内壁
吸附
除去 和
用 ,利用其 结构
步骤
原理
关键操作 / 特点
过滤的图示
杀菌
杀灭微生物
自来水厂用 ,家庭常用
除去可溶性杂质,得到
纯水
净化程度
(3).物质分类
纯净物:由 物质组成(如 )
混合物:由 物质组成(如 )
【特别提醒】
1.过滤只能除去不溶性杂质,无法除去可溶性物质,过滤后的水依然是混合物。
2.过滤后滤液仍然浑浊的常见原因:滤纸破损、液面高于滤纸边缘、承接仪器不干净。
3.活性炭仅吸附色素和异味,不能杀菌,也不能降低水的硬度。
4.明矾、活性炭净水均为物理变化,投药杀菌属于化学变化。
【例2】以下关于“水循环”说法正确的是
A.“水循环”使淡水资源用之不竭
B.我国淡水资源丰富,分布均匀
C.水的天然循环实现了水资源的重新分配
D.水在天然循环过程中实现了自身净化,可直接饮用
【即练3】过滤是混合物分离的一种常用方法。下列关于过滤的实验操作说法正确的是
A.能把自来水变成纯净物
B.玻璃棒的作用是搅拌,加快过滤速率
C.漏斗下端管口紧靠烧杯内壁可以防止滤液液滴飞溅
D.过滤后滤液仍然浑浊是因为滤纸没有紧贴漏斗内壁
【即练4】自来水厂净水过程示意图如图所示。下列说法不正确
...的是
A.第一步是加入混凝剂使水澄清
B.甲池是过滤池将难溶物分离出去
C.吸附池中应加入明矾试剂吸附异味
D.消毒后进入清水池,最后进入千家万户
1.水是生命之源。下列关于水的说法错误的是
A.地球上的淡水资源十分有限
B.无色、无臭、透明的液体一定是纯水
C.利用活性炭可除去水中的色素和异味
D.园林灌溉将漫灌改为滴灌、喷灌可节约用水
2.进入20 世纪,人们已经能通过扫描隧道显微镜探测到物质中原子和分子的排列情况。需要借助高分辨
率的扫描隧道显微镜才能观察到分子是因为
A.分子间有间隔
B.分子的体积很小
C.分子在不断运动
D.分子是可分的
3.重庆温泉资源得天独厚,泉水中富含钙、镁、硒等多种矿物质成分。下列相关说法正确的是
A.钙、镁、硒都属于金属元素
B.温泉水经过活性炭吸附后可变为纯水
C.长期饮用硬度高的泉水对身体有益
D.蒸馏可以除去温泉水中的钙、镁等离子
4.明代《天工开物》记载了古法制纸工艺。以下部分工序与实验室的基本操作对应错误的是
A.斩竹漂塘——浸泡
B.煮楻足火——加热
C.荡料入帘——过滤
D.透火焙干——蒸馏
5.河水净化的主要步骤如图所示,有关说法错误的是
A.步骤Ⅰ可以去除难溶性杂质
B.试剂M 可以是活性炭
C.步骤Ⅲ杀菌消毒属于化学变化
D.净化后的水是纯净物
6.如图是探究分子运动的实验装置。下列有关说法中不正确的是
A.烧杯A 中液体变为红色
B.烧杯B 中溶液的pH 逐渐变大
C.烧杯C 起参照对比的作用
D.该实验采用了控制变量的思想
7.下列事实不能表明构成物质的微粒间有间隔的是
A.100mL 水与100mL 酒精混合后总体积小于200mL
B.加压时可以将大量氧气缩到蓝色钢瓶里
C.密封在注射器中的空气很容易被压缩
D.1L 黄豆与1L 绿豆混合后总体积小于2L
8.每年冬天,岳麓山都会有雾凇景观。雾凇是由空气中的水蒸气过冷而附着于地面物体(如树枝、电线)迎
风面上,形成的白色或乳白色不透明冰层。下列关于雾凇形成过程的说法正确的是
A.水分子的种类改变
B.每个水分子体积变大
C.水分子间的间隔改变
D.水分子的质量变小
9.某兴趣小组的同学制作了如图所示的简易净水器。下列说法正确的是
A.活性炭可以吸附颜色和异味
B.净水时水最后流经石子
C.石子和活性炭可调换顺序
D.杯子里得到的水是纯净物
10.过滤是基本的实验操作之一。下列关于过滤的说法错误的是
A.若滤纸太大,可以用剪刀裁小
B.该过滤操作是正确的
11.常见的净水方法
净水方法
原理
沉降
①静置:使大颗粒杂质自然沉降;
②吸附沉降:通常加入明矾等混凝剂使小颗粒固体沉降
过滤
除去水中的___________杂质
吸附
利用活性炭的___________性除去水中的色素和异味
杀菌消毒
加入杀菌剂(如漂白粉、氯气等),杀灭水中的细菌等微生物
蒸馏
利用混合物中各成分的___________不同,除去水中的可溶性和不溶性杂质
特别提醒
①净水方法中发生了化学变化的是___________,其余发生的为物理变化。
②单一操作中,蒸馏的净化程度较高。
12.分析下面的信息,可以知道分子有什么性质?
1 滴水中约有1670000000000000000000 个水分子
1 个水分子的质量约为0.00000000000000000000000003 千克
【知识小结】
(1)微粒(分子)的性质1:分子的___________和___________都很小。
【交流讨论】分析以下生活与实验现象,可以知道分子还有什么性质?
①花香在空气中扩散②湿衣服中的水在晾晒下的挥发③蔗糖在水中的溶解④品红在水中的扩散。
【知识小结】
(2)微粒(分子)的性质2:___________
13.分子
(1)由分子构成的物质,________是保持其________的最小粒子,由分子构成的物质有
2
O 、
2
N 、
4
CH 等。
(2)用分子性质解释常见现象
常见现象
分子的性质
①一个水分子的质量约是
26
3 10
kg
-
´
②一滴水中大约有
21
1.67 10
´
个水分子
分子的质量和体积都很________
①墙内开花墙外香
②品红在水中扩散
③湿衣服在太阳下干得更快
分子在________,温度越高,运动速率越________
①水的三态变化
②物质的热胀冷缩
③50 mL 酒精和50 mL 水混合后体积小于100mL
④氧气能被液化储存于钢瓶中
分子之间有________
易错警示:物质由液态变为气态后体积增大是分子间隔变大,不是分子体积变大。
特别提醒:同种分子化学性质相同,不同种分子化学性质不同。
(3)小实验——分子运动现象的探究
实验装置及过程
实验现象及分析
①过程Ⅰ中A 烧杯中溶液呈无色,过程Ⅱ试管中溶液________;
分析:水不能使酚酞溶液变红,氨水能使酚酞溶液变红。
②过程Ⅲ中A 烧杯溶液________;
分析:烧杯B 中浓氨水有________性,氨气分子运动到A 烧杯中与水反应生成氨水,氨水显________
性,使酚酞溶液________。
实验结论:________。
14.了解无锡毫茶的烹制方法。
(1)煮茶:“日出卧龙日暮色,月生青顶月茶香”。从微观角度解释煮茶时闻到茶香的主要原因是_____。
(2)泡茶:古代锡器Sn 常用来泡茶,时间长久锡器表面会形成SnO2,其中Sn 的化合价为______。
(3)饮茶:茶叶中茶多酚具有增强血管、降血脂的作用,茶具中的茶隔可将茶水与茶叶、茶梗分离,其中茶
隔的作用类似于化学实验操作中的______。
15.《茶疏》中对泡茶过程有如下记载:“治壶、投茶、出浴、淋壶、烫杯、酾茶、品茶……”,请利用所
学知识对泡茶过程进行分析。
(1)在泡茶过程中“出浴”是将茶水与茶叶分离,对应的化学分离方法为___________;
(2)“品茶”闻香,享受喝茶过程。从微观角度解释,闻到茶散发出来的香气的原因是___________;
(3)“鸡初鸣,咸漱”,清晨漱口是古人的一种洁牙杀菌方法。古人常使用的漱口水有酒、醋、盐水、茶水等。
茶叶可以预防蛀牙和保持口腔清洁,因为茶中含有氟,这里的氟是指___________(选填“分子”、“原子”或“元
素”)。
16.小明同学将浑浊的河水样品倒入烧杯中,先加入明矾粉末,然后搅拌溶解。静置一段时间后,采用如
图所示装置进行过滤。请回答:
(1)该装置图中存在着明显错误,请你找出其中的两处错误。①___________,②___________。
(2)过滤后观察发现,滤液仍然浑浊,可能的原因是___________(答一条即可)
17.兴趣小组同学开展了有关“水的净化”项目式学习活动。
I.参观自来水厂绘制净水流程:
(1)在净水过程中可加入活性炭,目的是利用其___________性,除去色素和异味。
(2)过滤池可以除去水中的___________(填“可溶性”或“难溶性”)杂质。
II.走进实验室探究原理:小明同学利用下图所示装置对浑浊的河水进行过滤。
(3)图中还缺少的仪器是___________。
(4)过滤后的滤液仍然浑浊,可能的原因是___________(填序号)。
①滤纸破损 ②滤纸未紧贴漏斗内壁
(5)该装置净化后的水属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。