第一節 愛護水資源
1、 水資源現狀
1. 地球表面約71％被水覆蓋著。但淡水只約佔全球水儲量的2.53％，其中大部分還分佈在兩極和高山的冰雪及永久凍土，難以利用；可利用的只約佔其中的30.4％。
2. 海水中含量最多的物質是水（H2O），含量最多的元素是氧元素，最多的金屬元素是鈉元素。
3. 我國水資源的現狀是分佈不均，人均不足。
4. 水資源緊張的原因：一方面人類生活、生產的用水量不斷增加，另一方面未經處理的廢水、廢物和生活汙水的任意排放及農藥、化肥的不合理施用等造成的水體汙染，加劇了可利用水的減少，使原本已緊張的水資源更顯短缺。
2、 愛護水資源——一方面要節約用水，另一方面要防止水體汙染
1. 節約用水的一些具體措施：1提高水的利用效率。2使用新技術，改革工藝和改變習慣。2汙水處理之後，循環利用。4"一水多用"。
2. 防止水體汙染的一些具體措施：1不使用含磷洗衣粉。2工業"三廢"要進行綜合利用和經處理使之符合排放標準後再排放。3農業上提倡使用農家肥，合理使用化肥和農藥。4生活汙水集中處理和排放。
第二節 水的淨化
一、純水與天然水、硬水與軟水
2、 水的淨化方法
(1)自然界的河水、湖水、井水、海水等天然水都不是純水，都含有許多可溶性和不溶性雜質，都屬於混合物。
(2)天然水通過吸附沉澱、過濾、吸附、消毒殺菌、蒸餾等不同途徑可以得到不同程度的淨化。（在這四種淨化水的方法中，蒸餾的淨化程度最高，蒸餾後，得到的水是純淨物）
1. 過濾：把不溶於液體的固體物質與液體分離。具體操作見"二、過濾"。
2. 吸附沉降：常用明礬、活性炭對水中的雜質吸附而沉降。
· 明礬是一種常用的淨水劑，它溶於水後生成的膠狀物可以對懸浮雜質吸附沉降，以達到淨水的目的。
· 活性炭具有疏鬆多孔的結構，可以吸附水中的懸浮物，也可以吸附溶於水的色素和異味。
· 活性炭淨水器的入水口在淨水器的下面，可以使淨水效果更好。
3. 蒸餾：除去水中可溶性雜質的方法，淨化程度相對較高，得到的蒸餾水可以看成是純淨物。
4. 殺菌：在水中加入適量的藥物進行殺菌、消毒。如漂白粉、氯氣（Cl2）、二氧化氯（ClO2）等。
5. 自來水廠淨水時，需要經過沉澱、過濾、吸附、投藥消毒的步驟，但是沒有蒸餾和煮沸的步驟。在淨化水的方法中，只有投藥消毒屬於化學變化，其餘都屬於物理變化。
（一）過濾（見下圖）
過濾 是一種將固體和液體分離的基本操作方法。
原理：可溶性物質能透過濾紙，固體不能透過濾紙而留在濾紙上。
適用範圍：分離不溶性固體和液體的混合物，或除去混合物，或除去混合物中不溶性雜質。
【實驗器材】帶鐵圈的鐵架臺、漏斗、玻璃棒、燒杯【注意事項】
1. 操作時注意"一貼、二低、三靠"。"一貼"：濾紙緊貼漏斗內壁，用少量水潤溼濾紙並使濾紙與漏斗壁之間沒有氣泡（保證過濾效率）。"二低"：濾紙低於漏斗邊緣、濾液低於濾紙邊緣（否則被過濾的液體會直接從濾紙與漏斗之間的間隙流到漏斗下的接受器中，使濾液渾濁）。"三靠"：燒杯緊靠玻璃棒（玻璃棒的作用：引流）、玻璃棒緊靠三層濾紙、漏斗下端管口緊靠燒杯內壁（使濾液沿燒杯壁流下，防止滴下的液滴四處迸濺）。
2. 如果兩次過濾之後濾液仍然渾濁，原因可能是①濾紙破損或②過濾時液麵高於濾紙邊緣或③儀器不乾淨。
（二）硬水的軟化
1. 硬水：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水叫做硬水。軟水：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水叫軟水。
2. 硬水和軟水的區分方法：分別取少量的軟水和硬水於試管中，滴加等量的肥皂水，振盪。有較多泡沫產生的水是軟水；泡沫很少，產生浮渣的水是硬水。
3. 硬水在加熱或長久放置時會有水垢生成，化學方程式為：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑
4. 硬水的危害：① 用硬水洗滌衣物，既浪費肥皂又洗不乾淨衣物，時間長了還會使衣物變硬。② 鍋爐用水硬度高了結垢之後不僅浪費燃料，而且會使鍋爐內管道局部過熱，易引起爆炸。③ 長時間飲用硬水有害健康。
5. 硬水的軟化方法：煮沸和蒸餾。
6. 蒸餾（蒸餾得到的水是淨化程度最高的水）
原理：根據液態混合物中各成分的沸點不同進行分離
適用範圍：分離和提純液態混合物，或把混在溶液中的雜質除去
注意1：①蒸餾燒瓶下面必須墊上石棉網
②蒸餾燒瓶內應加入幾粒沸石（或碎瓷片）——防止加熱時暴沸
③溫度計的水銀球應對著蒸餾燒瓶的支管口
④冷卻水的流向應跟蒸氣的流向相反注意2：①加熱前連接好裝置，使各連接部分嚴密不透氣。②加熱燒瓶時不要使液體沸騰得太劇烈，以防液體通過導管直接流到試管裡。② 棄去開始餾出的部分液體。
第三節 水的組成
1、 水的物理性質
純淨的水是沒有顏色、沒有氣味、沒有味道的液體。在101kPa時，水的凝固點是0℃，沸點是100℃，4℃時密度最大，為1g/mL。
2、 水的電解實驗
【實驗現象】
① 通電後，電極上有氣泡產生。通電一段時間後，兩個試管內彙集了一些氣體，與正極相連的試管內的氣體體積小，與負極相連的試管內的氣體體積大，體積比約為1：2。
②
檢驗氣體：（出氣口置一根帶火星的木條）：與正極相連的試管內的氣體,可以使帶火星的木條復燃；
(出氣口置一根燃著的木條):與負極相連的試管內的氣體，氣體能夠燃燒，火焰呈淡藍色。
【實驗結論】
①水在通電的條件下，發生了分解反應，生成氫氣和氧氣；
② 水是由氫、氧兩種元素組成的（原理：在反應前後，參與反應的元素種類沒有變化）；
③ 化學反應中，分子可分，原子不可分。
化學方程式為：
【注意事項】
記憶口訣：水中通直流電，正氧負氫會出現，氫二氧一體積比，燃著木條來檢驗。
② 預先在水中加入少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸可以增強水的導電性。
三、氫氣
1. 物理性質：無色無味的氣體，難溶於水的氣體。密度比空氣小，是相同條件下密度最小的氣體。
2. 化學性質：
a) 可燃性
b) 還原性
3. 實驗室製取氫氣
· 反應原理：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
· 反應物的選擇：選用鋅粒和稀硫酸。
· 不使用稀鹽酸，因為：鹽酸易揮發，使製得的氫氣中含有氯化氫氣體。
· 不用鎂是因為反應速度太快，不用鐵是因為反應速度太慢。
· 發生裝置和收集裝置：發生裝置同分解過氧化氫製取氧氣的發生裝置；收集裝置可選擇排水法收集氣體的裝置或向下排空氣法收集氣體的裝置。
· 用排空氣法收集氫氣時，不能驗滿！用排水法收集氫氣時，如果集氣瓶口出現氣泡，說明氫氣收集滿。
· 在點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度。任何可燃氣體或可燃的粉塵如果跟空氣充分混合，遇火時都有可能發生爆炸。
· 可燃性氣體的驗純方法：用排水法收集一試管可燃氣體，用拇指堵住試管口移近火焰點燃。
· 檢驗：點燃。純淨的氫氣能夠安靜地燃燒，發出淡藍色火焰；而不純的氫氣在燃燒時會發出尖銳的爆鳴聲。
4. 氫氣能源的優點：① 以水為原料，來源廣泛；② 熱值高，放熱多；③ 生成物是水，毫無汙染，最清潔的燃料；④ 可以再生。
5. 目前氫能源存在的問題：製取成本高、貯存和運輸困難。
四、物質的分類
注意：由同種元素組成的物質不一定是單質。如：氧氣（O2）和臭氧（O3）
第四節 化學式與化合價
（1） 化學式：
用元素符號和數字組合來表示物質組成的式子。
（只有純淨物才有化學式，且一種純淨物只有一種化學式）
1. 化學式（如H2O）的意義：表示一種物質（宏觀意義）——表示水這種物質；表示一個分子（微觀意義）——表示1個水分子；表示某物質是由什麼元素組成的（宏觀意義）——表示水是由氫元素、氧元素組成；表示某物質是由什麼粒子構成（微觀意義）——表示水由水分子構成；表示某物質的分子由什麼粒子構成（微觀意義）——表示1個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成；
數字的意義：① 元素符號前的數字表示：幾個某原子。如2H中的"2"表示2個氫原子。② 化學式前的數字表示：幾個某分子。如2H2O中的"2"表示2個水分子。③ 元素符號右下角數字表示：一個某分子或離子中有幾個某原子。如CO2中的"2"表示1個二氧化碳分子中有2個氧原子。④ 元素符號右上角的數字表示：一個某離子中帶幾個單位的正或負電荷。如Fe3+中的"3"表示1個鐵離子帶3個單位的正電荷。⑤ 元素符號正上方數字表示：某元素的化合價。如Fe表示鐵元素的化合價是+3。
2. 化學式的寫法：
化合物的化學式：
①金屬與非金屬元素組成的化合物：如：NaCl、ZnS、KCl
寫法：金屬元素在左，非金屬元素在右 讀法：某化某
②氧化物：如：HgO、SO2、Fe3O4
寫法：另一元素在前，氧元素在後 讀法：氧化某 幾氧化幾某
（二）化合價：
元素化合價是一個原子在化合時表現出來的性質。
【寫法：】元素符號正上方，先符後數"1"不忘。
在元素符號或原子團的上方標出化合價，"+"、"-"寫在前，數字寫在後。
3. 化合價的一般規律：
①化合價有正價和負價。
a．氧元素通常顯-2價 b．氫元素通常顯+1價；
c．金屬元素跟非金屬元素化合時，金屬元素顯 正價，非金屬元素顯負價；
d．一些元素在不同的化合物中可顯不同的化合價。如Fe：＋3價的讀鐵，＋2價的讀亞鐵。
②在化合物里正、負化合價的代數和為0。
③在單質分子裡，元素的化合價為 0。
4. 根據化合價寫化學式："正價前，負價後，十字交叉右下處，化簡才是原子數"。如
5. 熟記常見元素和原子團的化合價
用順口溜記憶： 一價鉀鈉銀氯氫，二價氧鈣鋇鎂鋅，三鋁四硅五氮磷，二三鐵、二四碳， 二四六硫都齊全，銅汞二價較常見。
② 常見原子團的化合價
+1價：銨根 NH4+ -1價：氫氧根 OH-1硝酸根NO3-1 ，氯酸根 ClO4-1
-2價：硫酸根SO4-2， 碳酸根CO3-2， -3價：磷酸根PO3-3
6. 根據化合價書寫化學式的一般規律
（1）先讀後寫，後讀先寫。如：氯化鈉NaCl，氧化鎂MgO，二氧化碳CO2
（2） 金屬前，非金屬後；氧化物中氧在後，原子個數不能漏。如氧化鐵Fe2O3
（三）根據化學式進行計算（計算時要注意式子的化學意義）
1) 相對分子質量＝（相對原子質量×原子個數）之和
2) 組成元素的質量比＝（相對原子質量×原子個數）之比（在計算時要注意標清元素的順序）。
3) 原子個數之比＝（元素質量÷相對原子質量）之比
4) 化合物中某元素的質量分數＝
5) 某元素的質量＝某化合物的質量×某元素質量分數
6) 某元素的質量＝某混合物的質量×純度×某元素質量分數某元素的質量＝
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