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第九讲自然界的水
模块一、化学新世界
【学习目标】
1.掌握水的电解实验和水的组成；
2.掌握氢气的性质；
3.了解自来水厂的净化工艺；
4.掌握过滤、吸附等净化操作和原理；
5.知道硬水与软水的区别，了解硬水的危害及硬水的软化方法；
6.了解水资源的利用及防止水污染的方法。
【要点梳理】
要点一、水的电解实验
1.实验装置：
2.实验现象：
（1）电极上均有气泡产生；
（2）a、b两试管中气体体积比约为2:1。
3.气体验证：
（1）a中气体点燃火焰呈淡蓝色（若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气；
（2）b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气。
4.实验结论：水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
通电
水?氢气?氧气
HO→H+O
222
从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由氢元素和氧元素组成的。
要点诠释：
1.电解水时电极上出现的气体可巧记为“正氧负氢、氢二氧”。
2.理论上水分解产生氢气和氧气的体积比为2:1，但由于氧气比氢气在水中溶解的量多，
所以实验中氢气与氧气的体积比往往大于2:1。
要点二、氢气
1.物理性质：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小（最轻的气
体）。
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2.化学性质：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量，生成
水。
点燃
氢气?氧气????水
点燃
H?O????HO
222
3.检验氢气的纯度：
（1）验纯的原因：如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2％时，
点燃就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯
度。
（2）验纯的方法：如图所示，收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾
斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再
收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗噗”声，说明氢气已纯净。
要点诠释：
1.经检验不纯需要用排空气法再重新收集时，要用拇指按住试管口一会，否则试管内的氢气
火焰可能还未熄灭，有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。
2.点燃任何可燃性气体（如氢气、一氧化碳等）之前都要检验纯度，以防止发生爆炸。
3.氢气是理想的能源（氢气燃烧放热多，燃烧产物不污染环境）。当前发展氢能源所面临的
主要问题有：高效、经济的制氢方法；贮存、运输氢气的安全问题等。
要点三、水的净化
1.自来水的净化过程：
自来水的生产过程可分为以下几个步骤：（1）先加入絮凝剂，使悬浮在水中的微小颗粒
状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离；（2）使沉淀池里较澄清的水，经过滤池和
活性炭吸附池，得到更清的滤后水；（3）在滤后水中通入适量氯气（或二氧化氯）进行消
毒后，得到较纯净的自来水（自来水属于混合物）。
2.纯水与天然水的区别：纯水是无色、无臭、清澈透明的。自然界中的河水、湖水、井水、
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