第一章 生活中的水 笔记

第一章 生活中的水 笔记

1.1水在哪里

一、地球上水的组成和分布

1. 地球上的水主要以态形式存在，也有少量的水以态和 态形式存在。

2、 水是地球水的主体，约占地球总水量的 。它覆盖了地球大约71％ 的表面。

3. 水尽管只占总水量的 ，但水体的种类却非常多，与人类的关系也十分密切，为我们提供了几乎全部的生活和 生产 用水。

⎧固态水⎪

(1)根据水的状态分⎨液态水

⎪气态水⎩

(2)根据水中含盐量的多少分⎨

⎧咸水⎩淡水

⎧海洋水⎪

(3)根据水在地球上的空间分布情况分⎨陆地水

⎪大气水⎩

对人类最重要、关系最密切的是陆地淡水。

4. 地球上各种状态的水，在 温度 等条件的改变下，会发生变化，因此地球上各种水体是相互联系的。 二、水的重要性

1. 水是生物 生存 所需的最基本物质之一。人和所有的动植物都需要水。如果生物体内缺水到一定程度，生命就会停止。

2. 水和生命的关系。

(1)水是地球生命有机体的组成之一。

人体中含水量占人体总重的 以上 ，儿童体内更达到一般动物含水量占体重的 ，其中水母占 98％ ，草本植物中约占 70％～85％ 。

(2)水参与地球生物体的活动过程，即生物的 活动也离不开水。例如种子萌发的外界条件之一就是 有充足水分 。一个健康的成年人平均每天约需2.5升水。

(3)长期生存在不同水分条件下的生命体，为了适应当地水分供给特点，往往会形成特定的行为特点和生理结构特点。例如生活在沙漠地区的仙人掌，为了得到并保证充足的水分，茎、叶的形态都发生了变化，能有效防止水分的蒸发，而根却非常发达，可达几十米深。

(4)总之，水对生命活动可以说是至关重要的。对人来说，水比食物更重要。 [讨论] 生活在沙漠地区的骆驼，是不是不需要水?

生活在沙漠地区的骆驼，与其他生物一样需要水。它为了能适应沙漠地区的生活，可以通过关闭汗腺从而可以在较长时间内保持体内的水分，并且通过嗅觉系统可以在数千米以外“闻到”水源。 三、水的循环

水循环的涵义:在 太阳光 的照射下，地球上的水体、土壤和植物叶面的水分通过 蒸发和 蒸腾进入大气。

通过气流被输送到其他地方，在一定条件下，水汽遇冷凝结成云而降水，又回到地面。在重力的作用下，降落到地表的水经流动汇集到江河湖海。在运动过程中，水又会重新经历 蒸发 、 输送 、凝结、 降水 和径流等变化。

水循环的内因：水的三态变化；水循环的外因或动力：太阳辐射、地心引力。 2.水循环的领域。

(1)海陆间循环。其过程为：海洋水蒸发→水汽输送→凝结降水→地表径流和地下径流，可以表示如下:

海洋和陆地之间的水循环是水循环中最重要的，它能使陆地上的水资源得以再生和补充。 (2)内陆循环。 (3)海上内循环。 [典型例题解析]

[例1] 地球上有丰富的水，为什么我们还要提倡节约用水?

[解析] 本题的解答要从几个方面考虑:(1)地球上水体总量确实不少，但有96.53％是海洋水，淡水只占2.53％，且淡水的主体又是目前尚无法利用的冰川，可利用的淡水只占淡水资源总量的0.3％；(2)淡水资源在时间和空间上分布不均匀，世界上各个地方水资源不同；同一地方，在不同季节相差也很大；(3)人类活动对水资源的污染十分严重，所以我们要提倡节约用水。

[例2] 分析下面海洋和陆地之间的水循环运动过程框图，完成下列各题。

(1)填写框图中A 、B 、C 、D 、E 所表达的水循环中的各种环节名称。 (2)目前人类对水循环中哪一环节可以施加影响? 请举例具体说明。

[答] (1)A:水汽蒸发；B:水汽输送；C:陆地降水；D:下渗作用；E:地表径流。 (2)地表径流:修建水库、引水灌溉、跨流域引水(如南水北调) 。

1.2 水的组成

一、水的电解 1.电解水的实验。

(1)在水电解器的玻璃管里注满水，接通直流电；

(2)可以观察到:两个电极上出现 气泡 ，两玻璃管内液面 下降 ；

(3)用点燃的火柴接触液面下降较多(即产生气体体积较多 )的玻璃管尖嘴，慢慢打开活塞，观察到气体能燃烧(火焰呈 淡蓝色 ，点燃时发出一声轻微的爆鸣声) ，这个玻璃管中产生的是 氢 气；用带火星木条接近液面下降较少的玻璃管尖端，慢慢打开活塞，观察到 带火星的木条复燃 ，这是 氧 气； (4)产生氢气的那个电极是 负 极，产生氧气的那个电极是 正 极；

(5)通过精确实验测得电解水时，产生的氢气和氧气的体积比是 2:1 。(负氢正氧2: 1)，

（注意1、在水中混有少量碱或酸是为了增强水的导电性，使现象更明显；2、向装置中注水时必须注满，否则影响结论的正确性。3、开始体积之比会大于2:1，因为水中氧气的溶解性大于氢气。）

通电

−− 2.电解水的实验说明水在通电条件下，生成 氢气 和 氧气 ，这个过程的文字表达式为 水−→

。

3.实验结论:氢气中的 氢 和氧气中的 氧 是从水中产生的，所以水是由 氢和氧组成的。

1.3 水的密度

一、密度的概念

1.单位体积某种物质的 质量 ，叫做这种物质的密度。

密度＝

质量m

用符号表示为ρ=公式中ρ表示 密度 ，m 表示 质量 ， V表示 体积 。

V 体积

3.密度的单位。

国际主单位是 千克／米3，常用单位是 3 ，两个单位的关系为 1克／厘米3＝103千克／米3或1千克／米3＝10-3克／厘米3 。

3

水的密度＝ l000 千克／米，它所表示的意义为 1米3水的质量为1000千克 。

4.对于同一种物质，密度有一定的数值，它反映了物质的一种 特性 ，跟物质的 质量 、 体积 的大小无关。 5.对于不同的物质，密度一般不同。不同物质间密度大小的比较方法有两种:即当 体积 相同时， 质量 大的物质密度大；当 质量 相同时， 体积 小的物质密度大。 四、常见物质的密度表(记住常见物质密度)

1.密度表中，除水蒸气外，其他气体都是在0℃、1标准大气压下所测定的数值。 [思考] 从这里你知道为什么吗?

这说明在温度不同、气压不同的情况下，同一物质的密度可能是不一样的。我们应该认识到密度与物质的熔点、沸点一样都属于物质的特性之一。

2.从表中可以知道固体、液体、气体的密度的差别。一般地说，固体和液体的密度相差不是很大，气体比它们小1000倍左右。

3

3.铁的密度为 7.9×103千克／米3，水银的密度为 克／厘米。 [典型例题解析] [例1] 根据密度公式ρ=

m

可知，物质的密度与质量成正比；与体积成反比，这样的看法对吗? 为什么? V

[解析] 这样的看法都是错误的。因为密度是物质的一种特性，其大小与物质质量、体积的大小均无关。 当物质的体积扩大一倍时，其质量也随之扩大一倍，而其质量与体积的比值即密度值不变。只有在两种不同物质的密度大小比较时，当体积相同时，质量大的密度也大(密度与质量成正比) ；当质量相同时，体积小的密度大(密度与体积成反比) 。

1.3 水的密度(二)

一、密度知识的应用

根据密度的计算公式ρ＝m/V可以:

⎫⎪1. 求物质的质量：m =ρV

⎪已知任意两个量即可求出第三个量。

m ⎪

2. 求物质的体积：V =⎬

ρ⎪

⎪m

3. 鉴别物质：根据ρ=计算结果，查密度表。⎪

V ⎭

4.判断物体是否空心，具体方法有三种:先假定物体是实心的，通过计算。

(1). 如果m 实>m 物⎫

⎪

(2). 如果V 实

⎪

(3). 如果ρ实

其中通过比较体积的方法最好，既直观，又便于计算空心部分的体积，V 空＝V 物－V 实 。 在用计算方法解决上述实际问题中，都要注意单位的统一和匹配。 二、有关密度的计算 [典型例题解析]

3

[例1] 一个质量为4.5千克的铁球，体积是0.7分米，它是空心的还是实心的? 如果是空的，空心部分体积多

33

大?(ρ＝7.2×10千克／米)

[例2] 一只空瓶质量是200克，装满水后总质量为500克，装满某种液体后总质量是740克，求这种液体的密度。

[例3] 一枚镀金的铜质奖牌，质量为17.06克，体积为1.8厘米，求这枚奖牌中铜和金的质量分别是多少克。

3333

(ρ铜＝8.9×10千克／米，ρ金＝19.3×10千克／米)

1.4 水的压强(一)

一、压力

1.压力是物体之间由于 相互挤压 而产生的。

压力的特点是:力作用在受力物体的 表面上 ，力的方向与受力物体的 表面 垂直。压力的作用点在 被压 物体上。

[讨论] 压力是由重力引起的，压力的大小等于重力，你认为这种说法对吗?

[答] 这种说法是错误的。压力与重力是完全不同的两个力，它们之间既有联系又有区别，它们间的区别和联系可归纳如下。

(1)联系:只有当物体孤立静止地放在水平的支撑面上时，它对支撑面的压力大小才和重力相等。(性质不同)

(2)区别:如下表。

2. 压力产生的效果与哪些因素有关。压力产生的效果有关的因素是:① 压力大小 ；② 受力面积的大小 。 二、压强

1压力产生的效果越明显，单位面积上所受的压力就越大。这样我们可以用单位面积上所受的压力的大小来比较压力产生的效果。

单位面积上受到的压力 叫做压强。压强可以定量地描述 压力的作用效果 。 2.压强的计算公式和单位。

由压强的定义可得压强的计算公式为: 压强=

3

压力F

或 p=

S 受力面积

式中压力F 的单位是 牛 ，受力面积5的单位是 米2，压强p 的单位是 2 ，它的专门名称为 斯卡 ，简称 帕 ，单位符号为Pa 。

2

1帕＝ 1 牛／米。

常用的压强单位还有百帕、千帕、兆帕。

帕斯卡是一个很小的单位，1帕约等于 对折的报纸对桌面 的压强。一块砖平放在水平地面上对地面的压强约为 1000多 帕，人站在地面上对地压强有10000多帕，

100帕表示的意思是 每平方米面积上受到的压力是100牛 。 3.压强的计算。

利用压强公式进行计算时应注意以下三点:

(1)公式中的F 是压力而不是重力。当物体放在水平支承面上静止不动时，物体对支承面的压力在数值上正好等于物体受到的重力。这时应写明F ＝G ，再用公式计算。

(2)公式中的S 是受力面积，而不是物体的表面积。当两个物体相互接触产生压强时，应以小的且是实际接触的面积作为受力面积。

22

(3)计算时，还应注意单位的统一。力的单位一定要是牛顿，受力面积的单位必须是米。如果不是米，一定要

2

先换算成米。

4、增大和减小压强的方法

增大压强的方法:① 增大压力 ；② 减小受力面积 。 减小压强的方法:① 减小压力 ；② 增大受力面积 。

液体的压强

一、水对容器底部和侧壁的压强

随着注入的水的增加，橡皮膜又有什么变化?

结论: 水和其他液体对容器底部有压强，深度增大，压强增大 。

2.实验:将水注入侧壁扎有橡皮膜的管子中，并不断注入水，仔细观察橡皮膜的变化。 结论: 水和其他液体对容器侧壁也有压强，深度越大，压强越大 。 二、水内部有压强

1.我们去游泳时，当水浸没胸部时，会感到胸闷，说明 水内部也有压强 。海洋学家约翰·墨累的实验中，正是由于水所产生的巨大压强，才将玻璃管压成粉末。 2.探究:研究水内部压强的特点。

①实验器材:压强计。压强计的原理是当压强计一端金属盒上橡皮膜受到挤压时，U 形管两边液面出现高度差，压强越大两边液面高度差也越大 。

②实验方案:将压强计的金属盒放入水中的不同深度及不同方向，看U 形管中液面高度差的变化，记录实验数据。再将压强计的金属盒放到与水深度一样的盐水中，看U 形管中高度差的变化情况。 (3)分析实验数据和现象得出结论:

①水和其他液体的内部都存在着压强，液体的压强随深度的增加而增大； ②在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；

③液体的压强还跟液体的密度有关，密度越大，压强越大。 3.液体压强的计算公式为p ＝ρgh 。

1.5 水的浮力(一)

一、浮力的存在

1.实验:将旋紧瓶盖的空矿泉水瓶压入水中时，手会感觉到 有一个力将手往上推 ，将瓶释放后，瓶将 上浮最后浮在水面上 。

[结论] 在水中会上浮的物体受到向上的浮力 。

2.实验:将一个钩码挂在弹簧秤下，记下弹簧秤读数，再将钩码浸入水中，记下弹簧秤的读数，会发现 钩码浸入水中后，弹簧秤读数变小了 。

[结论] 在水中会下沉的物体也受到向上的浮力 。不仅是水，所有的液体都会对浸入其内的物体产生一个向上的浮力。

3.实验证明:气体也会产生浮力。 二、浮力的测量——阿基米德原理

(1)阿基米德原理的文字表达: 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 ；

(2)数字表达式: F 浮=G排液＝ρ液gV 排液 ； (3)阿基米德原理也适用于气体。 对阿基米德原理理解的几个注意问题:

(1)公式中的ρ液是液体的密度，而不是浸入液体的物体的密度。

(2)公式中的V 排液是物体浸入液体时，排开液体的体积，而不是液体的总体积，也不是物体的体积。当物体完全浸入(即浸没) 液体中时，V 排液恰好等于物体本身的体积V 物；当物体只部分浸入液体中时，V 排液

1.5 水的浮力(二) ——物体浮沉条件

物体浮沉条件

1.设想一物体浸没于液体中，如图1—25所示，对浸没在液体中的物体进行受力分析可能出现三种不同情况: (1)当F 浮>G时，根据力和运动的关系，可知物体将 上浮 ，当部分体积露出液面时，排开体积减小，受到浮力减小，最后F 浮＝G ，物体处于 漂浮 状态。

(2)当F 浮＝G 时，由于物体受平衡力作用，物体处于 悬浮 状态，此时物体可以停留在液体内部任一位置。

(3)当F 浮

G 物=ρ物gV 物。则:

(1)ρ液>ρ物时，上浮，最后漂浮； (2)ρ液＝ρ物时，悬浮； (3)ρ液

3. 物体的浮沉是一个非常常见的现象，生活中有大量事件都可以用物体浮沉的条件作出合理的解释。 4.物体漂浮在液面上的条件: F浮＝G 物，V 排

如果是实心物体，则ρ液>ρ物，V 排

333

[例1] 有一体积是2分米、密度是0.6×10千克／米的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上，如图1—26所示。如果绳子断了，木块就上浮到水面。问: (1)木块在上浮过程(未露出水面) 中，受到浮力的大小是否会发生变化? (2)木块漂浮在水面时露出液面的体积多大?

33333

[例2] 现有甲、乙两种实心物体，已知ρ甲＝1.2×10千克／米，ρ乙＝0.8×10千克／米，ρ水＝1.0×10

3

千克／米。

(1)当取相同质量的甲、乙两种固体，投入到水中，甲和乙两物体所受浮力之比F 甲:F乙是多少?

(2)当取相同体积的甲、乙两种固体，投入到水中，则甲和乙两物体所受浮力之比F ＇甲:F＇乙是多少?

3.质量为270克的铝球悬浮于水中，求:

(1)球受到的浮力应是多少；(2)球的体积应是多少；(3)球中间空心部分的体积是多少。 (ρ铝=2.7×103千克／米3 g＝10牛／千克)

7.如图1—27所示，一根弹簧原长15厘米，其下端固定在容器底部，上端连接一个边长为4厘米的正方体实心木块，向容器里注水，当水深达到18厘米时，木块一半浸入水中；当水深达到22厘米时，木块上表面正好与水面相平，求木块的密度。

1.5 水的浮力(三) ——物体浮沉条件的应用

1.轮船:用钢铁制成空心即可。

其大小通常用排水量表示。排水量是轮船装满货物后排开水的质量，即为轮船满载时受到水的浮力，排水量可用吃水线来表示。 2.潜水艇。

潜水艇的浮沉原理是靠改变自身重力来实现的。需下沉时，水舱内充水，到G>F浮；当G=F浮时，能停在任何位置(悬浮) ；需上浮时，用压缩空气将水排出，到G

[思考] 你知道生活在水中的鱼靠什么来实现上浮和下沉的? 它的原理是否跟潜水艇一样?

[答] 不一样。潜水艇靠改变自身重力来实现浮沉，而鱼则是利用改变体内的鱼鳔的体积来改变浮力大小而实现浮沉的。 3、密度计

1.用途:测量液体的密度。

2.工作原理:漂浮原理即F 浮＝G 。 3.刻度值的特点:

(1)上面读数小，下面读数大； (2)刻度不均匀，上疏下密。 [典型例题解析]

3

[例1] 一艘质量为1500吨的轮船，装上5×10吨货物后刚好满载，它此时受到的浮力和轮船的排水量分别是

33

( ) A.1.47×10牛，1500吨 B.3.43×10牛，3500吨

33

C.4.9×10牛，5000吨 D.6.37×10牛，6500吨

[例2] 如图1—30所示，一只漂浮在水面上的碗中装有若干石子。现将石子全部投入

[例4] 如图1—32所示，一木块上面放着一实心铁块A ，木块顶部刚好与水面相平，在同样的木块下挂另一铁

333

块B ，木块也刚好全部浸在水中，则A 、B 两铁块的体积比是多少?(ρ铁＝7.8×10千克／米，ρ水＝1.0×10千克／3米)

9.一只烧杯中装有水，水面上漂浮着一块冰块，当冰块熔化后，烧杯中的水面将如何变化?(ρ冰＝0.9×103千克／米3)

1.6 物质在水中的分散状况

一、溶液

1.溶质、溶剂和溶液。

(1) 被溶解 的物质称为溶质；

(2) 能溶解其他物质 的物质称为溶剂； (3) 溶解后所得到 的物质叫溶液。 2.溶液的特征。

溶液是一种 均一 、 稳定 的 混合物 。 (1)均一是指溶液内部各处性质 相同 ；

(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，故是混合物 。 3.溶液中溶质和溶剂的判定。

(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，一般情况下量多者为溶剂，量少者为 溶质 ；但有水时，不论水的多少，水是 溶剂 。 4.水是最常见的、也是较好的溶剂。日常生活中除水外，常用的溶剂有酒精、汽油、丙酮等。 二、悬浊液、乳浊液

1.悬浊液是 固体小颗粒 悬浮在液体里而形成的物质，如 泥水、钡餐、墙体涂料 就是悬浊液。

2. 乳浊液是 小液滴 分散到液体里形成的物质，如 牛奶 肥皂水 原油 就是乳浊液。 3. 悬浊液和乳浊液合称浊液，它们的特点是不均一、不稳定。

(1微米＝

毫米，1纳米＝微米) 10001000

1.7 物质在水中的溶解(一)

一、饱和溶液和不饱和溶液

1.涵义:在一定 温度 下，在一定量的 溶剂 里不能再溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的 饱和溶液；还能继续溶解某种溶质的溶液，叫做这种溶质的 不饱和 溶液。 2.在描述饱和溶液和不饱和溶液的时候，一定要强调:

(1) 一定温度 ； (2) 一定量的溶剂 ； (3) 某种溶质 。 3.饱和溶液和不饱和溶液间的相互转化。(对大多数固体物质而言)

①加溶质加溶质②蒸 ③降温−−−−−−−−−−−−−→

不饱和溶液饱和溶液

←−−−−−−−−−−−− ①加溶剂②升温

二、浓溶液和稀溶液

1.人们常把 溶有较多溶质 的溶液称为浓溶液， 溶有较少溶质 的溶液称为稀溶液。

液和不饱和溶液则是指溶质的溶解是否达到最大程度，要受温度和溶剂量两个条件的制约。那么浓溶液、稀溶液与饱和溶液、不饱和溶液间的关系如何呢?

(1)浓溶液 不一定 是饱和溶液，稀溶液 不一定 是不饱和溶液；

(2)对于同一种溶质和溶剂的溶液来说，在一定温度下的饱和溶液 一定 比不饱和溶液浓一些。

1.7 物质在水中的溶解(二)

一、溶解性

1.一种物质溶解在另一种物质里的能力大小叫溶解性。溶解性是物质的一种特性。

2.一般地，不同溶质在同一种溶剂里的溶解能力是不同的；同种溶质在不同溶剂里的溶解能力也是不同的。可见一种物质在另一种物质里的溶解能力的大小主要是由 溶质 和 溶剂的性质决定的。例如，食盐容易溶解在 水中，而不易溶解在汽油中；而油脂容易溶解在 汽油 中，而不易溶解在 水 中。影响固体物质溶解性的外界因素是温度，影响气体溶解性的外界因素是温度和气压。 二、溶解度——物质溶解能力的定量表示方法 1.固体溶解度的涵义。

在 一定温度 下，某(固体) 物质在 100 克溶剂里达到 饱和 状态时所溶解的质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。溶解度数值越大，表明该温度下，物质的溶解能力 越强 。如20℃时食盐的溶解度是36克，就表示在 20℃ 时， 100克 水中最多(即达到 饱和 状态) 能溶解食盐 36克 。 2.对固体溶解度涵义理解时，应注意以下几点:

(1)要强调在一定的温度下，因为 温度变化对溶解度大小有一定影响；

(2)各种固体物质的溶解度需要对溶剂量制定一个统一的标准，涵义中以 100克溶剂 作为标准；

(3)因为每一种溶质，在一定量溶剂里达到饱和和不饱和状态时溶解溶质的量是不同的，所以应规定 达到饱和 状态；

(4)这里指的质量用 克 作单位，与溶剂单位一致。 3.溶解性等级的划分。

(1)溶解性等级的划分依据: 室温(20℃) 时的溶解度 。

(2)等级的划分。

(3)溶解性等级的划分是相对的。

三、探究影响固体溶解度大小的因素(以硝酸钾为例)

1.提出探究的问题: 影响硝酸钾溶解度大小的因素有哪些?(等) 2.建立假设: 温度可能是影响硝酸钾溶解度大小的因素(等) 。 3.设计实验:

(1)在室温下配制硝酸钾的饱和溶液；

(2)给饱和溶液加热后再加入硝酸钾，现象: 硝酸钾又溶解了 ，一直加到硝酸钾不能再溶解为止； (3)将上述饱和溶液冷却到室温，现象: 有较多的硝酸钾固体析出 。

4.得出结论: 硝酸钾的溶解度随温度升高而增大，随温度的降低而减小，温度是影响硝酸钾溶解度大小的因素 。

5.合作交流。 四、溶解度曲线

1.通过实验测出物质在各个不同温度的溶解度，运用数学方法可以绘制出溶解度曲线。溶解度曲线表示以下几方面的意义:

(1) 曲线上每个点表示某温度下某溶质的 溶解度 ；

(3)曲线表示不同物质在同一温度时的 溶解度 数值； (4)曲线表示物质的溶解度受 温度 变化影响大小的情况；

(5)两条曲线的交点，表示在该 温度 下两种物质的 溶解度 相等；

(6)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。

2.从p.33固体物质溶解度曲线图中可以看出:

(1)大多数固体物质的溶解度，随温度升高而增大，如 硝酸钾 ； (2)少数固体物质的溶解度，受温度影响不大，如 氯化钠 ；

(3)极少数固体物质的溶解度，随温度升高而减小，如 氢氧化钙 。

1.7 物质在水中的溶解(三)

根据溶解度的计算

1.根据溶解度的概念可知，要计算物质的溶解度，溶液一定要是 饱和 的。

2.由于在饱和溶液中，溶液、溶剂和饱和溶液的质量比是确定的，因此溶解度跟饱和溶液中的溶质、溶剂和溶液质量之间存在着对应的定量关系:

m 质m 剂

＝

m S S

质＝

100克m 液100克+S

3. 根据上述关系式，可以进行有关溶解度的计算。但计算时还应注意格式的规范化。

[典型例题解析]

[例1] 10℃时，将50克氯化铵溶于水，正好制成200克饱和溶液，求此温度下氯化铵的溶解度。

[例2] 已知20℃时硝酸钾的溶解度是31.6克，求此温度下的40克水溶解多少克硝酸 钾才能得到饱和溶液。

[例3] 20℃时，硝酸铵的溶解度是192克，现要配制此温度下的硝酸铵饱和溶液500 克，需要硝酸铵和水各多少克?

[例4] 20℃时，氯化钠的溶解度为36克，现有20℃时100克氯化钠溶液，其中已溶解氯化钠20克，问此溶液是否饱和? 如果不饱和，可以采取什么方法使其成为20℃时的饱和溶液?

7.20℃时，A 物质的不饱和溶液100克，要使其成为20℃的饱和溶液，可以恒温蒸发20克水或加入8克溶质，求20℃时A 物质的溶解度。

1.7 物质在水中的溶解(四)

一、溶液组成的定量表示的意义

溶液组成的定量表示方法很多，其中最常见的是溶液中 溶质的质量分数 。 二、溶质的质量分数

1.涵义:溶液中溶质的质量分数是指 溶质 质量与 溶液 质量的比值。 2，溶质的质量分数的计算公式:

溶质的质量分数＝

m 质m 液

＝

m 质m 质+m 剂

(1)溶质的质量分数只是一个比值， 没有 单位； (2)溶质的质量分数可以用小数或 百分数表示； (3)公式的变换形式:m质＝m 液×溶质的质量分数 。

三、一定温度下饱和溶液中溶质的质量分数与溶解度的关系 1.溶质的质量分数与固体溶解度的比较。

(1)固体的溶解度是在 一定的温度下 ，100克溶剂中达到 饱和 状态时所溶解溶质的质量。它有单位，单

溶液一定要 饱和 。

(2)溶质的质量分数，是溶质质量在整个溶液质量中所占的比例，无单位，大小由溶质、溶剂的多少决定，与溶质、溶剂的性质 无关 ，与外界温度等条件 无关 ，溶液不一定 饱和 。 2.一定温度下，饱和溶液中的溶质的质量分数(P％) 与溶解度(S)的关系:

P ％＝

S P

或S ＝×100克

100-P 100克+S

[典型例题解析]

[例1] 现有40克食盐溶液，经蒸发得到食盐固体8克，求这一食盐溶液中溶质的质量分数。

[例2] 医院里配制生理盐水(溶质的质量分数为o.9％的食盐溶液)100千克。求需要食盐和水各多少。

[例3] t℃时10克A 物质的不饱和溶液蒸发5克水，保持温度不变，刚好能成为t ℃时A 的饱和溶液，此时溶液中溶质的质量分数为37.5％，求: (1)t℃时A 物质的溶解度；

(2)10克原溶液中溶质的质量分数。

1.7 物质在水中的溶解(五)

一、有关溶液稀释问题的计算

1.溶液稀释就是往浓溶液中加溶剂变成稀溶液的过程。

2. 溶液稀释问题的特点是:稀释前后溶液中溶质质量保持不变，即:

浓溶液的质量×浓溶液中溶质的质量分数＝ 稀溶液的质量×稀溶液中溶质的质量分数 。

3.由于液体称量比较麻烦而用量筒量取体积比较方便，所以计算时有时会牵涉到溶液的体积，这时要通过 密

m

度 来进行计算(公式为ρ＝ V )。

4.由于分子间存在一定的间隔，所以两种不同液体混合溶解时，体积不能简单相加。(混合后体积 小于 混合前两种液体之和)

二、有关溶液浓缩问题的计算

溶液的浓缩问题思考方法可以与稀释问题一样来考虑。 三、配制一定溶质的质量分数的溶液

1.实验步骤:(1)计算；(2)称量；(3)溶解。 2.配制50克10％的氯化钠溶液的实验。

[例1] 工业生产上，有时要用溶质的质量分数为10％的稀硫酸来清洗钢材。把50千克溶质的质量分数为98％的浓硫酸稀释成溶质的质量分数为10％的稀硫酸，需要水多少千克?

[例2] 配制1 000毫升溶质的质量分数为10％的稀硫酸，需要溶质的质量分数为98％的浓硫酸多少毫升? 需要水多少毫升?(硫酸溶液的密度请查阅p.36表)

1.8 物质在水中的结晶

一、天然水是溶液

1.雨水、江水、河水、湖水、井水、海水、矿泉水等天然水，由于其中都溶有某些物质，所以都属于溶液。溶在其中的物质是 溶质 ， 水是溶剂。

2.矿泉水等天然水中含有很多微量成分，大部分对人体有一定的好处。

二、晶体的形成

1. 晶体和非晶体的主要区别有两个:(1)晶体有固定的熔化温度，非晶体没有固定的熔化温度；

(2)晶体有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形。

2.晶体的形成。

(1)蒸发溶剂的方法。

当饱和溶液蒸发溶剂后(设温度保持不变) ，便会余下晶体，如我们吃的食盐就是通过海水晒盐得到的。 具体方法是:海水−−−−−−→食盐晶体。

蒸发溶剂得到晶体这种方法一般用在得到溶解度 受温度影响不大 的固体物质，如得到食盐。

(2)冷却热饱和溶液的方法。

冷却热饱和溶液的方法也可以得到晶体，这种方法一般可以用来得到溶解度 受温度影响较大 的固体物质。如得到硫酸铜、 硝酸钾 等物质。

(3)事实上以上几种方法都是综合起来使用，即先通过加热使溶液浓缩，再将溶液冷却，使溶液中的物质结晶析出。

[思考] 为什么冷却热饱和溶液的方法可以得到晶体?

[答] 由于在较高温度下先制成饱和溶液，当降低温度而冷却时，该物质溶解度减小，在一定量的溶剂里所能溶解的溶质减少，原来溶在里面的溶质就能以晶体形式结晶析出。

[典型例题解析]

[例1] 20℃时，食盐的溶解度为36克，现有20℃时饱和食盐溶液100克和200克，在温度保持不变的情况下，各蒸发掉10克水，析出晶体分别是多少?

[例2] t℃，将A 物质的溶液恒温下蒸发掉20克水，析出晶体A 2克，第二次在恒温下再蒸发掉20克水，结果再析出8克晶体A ，求t ℃时A 物质的溶解度。

[例3] 已知60℃和20℃时硝酸钾的溶解度分别为110克和31.6克，现有60℃时硝酸钾饱和溶液105克，将该饱和溶液冷却到20℃，可析出晶体多少?

学生分组实验:硫酸铜晶体的生长

一、制备硫酸铜晶体的原理

1.硫酸铜的溶解度是随温度升高而逐渐增大的，冷却硫酸铜的热饱和溶液可制得硫酸铜晶体。

2.冷却硫酸铜的热饱和溶液，会打破原来的溶解平衡，过剩的溶质就以晶体形式析出。晶体的析出生长必须要有一个核心(即晶核、晶种) ，这样才能使粒子一层一层地有规则地建筑起来。反复进行结晶，可以使晶体越长越大，成为大晶体。析晶时，如果开始晶种很少，过剩的溶质都能集中在少数的晶种上，获得的晶体就越大。振动会妨碍粒子的有序排列，使晶形不完整。晶形还与降温快慢有关。

3.制备较大颗粒的晶体需控制的条件:晶种少，晶形完整，防震防尘，降温要缓慢。

二、硫酸铜晶体的生长

1.制备小晶体。 蒸发浓缩、蒸发结晶

烧杯中加入50毫升蒸馏水，在另一只较大的烧杯中加入100毫升左右的蒸馏水，小烧杯放在大烧杯中，使大烧杯内液面略高于小烧杯内液面。将大烧杯放在石棉网上加热，到比室温高出70℃时停止加热，向小烧杯内加入研细的硫酸铜晶体粉末，搅拌，配成饱和溶液。趁热过滤，得到澄清的硫酸铜溶液。在装有澄清硫酸铜溶液的烧杯上盖上干净的白纸，烧杯外壁围上棉花保温(或放在泡沫塑料盒中) ，静置一夜，便可制得晶形完整的小晶体。

2.小晶体“长大”为大晶体。

晶形完整的小晶体用线系住，放人温度略高于常温的硫酸铜澄清饱和溶液中，保温，缓慢冷却，小晶体慢慢长大。反复操作，小晶体便“成长”为大晶体。

三、实验成功的关键

制备较大颗粒的晶体需要反复进行操作，获得形状完整的晶体的关键是控制实验条件。操作中应注意以下几点:

(1)制备饱和溶液时，防止过饱和而析出晶体；

(2)过滤速度要快，防止饱和溶液迅速冷却析出晶体；

(3)冷却速度要缓慢，用棉花或塑料泡沫保温，让饱和溶液缓慢冷却；

(4)晶种的选择是关键，要获得形状完整的晶种，应使用纯净的硫酸铜，防止灰尘落入溶液；饱和溶液要静置，避免振动；

(5)晶体的“成长”需要进行多次结晶，整个过程中在线上只留一粒晶体，多余的晶体要去掉，每次取出后要修改其外形，使其保持完整的形状。

典型练习

1.某温度下，将A 物质的水溶液分成等量的两份，在第一份中加入9克A 物质，充分搅

拌，尚有1克固体不能溶解；将第二份溶液蒸发掉40克水，并恢复到原温度，溶液恰好饱和，则A 物质在该温度下的溶解度是 ( )

A.40克 B.20克 C.8克 D.无法确定

2某不含结晶水的固体物质A 在60℃时溶解度为60克，20℃时为20克，使含

水n 毫升的A 饱和溶液从60℃冷却到20℃，经过充分结晶后进行过滤，滤液质量为

150克(设水的密度为1克／毫升) ，试求n 的值。

3.苦卤中含有的成分主要是氯化镁和氯化钠，图1—40是它们的溶解度曲线，

请你应用本次实验中学到的方法和操作技能，设计一个实验，分别制备氯化镁晶体

和氯化钠晶体。

[答] 经分析氯化镁和氯化钠溶解度特点，因氯化镁的溶解度受温度影响较大，

而氯化钠的溶解度受温度影响较小，因此冷却热饱和溶液可析出氯化镁晶体，蒸发饱和溶液(蒸发溶剂) 法可析出氯化钠晶体。实验设计如下:

第一步:将苦卤溶于水，加热至沸腾，配成热饱和溶液；

第二步:冷却热饱和溶液至常温，析出大量晶体，主要是氯化镁晶体，可能含有少量氯化钠，过滤，得到晶体和滤液；

第三步:将滤液蒸发至有大量晶体析出，停止加热(不要蒸干) ，过滤得到晶体，主要成分是氯化钠，可能含有少量的氯化镁；

第四步:将第二步制得的晶体再配制成热饱和溶液，再冷却、结晶、过滤，可得到较纯净的氯化镁晶体；

第五步:将第三步得到的晶体再配成常温下的饱和溶液，再蒸发(不要蒸干) 、结晶、过滤，可得到较纯净的氯化钠晶体。

1.9 水的利用和保护(一)

一、水资源

1.地球上的水主要是 海洋水，它约占地球总水量的 96.53％ ，而海水是 咸 的，陆地水中淡水只占地球水体总量的 2.53％ ，并多数以固体冰川形式分布在人烟稀少的极地、高山或人类无法开采的地球深处。占地球水总量比例很低的河水、淡水湖泊水、浅层地下淡水为人类提供了几乎全部的生活和生产用水。

2.地球上水循环地区分布存在着不均衡性，加上人口分布也存在着不均衡性，使得许多珍贵的淡水资源难以利用。

3.由于工农业生产给水体造成了严重的污染，这样又降低了淡水利用的价值。

4.从以上几点可以看出，节约用水和保护水源是人类面临的重大课题，应从小树立节约用水的思想。

二、水资源的分布

1.水资源和水循环的关系。

由于河流水、湖泊水和地下水大都是由大气降水汇集而成的，因此，对于一个区域来说，可供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，即是可提供地表和地下径流的水，这些水都与水循环的活跃程度密切相关。

2.全球水资源的分布特点。

二、我国的水资源

1.我国是土地面积辽阔的国家，同时又是人口众多的国家，加上各地的气候、人口分布差异很大等特征，因此，我国的水资源具有明显的时空分布特点。具体表现在以下几点:

(1)我国江河多年平均径流总量约 27000亿立方米，居世界第 6 位。但由于我国人口多，人均拥有的水资源只有世界平均水平的 1／4 ，所以是世界上“贫水国”之一。

(2)从空间分布看:具有 南 多 北 少、东 多 西 少的特点。

(3)从时间分配看: 夏季 丰富， 冬季欠缺，江河径流量的年际变化 很大 ，尤其是 北方 更加明显。

2.解决我国华北、西北地区缺水问题的措施。

(1)充分利用当地的 水资源 、 节约用水 、避免浪费和污染；

(2)通过改变水循环路径，进行 跨流域调水。我国正在组织实施的 南水北调工程 ，

能从根本上改变我国华北、西北地区的缺水状况。

三、水的净化

1.防止水污染。

(1)在工农业生产和生活中会产生大量的污水。

①工业废水中常含有许多 有毒物质 ；

②农业废水中常含有 农药 、 化肥等；

③生活污水中常含有 微生物 或有利于 微生物 生长的物质。

(2)污水排放流人湖泊和河流中会造成 水污染 。

(3)污水的作用会导致生活在河流和湖泊中的水生生物难以生存，甚至死亡，同时还会污染地下水源。

(4)被污水污染的水不能直接饮用和使用，必须经过污水的处理，除去水中的有毒有害物质。

2.污水的处理。

(1)沉淀法:

(2)过滤法:

过滤时应注意“一贴、二低、三靠”。

“一贴”指: 滤纸紧贴漏斗内壁 ；

“二低”指: 滤纸低于漏斗口 、 液体低于滤纸上沿

“三靠”指: 漏斗下端紧靠接受器内壁 、 玻璃棒末端轻轻斜靠在有三层滤纸的一侧 、 上面烧杯嘴紧靠玻璃棒中下部 。

过滤时，玻璃棒的作用是 引流 。

(3)蒸馏法:

①熟悉书p.45蒸馏装置中的仪器；

②用蒸馏法制蒸馏水。

[思考] 在沉淀法、过滤法和蒸馏法中，哪种方法净水的效果最好? 可用哪些方法来进行比较?

[答] 沉淀法只能使水中的悬浮微粒凝聚成较大的颗粒沉淀下来，而不能除去这些沉淀；过滤法可以除去这些沉淀，却不能除去已溶解在水中的物质；蒸馏法可以除去水中已溶解的物质。因此净水效果最好的当然是蒸馏法，蒸馏水可以看成十分纯净，我们可以直接饮用。也可以通过实验的方法来进行比较。取等量分别用三种不同净水方法得到的水将其加热蒸发至干，可以看到用沉淀法和过滤法得到的水蒸干后都有少量固体留下，这就是杂质；而蒸馏水在蒸干时却不会留下固体。

3.纯净物的含义。

由 一种物质组成的 物质，叫纯净物，如蒸馏水。

二、探究粗盐的精制

设计实验:

(1)需使用的实验仪器:烧杯、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、漏斗、药匙、量筒、铁架台(带铁圈) 、滤纸、天平等

(2)实验方案:

①粗盐溶解:用天平称5克粗盐，用量筒量取10毫升水，加入粗盐至不能溶解为止；

②过滤:制作过滤器，过滤食盐水，操作时要注意 “一贴、二低、三靠” ；

③滤液的蒸发。

[思考] 1.粗盐精制过程中玻璃棒的作用是什么?

[答] 在粗盐精制的过程中玻璃棒在三处要用到。在溶解时，所起作用是加速粗盐的溶解；

在过滤时，起了引流的作用；在滤液蒸发时，所起作用是防止液体局部过热，致使液滴飞溅出来。

2.在滤液蒸发的过程中，加热到什么时候为好?

[答] 加热到出现多量固体时，应停止加热，可以利用余热将剩余水蒸发掉。

本章复习

[例1] 一只瓶的质量为200克，装满水后总质量为700克，若先在瓶内装一些金属颗粒，使瓶和金属颗粒的总质量为878克，然后在瓶内再装水至满瓶’，称得瓶的总质量为1318克，求金属颗粒的密度。

[例2] 一位芭蕾舞演员的质量与一头大象的质量之比为1:200，大象每只脚的着地面

积是芭蕾舞演员与地接触面积的100倍，求演员对地的压强和大象站立时对地的压强之比。

[例3] 如图1—41所示，装有铁块的小烧杯漂浮在水面上，当将杯中铁块取出并投入水

中后，水面的高度将如何变化?

在此基础上可进一步思考:假若把杯内的铁块依次换成木块、水、盐水、酒精，再将它们投

入(或舀入) 水中，水面高度又将如何变化?

[例4] 浓度为10％的氯化钠溶液100克，若要使其浓度增大一倍，应采用的方法是 ( )

A.增加氯化钠10克 B.将溶液中的水蒸发掉一半

C.加入100克10％的氯化钠溶液 D.把水蒸发掉50克

[例5] 图1—47表示硝酸钾的溶解度曲线，10℃时硝酸钾溶解度是2l 克，50℃时

硝酸钾的溶解度为86克，试问:

(1)A点的涵义?

(2)在50℃时93克硝酸钾饱和溶液冷却到10℃，有多少硝酸钾晶体析出?

(3)图中C 点代表硝酸钾的不饱和溶液，如将该点所表示的不饱和溶液变成饱和

溶液:①应加多少克硝酸钾晶体? ②将原不饱和溶液温度下降多少度? ③仍维持原温度

不变，应蒸发多少水?

[例6] 把50℃时甲物质的溶液100克分成两等份，一份恒温蒸发掉10克水后有4克晶体析出，另一份恒温蒸发掉20克水后有10克晶体析出，求50℃时甲物质的溶解度。

3 [例7] 实验室要配制2000毫升浓度为10％、密度为1.07克／厘米的稀硫酸，需98％密度为1.84克／厘米

3的浓硫酸和水的体积各多少

?