1．介紹水和人類的關(guān)系，了解水的污染與防治。

2.了解世界和我國(guó)的水資源狀況，學(xué)習(xí)用辯證的方法看待水資源的豐富和有限。

3.培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心社會(huì)、為社會(huì)做貢獻(xiàn)的社會(huì)責(zé)任感。

本課題主要介紹兩部分內(nèi)容，一是水資源概況，二是水資源保護(hù)，每部分內(nèi)容又都是從兩方面入手。

水資源概況，一方面從儲(chǔ)量上說(shuō)明水的豐富，另一方面從可直接利用的淡水量上說(shuō)明水的短缺。意在強(qiáng)化學(xué)生的愛(ài)水、節(jié)水意識(shí)。

水資源保護(hù)是從節(jié)約用水和防治水污染兩個(gè)角度談的，節(jié)水只是簡(jiǎn)要闡述工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中的節(jié)水思路；防治水污染則只從污染源角度簡(jiǎn)明概括引起水污染的原因、水污染的危害及防治方法。本課題后的調(diào)查與研究和習(xí)題是在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行這類活動(dòng)。這樣既體現(xiàn)了本課題最基本的教育目的，又給教師的發(fā)揮和學(xué)生的探索留下了較大的發(fā)展空間。

重點(diǎn)：水和人類的關(guān)系，節(jié)約用水

難點(diǎn)：培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約用水的意識(shí)

　?地球上的水資源

在我們居住的地球上，有陸地和海洋。并且海洋比陸地大得多。根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，地球的表面積為5.1億平方千米，而海洋占據(jù)了其中的70.8%，即3.61億平方千米，剩余的1.49億平方千米為陸地,其面積僅為地球表面積的29.2%,而陸地上又分布著縱橫交錯(cuò)的江河湖泊，地表以下的土壤和巖層間也還有連續(xù)不斷的地下水。因此,宇航員從太空中看到的地球，是一個(gè)藍(lán)色的“水球”，而我們?nèi)祟惥幼〉膹V袤大陸實(shí)際上不過(guò)是點(diǎn)綴在一片汪洋中的幾個(gè)“島嶼”而已。有人建議將地球改為“水球 ”不是沒(méi)有道理。

地球上的水資源                       從太空上看地球

?地球上的水總量

　　地球擁有的總水量約為136億億噸，其中，含鹽的海水約為132.2億億噸。由于鹽份問(wèn)題，海水不能被陸地上的生命作為水源來(lái)利用。地球上水量的分布大致是：海洋占97.2%，極地冰山占2.15%，地下水占0.632%，湖泊與河流占0.017%，云中水蒸氣占0.001%。

陸地上的淡水來(lái)自天上。海水在陽(yáng)光下蒸發(fā)，鹽留在海里，而淡水蒸發(fā)到天上，形成云。云被風(fēng)吹到陸地的上空，凝結(jié)后降落到大地上。如此，陸地上的江河、湖泊、濕地才得以形成，它們是陸地生命的淡水源。

　　地球上的淡水總量約為3.8億億噸，是地球總水量的2.8%。然而，如此有限的淡水量卻以固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的幾種形式存在于陸地的冰川、地下水、地表水和水蒸汽中，其比例分布是：

　　極地冰川 占有地球淡水總量的75%，而這些淡水資源幾乎無(wú)法利用；

　　地下水 占地球淡水總量的22.6%，為8600萬(wàn)億噸，但一半的地下水資源處于800米以下的深度，難以開(kāi)采，而且過(guò)量開(kāi)采地下水會(huì)帶來(lái)諸多問(wèn)題；

　　河流和湖泊 占地球淡水總量的0.6%，為230萬(wàn)億噸，是陸地上的植物、動(dòng)物和人類獲得淡水資源的主要來(lái)源；

　　大氣中水蒸氣 量為地球淡水總量的0.03%，為13萬(wàn)億噸，它以降雨的形式為陸地補(bǔ)充淡水。

由于陸地上的淡水會(huì)因日曬而蒸發(fā)，或通過(guò)滔滔江流回歸大海，地球可供陸地生命使用的淡水量不到地球總水量的千分之三，因此陸地上的淡水資源量是很緊缺的。

　?水污染及其種類

地球上大約有13.9億立方千米的水，其中97.2%在海洋中，2.15%是冰山和冰川，人們可以利用的淡水只約占0.65%。人類就是依靠這些水來(lái)維持生命和從事生產(chǎn)的。在這些天然水中含有 K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、HCO₃^-、CO₃^2-等離子。如果使不屬于水體的物質(zhì)進(jìn)入水體，而且進(jìn)入的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到破壞水體原有用途的程度，就叫水污染。

水體污染的來(lái)源         水病了！            紅色赤潮            水華

造成水污染的原因是多方面的。根據(jù)污染源可分為城市生活廢水污染、工業(yè)廢水污染、農(nóng)田流水污染（噴灑的農(nóng)藥、施用的化肥被雨水沖刷流入水體）、固體廢物污染（工業(yè)廢渣中的有毒物質(zhì)，經(jīng)水溶解后進(jìn)入水體）及工業(yè)煙塵廢氣污染（煙塵廢氣落入水體或被雨水淋洗流入水體）等。

　　污染水體的物質(zhì)一般可分為以下幾類：
　 1.無(wú)機(jī)污染物 包括酸、堿、無(wú)機(jī)鹽等。
　 2.有機(jī)污染物 包括碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、碳?xì)浠�合物、合成洗滌劑等�?
　 3.有毒物質(zhì) 包括重金屬（鉛、鉻、汞、鎘等）鹽類、氰化物、氟化物、砷化物、酚類、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、有機(jī)農(nóng)藥等。
　 4.致病微生物 包括各種病毒、細(xì)菌、原生物等。
　 5.耗氧污染物 有些有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，能消耗水中溶解的氧氣，使水發(fā)黑變臭，危害水生生物的生存。
　 6.植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 有些物質(zhì)中含有植物生長(zhǎng)所需要的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素（如含磷洗衣粉、化肥、飼料等），這些物質(zhì)能促使水中藻類瘋長(zhǎng)，從而消耗水中的氧氣，危害魚(yú)類的生長(zhǎng)，造成水質(zhì)惡化。
　 此外，還有石油工業(yè)帶來(lái)的油污染、熱電廠造成的熱污染、核電廠帶來(lái)的放射性污染等，不僅污染水體，危及水生動(dòng)物，還會(huì)危害人體健康。

　?水污染的危害與防治

解決淡水資源不足的問(wèn)題，需要采取多種措施，依靠多方的共同努力。
    海水淡化是一種非常有前途的淡水提供途徑，蒸餾法、膜分離法、電滲析法等技術(shù)已日趨成熟，全世界目前有200多個(gè)海水淡化工廠在運(yùn)行，我國(guó)在西沙群島也建有海水淡化裝置。
    2002年12月正式開(kāi)工的我國(guó)南水北調(diào)工程，是世界上最大的調(diào)水工程，將分東、中、西三線從長(zhǎng)江調(diào)水到北方，將在很大程度上緩解北方某些城市的用水危機(jī)。
    解決水危機(jī)問(wèn)題除了開(kāi)源，還更應(yīng)注意節(jié)約用水。如推行農(nóng)業(yè)滴灌技術(shù)；推行工業(yè)冷卻水的循環(huán)利用；加強(qiáng)城市污水的處理，既可減小對(duì)城市周邊環(huán)境的污染又可使寶貴的水資源得以再利用。為提高人們的節(jié)水意識(shí)，2003年北京市再度提高居民用水的價(jià)格。節(jié)約用水可從生活中的點(diǎn)滴小事做起，如每次用水后關(guān)緊水龍頭；每次用水都取其能滿足需要的最小量；洗菜、淘米水可用于澆花、涮墩布、沖便池等等。

4.2 飲用水

1.了解純水與自然水的區(qū)別，水的凈化、純化方法。

2.了解硬水與人體健康的關(guān)系以及硬水的軟化，及其與軟水的區(qū)別。

本課題圍繞水的凈化問(wèn)題，將吸附、沉淀、過(guò)濾和蒸餾等凈化水的方法有序地串起來(lái)，前半部分介紹含不溶性雜質(zhì)水的凈化方法，后半部分以硬水軟化為例介紹含溶解性雜質(zhì)水的凈化方法。其中過(guò)濾和蒸餾是初中化學(xué)中重要的實(shí)驗(yàn)操作技能，也是本課題中要重點(diǎn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

重點(diǎn)：水的凈化、純化方法，硬水的成分。

難點(diǎn)：沉淀、過(guò)濾和蒸餾等凈化水方法的操作。

　?水質(zhì)與健康

　　水、空氣、食品被稱為人類生命和健康的三大要素。水質(zhì)的好壞直接影響到人體的健康。如何判斷水質(zhì)的好壞？我們可以從水的污染和水的成分這兩個(gè)方面來(lái)分析。

　　水污染可分為生物污染和非生物污染。生物污染最常見(jiàn)的是病原微生物污染，污染源主要來(lái)自城市的生活污水、醫(yī)院污水，以及下雨時(shí)從垃圾堆里沖刷出來(lái)的污水，這些含有大量病菌和微生物的污水，流入地下造成水源污染；或是自來(lái)水的輸水管道長(zhǎng)期使用生銹后，病菌、微生物進(jìn)入管道造成水污染。非生物污染包括農(nóng)藥、化肥、有害重金屬、石油、有機(jī)物等，直接經(jīng)雨水流入河流、湖泊或滲入地下引起污染。有些污染可以通過(guò)水的外觀、氣味來(lái)判斷，但大部分污染用肉眼或靠嗅覺(jué)是無(wú)法判斷的，需要借助一些檢測(cè)儀器來(lái)測(cè)定。不過(guò)，一旦水出現(xiàn)異味，就絕對(duì)不要飲用。

　　純水的化學(xué)成分是氫和氧，無(wú)色、無(wú)味、透明。但我們實(shí)際上飲用的水由于經(jīng)過(guò)巖層、土壤來(lái)提取并與空氣接觸，所以飲用水中實(shí)際上已溶入了許多物質(zhì)，如多種礦物質(zhì)、有機(jī)物等。目前人類已知的化學(xué)元素有107種，在天然水中已檢出60多種。水中所含的這些礦物質(zhì)構(gòu)成了水的硬度（1硬度是指1升水中含有相當(dāng)于10毫克的氧化鈣，又稱德國(guó)度）。當(dāng)水的硬度高于8德國(guó)度時(shí)叫硬水，小于8德國(guó)度稱軟水。我國(guó)規(guī)定飲用水的硬度標(biāo)準(zhǔn)為不高于25度。

　　硬水含有的鈣、鎂、碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽等成分較多。長(zhǎng)期飲用硬水，一方面可能導(dǎo)致胃腸功能紊亂，出現(xiàn)暫時(shí)性的腹脹、排氣多、腹瀉、水土不服等癥狀。另一方面使人易患腎結(jié)石、膽結(jié)石。硬水同時(shí)也給我們的生活帶來(lái)了許多麻煩，如用硬水燒開(kāi)水，時(shí)間一久在水壺和熱水瓶的底部會(huì)沉積厚厚的一層黃白色水垢；用它洗衣，水中的鈣鎂離子使可溶性肥皂變成不溶性的硬脂酸鈣沉淀，從而使肥皂喪失去污能力；用硬水炒菜，菜不容易變軟。水中如果含鈣或鎂離子過(guò)多，鈣或鎂與硫酸根結(jié)合，使水產(chǎn)生苦澀味。我們有時(shí)喝水感到苦澀就是因?yàn)樗�的硬度過(guò)高造成的。在我國(guó)北方一些城市，普遍存在著地下水的硬度呈逐年升高的趨勢(shì)，有的城市以平均每年增長(zhǎng)0.5度－1度的速度上升。水硬度增高與水污染密切相關(guān)。

硬水對(duì)日常生活的影響

　　軟水是否就安全呢？當(dāng)然不是越軟越安全。水中的礦物質(zhì)是我們?nèi)梭w獲得礦物質(zhì)的一個(gè)十分重要的途徑。如在100升硬度為20個(gè)德國(guó)度的硬水中，所含鈣相當(dāng)于6,000克豬肉、2,000克鯉魚(yú)或1,000克雞蛋所含的鈣。軟水中的礦物質(zhì)含量低，長(zhǎng)期飲用會(huì)導(dǎo)致人體某些礦物質(zhì)的缺乏，引發(fā)系列疾病。國(guó)外曾有報(bào)道，在飲用軟水的地區(qū)，心臟病成為高發(fā)病�！�

　　聯(lián)合國(guó)的一項(xiàng)名為“綜合評(píng)估世界淡水資源”的最新研究報(bào)告指出：目前，世界上約有三分之一的人生活在淡水資源缺乏的環(huán)境中，而若人們繼續(xù)像現(xiàn)在這樣節(jié)制不力用水的話，那么三十年后貧水人口數(shù)將可能達(dá)到三分之二。
　　據(jù)稱地球上有百分之九十七的水屬于不可飲用的水，而余下的百分之三的水資源中又有三分之二在冰川雪原，不能直接供人們使用，人們可利用的江、河、湖、泊及地下水的總量?jī)H占地球總水量中極微小的比例。人們用水分配中農(nóng)業(yè)灌溉占百分之六十七，工業(yè)生產(chǎn)占百分二十三，市政民用占百分之十。本世紀(jì)以來(lái)，隨著全球人口數(shù)量的激增，農(nóng)業(yè)用水量以增長(zhǎng)了五倍，工業(yè)用水量增長(zhǎng)了二十六倍，市政用水量增長(zhǎng)了十八倍。目前，世界已有十億人口生活在淡水資源貧缺環(huán)境中。
　　雖然淡水資源的危機(jī)今后將日益明顯，但事情并非無(wú)可挽救。聯(lián)全國(guó)秘書(shū)長(zhǎng)科菲?安南指出，人類現(xiàn)在只使用了地球上可再生利用淡水貯量的六分之一左右，只要今后措施得力，用水節(jié)制，未來(lái)還是有希望。

?水的凈化

自來(lái)水廠

自來(lái)水廠凈水過(guò)程示意圖

城市中的生活用水是經(jīng)自來(lái)水廠凈化處理過(guò)的。而在某些鄉(xiāng)村，則利用明礬溶于水后生成的膠狀物對(duì)雜質(zhì)的吸附，使雜質(zhì)沉降來(lái)達(dá)到凈水的目的。

活性炭?jī)羲�器示意圖

　　活性炭有多孔結(jié)構(gòu)，總表面積可達(dá) 500m²?g^-1 ～1000m²?g^-1。它有強(qiáng)大的吸附本領(lǐng)。在廢水處理中的作用主要有以下方面：
　　除臭――除去由酚、石油等引起的異味；
　　去色――去除由各種染料形成的顏色或有機(jī)污染物及 Fe、Mn等形成的色度；
　　去除有機(jī)物――農(nóng)藥、殺蟲(chóng)劑、氯代烴、芳香族化合物以及其他生物難降解有機(jī)物的去除；
　　去除重金屬―― Hg、Cr 等重金屬離子；
　　合成洗滌劑的去除；放射性物質(zhì)的去除；
　　用具有吸附作用的固體過(guò)濾液體，不僅可以濾去液體中的不溶性物質(zhì)，還可以吸附掉一些溶解的雜質(zhì)，除去臭味。市場(chǎng)上出售的凈水器，有些就是利用活性炭來(lái)吸附、過(guò)濾水中的雜質(zhì)的。

　?水的純化

　　純化水為原水經(jīng)蒸餾法、離子交換法、反滲透法或其他適宜的方法制得的供藥用的水，不含任何附加劑。實(shí)驗(yàn)室可以通過(guò)蒸餾得到純水。

實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水的裝置圖

　　現(xiàn)代家庭已普遍使用純凈水、礦泉水，然而家庭日常生活用水方面存在的問(wèn)題往往被大家忽視。研究部門(mén)提供的信息表明：北京、上海乃至全國(guó)的自來(lái)水供應(yīng)，因受技術(shù)、開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本等條件限制，所供水中的氟、碘、鋅、鎂等化學(xué)元素含量較高，造成水的硬度較大。專家指出：不少家庭水池、漁港、馬桶水垢不斷；水管、龍頭生銹硬化；衣物洗后發(fā)英泛黃；燒水壺底厚厚的水垢，噴淋頭堵塞；更有甚者，硬水還時(shí)刻影響我們的身體健康，如消毒用氯與水中的有機(jī)物產(chǎn)生的ＴＨＭＳ（三鹵甲烷）等致癌物質(zhì)、鈣、鎂的不容鹽類，由于不易代謝，在膽、腎中極易產(chǎn)生結(jié)石，給人帶來(lái)痛苦。這些都是硬水的緣故。

硬水和軟水的轉(zhuǎn)化

4.3 探究水的組成

1.了解水的物理性質(zhì)。

2.通過(guò)水電解的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)水的組成。

3.培養(yǎng)學(xué)生觀察探究能力與認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的過(guò)程和方法。

本課題以人類認(rèn)識(shí)水的組成的簡(jiǎn)要史實(shí)引入并展開(kāi)，符合事物的認(rèn)識(shí)規(guī)律，貼近學(xué)生的實(shí)際，有利于縮小學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)的距離感，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

對(duì)水的組成的認(rèn)識(shí)是通過(guò)水的電解實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的討論分析獲得的，它既與史實(shí)相符，又體現(xiàn)了認(rèn)識(shí)客觀世界的科學(xué)過(guò)程和方法。這樣展現(xiàn)知識(shí)具有啟發(fā)學(xué)生思維的作用，同時(shí)也滲透了科學(xué)思想方法的教育。

重點(diǎn)：水電解的實(shí)驗(yàn)和根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析探究水的組成的方法。

難點(diǎn)：用分子、原子知識(shí)解釋電解水的過(guò)程。

純凈的水是沒(méi)有顏色、沒(méi)有氣味、沒(méi)有味道的液體。在101千帕?xí)r，水的凝固點(diǎn)是0℃，沸點(diǎn)是100℃，4℃時(shí)密度最大，為1克/厘米³。水結(jié)冰時(shí)體積膨脹，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水面上。

冰山                 海洋                湖水               沼澤

。水與人類的關(guān)系

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工業(yè)生產(chǎn)都離不開(kāi)水。世界上用于農(nóng)業(yè)的淡水占人類消耗淡水總量的60％～80％。工業(yè)上要用大量水來(lái)洗滌、溶解、加熱或冷卻，并用水作原料來(lái)制造化肥等產(chǎn)品。在動(dòng)力工業(yè)上，水力發(fā)電在總發(fā)電量中占有一定比率。在交通運(yùn)輸上，內(nèi)河及海洋航運(yùn)發(fā)揮了巨大的作用。

。探究組成水的元素

　　上左圖是水的電解實(shí)驗(yàn)裝置圖，接通電源，觀察電極上和試管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象。通電后，電極上出現(xiàn)氣泡，一段時(shí)間后試管1和試管2中所收集的氣體體積比約為1:2。
　　科學(xué)研究證明，當(dāng)水分子分解時(shí)，生成了氫原子和氧原子，2個(gè)氫原子結(jié)合成1個(gè)氫分子，很多氫分子聚集成氫氣；2個(gè)氧原子結(jié)合成1個(gè)氧分子，很多氧分子聚集成氧氣。在化學(xué)變化中，分子分成更小的粒子――原子，原子又重新組合成新的分子。例如，在水電解的反應(yīng)里，水分子分成氫原子和氧原子，每2個(gè)氫原子結(jié)合成1個(gè)氫分子，每2個(gè)氧原子結(jié)合成1個(gè)氧分子（如上右圖所示）。這個(gè)實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了上章學(xué)過(guò)的這個(gè)結(jié)論：在化學(xué)反應(yīng)里，分子可以分成原子，而原子卻不能再分。
　　根據(jù)精確的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，每個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成的，因而水的化學(xué)式是H₂O

4.4 表示物質(zhì)組成的化學(xué)式

1.了解化學(xué)式的涵義。

2.知道一些常見(jiàn)元素和根的化合價(jià)。

3.能用化學(xué)式表示某些物質(zhì)的組成，并能利用化合價(jià)推求化學(xué)式。

4.了解相對(duì)分子質(zhì)量涵義，能利用相對(duì)原子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量計(jì)算物質(zhì)的組成。

本課題包括化學(xué)式、化合價(jià)和有關(guān)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算三部分內(nèi)容，它們是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具，因此是“雙基”的重要部分。能夠較好地掌握它們，對(duì)于今后的化學(xué)學(xué)習(xí)有很大的幫助。

教材首先講述了化學(xué)式的概念，指出由于純凈物有固定的組成，因此每種物質(zhì)只有一個(gè)化學(xué)式。同時(shí)還指出物質(zhì)的組成是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的，能以化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，但是在初學(xué)化學(xué)進(jìn)行化學(xué)式書(shū)寫(xiě)練習(xí)時(shí)，主要是應(yīng)用化合價(jià)來(lái)推求。

化合價(jià)是本課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于課程標(biāo)準(zhǔn)不要求學(xué)生掌握化合價(jià)概念，因此課文對(duì)化合價(jià)概念的處理極其簡(jiǎn)化，僅僅根據(jù)化合物有定組成，也就是形成化合物的元素有固定的原子個(gè)數(shù)比，指出化學(xué)上用化合價(jià)來(lái)表示原子之間相互化合的數(shù)目。然后著重介紹一些常見(jiàn)元素和根的化合價(jià)，以及確定化合物中元素化合價(jià)應(yīng)注意的事項(xiàng)。

應(yīng)用化合價(jià)推求化學(xué)式是學(xué)生必須掌握的技能，是教學(xué)的另一個(gè)重點(diǎn)。書(shū)上以推求五氧化二磷的化學(xué)式為例來(lái)講述推求的步驟和方法。

化學(xué)式的寫(xiě)法和讀法，屬于規(guī)則性質(zhì)，無(wú)多少道理好講，但要求記住和應(yīng)用。

相對(duì)分子質(zhì)量的涵義、計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量和組成物質(zhì)各元素的質(zhì)量比，計(jì)算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等內(nèi)容，教學(xué)中不能任意擴(kuò)大與加深。

重點(diǎn)：化學(xué)式的涵義，有關(guān)化學(xué)式的。

難點(diǎn)：化合價(jià)的涵義。

　?化學(xué)式

　1、化學(xué)式的概念

　　元素符號(hào)不僅可以表示元素，還可以表示由元素組成的物質(zhì)。這種用元素符號(hào)表示物質(zhì)組成的式子，叫做化學(xué)式。每種純凈物質(zhì)的組成是固定不變的，所以表示每種物質(zhì)組成的化學(xué)式只有一個(gè)。上圖表示了化學(xué)式H2O的各種意義。物質(zhì)的組成是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的，因此化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，除此之外，還可以應(yīng)用元素化合價(jià)來(lái)推求。

　2、化學(xué)式表示的意義

　　 化學(xué)式意義主要有以下幾點(diǎn)：
　　(1)化學(xué)式能代表某種純凈物質(zhì)，如CO₂的化學(xué)式就代表二氧化碳。因?yàn)橐环N物質(zhì)只用一個(gè)化學(xué)式來(lái)表示。
　　(2)化學(xué)式能表示物質(zhì)組成。如H₂O這個(gè)化學(xué)式能表示出水是由氫元素和氧元素組成。
　　(3)化學(xué)式能表示物質(zhì)的一個(gè)分子里各元素的原子個(gè)數(shù)比（對(duì)由分子構(gòu)成的物質(zhì)）；表示這種物質(zhì)中陽(yáng)離子與陰離子的個(gè)數(shù)比或原子個(gè)數(shù)比（由離子或原子構(gòu)成的物質(zhì)）。如NaCl這個(gè)化學(xué)式表示在氯化鈉中氯離子和鈉離子的個(gè)數(shù)比為1∶1。
　 (4)通過(guò)化學(xué)式可計(jì)算式量。如水的化學(xué)式是H2O，H2O的式量=1×2＋16=18。
　 (5)通過(guò)化學(xué)式可計(jì)算組成物質(zhì)的各元素的質(zhì)量比。如二氧化硫中硫元素和氧元素的質(zhì)量比等于：32∶16×2=1∶1。
　 (6)通過(guò)化學(xué)式可計(jì)算物質(zhì)中某一元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。如：計(jì)算二氧化硫中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
　 二氧化硫中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

　?化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)

要寫(xiě)出簡(jiǎn)單化合物的化學(xué)式，其實(shí)并不難，只要記住原子和離子的化合價(jià)，遵循以下規(guī)則，即可正確的寫(xiě)出化學(xué)式。
�。�1）金屬和鈍氣的化學(xué)式以元素符號(hào)表示，例如鐵的化學(xué)式為Fe，銀的化學(xué)式為Ag，氦氣的化學(xué)式為He。
�。�2）氧氣、氫氣、氮?dú)饧胞u素(氟氣、氯氣、溴、碘)均為雙原子所構(gòu)成的小分子，其化學(xué)式分別為O₂、H₂、N₂、F₂、Cl₂、Br₂、I₂。臭氧是三原子組成的分子，化學(xué)式為O₃

　（3）非金屬氧化物的化學(xué)式，氧原子要寫(xiě)在后面，而中文學(xué)名為幾氧化什么，例如：

分子

中文學(xué)名

分子

中文學(xué)名

分子

中文學(xué)名

CO

一氧化碳

CO₂

二氧化碳

SO₃

三氧化硫

NO

一氧化氮

NO₂

二氧化氮

SO₂

二氧化硫

（4）其它常見(jiàn)的分子：

分子

中文學(xué)名

分子

中文學(xué)名

H₂O

水

H₂O₂

過(guò)氧化氫(雙氧水)

NH₃

氨氣

C₂H₅OH

酒精(乙醇)

（5）金屬離子和非金屬離子形成的化合物：
　 A.寫(xiě)化學(xué)式時(shí)，金屬離子寫(xiě)在前面，非金屬離子在后面，但中文學(xué)名卻顛倒念，先說(shuō)非金屬離子，再說(shuō)金屬離子，中間加入「化」字。例如：NaCl 氯化鈉、LiF 氟化鋰、NaOH 氫氧化鈉、MgO 氧化鎂
　 B.若金屬離子和非金屬離子帶電量不同，必需在右下角加上阿拉伯?dāng)?shù)字，使其正負(fù)電能互相抵消，但中文學(xué)名不說(shuō)出數(shù)字。例如：MgCl₂ 氯化鎂、Al₂O₃ 氧化鋁、CuCl₂ 氯化銅、CuCl 氯化亞銅
　C.若金屬離子和酸根離子結(jié)合時(shí)，中文學(xué)名不說(shuō)「化」字，且視情形加上小括號(hào)。例如：CuCO₃ 碳酸銅、KNO₃ 硝酸鉀、ZnSO₄ 硫酸鋅
　如果金屬離子和酸根離子的電荷無(wú)法抵消，要在右下角加上阿拉伯?dāng)?shù)字，使其正負(fù)電能互相抵消，如果酸根要加阿拉伯?dāng)?shù)字的話，要加上小括號(hào)，以免誤會(huì)。例如：Cu(NO₃)₂ 硝酸銅、(NH₄)₂SO₄ 硫酸銨、Al₂(SO₄)₃ 硫酸鋁
　 D.若氫離子和酸根離子結(jié)合，則中文學(xué)名的「氫」字也不說(shuō)出。例如：H₂CO₃ 碳酸、H₂SO₄ 硫酸、CH₃COOH 醋酸
　※ 醋酸根離子和金屬離子結(jié)合時(shí)，其化學(xué)式金屬寫(xiě)在前或后都可以，只有醋酸可以這樣，其它酸根離子不可如此。
　E.金屬離子和OH^-或CN^-結(jié)合時(shí)，中文學(xué)名的「化」字一定要說(shuō)出，不要被酸根「同化」了。例如：KOH 氫氧化鉀、Ca(OH)₂ 氫氧化鈣、KCN 氰化鉀
　F.NH⁴⁺和非金屬結(jié)合時(shí)，也要說(shuō)「化」字；但 NH⁴⁺和酸根離子結(jié)合時(shí)，則不說(shuō)「化」字。例如：NH₄Cl 氯化銨、(NH₄)₂SO₄ 硫酸銨

　?化合價(jià)

常用化合價(jià)記憶 歌訣一

（1）常規(guī)價(jià)的：
一價(jià)氫氯鉀鈉銀，
二價(jià)氧鈣鋇鎂鋅，
三鋁四硅五氮磷。

（2）變價(jià)的：
銅一二，鐵二三，
二（負(fù)二）四六硫二四碳，
二四六七錳全占。

（3）負(fù)價(jià)的：
負(fù)一氟氯和溴碘，
負(fù)二氧硫負(fù)三氮。

常用化合價(jià)記憶 歌訣二

（說(shuō)明：以上八句歌謠，概述了236種常見(jiàn)元素的化合價(jià)，包括固
定價(jià)和可變價(jià)）

4.5 化學(xué)方程式

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律，能說(shuō)明常見(jiàn)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。從微觀角度認(rèn)識(shí)在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類和原子的數(shù)目沒(méi)有增減。

2.理解化學(xué)方程式的涵義，了解書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式要遵守的原則，能正確書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式。

3.在正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式的基礎(chǔ)上，進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。認(rèn)識(shí)定量研究對(duì)于化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重大作用。

本課題包括質(zhì)量守恒定律與化學(xué)方程式兩部分內(nèi)容。

在質(zhì)量守恒定律部分內(nèi)容中，教材首先提出在化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的質(zhì)量同生成物的質(zhì)量之間存在什么關(guān)系，然后通過(guò)作出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究、交流討論、得出結(jié)論等科學(xué)探究方法，設(shè)計(jì)并實(shí)施一系列的探究性實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)學(xué)生觀察、思索，使學(xué)生從自己親身觀察到的事實(shí)中，經(jīng)過(guò)由此及彼、由表及里的思考，得到參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和這一規(guī)律。學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律，也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育的重要內(nèi)容。

在教學(xué)中要啟發(fā)學(xué)生深刻理解化學(xué)方程式的意義，認(rèn)識(shí)用化學(xué)方程式表示化學(xué)反應(yīng)的優(yōu)越性，激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)方程式的積極性。在此基礎(chǔ)上講解書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的兩個(gè)原則：

1.要以客觀事實(shí)為基礎(chǔ)。教材強(qiáng)調(diào)指出的不能隨意臆造事實(shí)上不存在的物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)，不能任意編造物質(zhì)的化學(xué)式，對(duì)于初學(xué)化學(xué)的學(xué)生尤為重要，應(yīng)該使他們認(rèn)識(shí)到無(wú)論是物質(zhì)的化學(xué)式、物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，都應(yīng)是客觀事實(shí)的反映，為他們學(xué)習(xí)化學(xué)打下良好的思想基礎(chǔ)。

2.要遵守質(zhì)量守恒定律。這是書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的核心問(wèn)題，要引導(dǎo)學(xué)生十分明確地認(rèn)識(shí)到，化學(xué)方程式中各化學(xué)式前的系數(shù)，絕不是任意拼湊的，它必須準(zhǔn)確反映各物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后的定量關(guān)系。化學(xué)方程式要按照質(zhì)量守恒定律，使各反應(yīng)物與各生成物中的各原子種類和數(shù)目相等。

本課題教材“利用化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算”，只要求學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)純物質(zhì)的計(jì)算，而且計(jì)算中只牽涉到一種單位。

重點(diǎn)：量守恒定律的涵義；正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。

難點(diǎn)：化學(xué)方程式的配平。

　?質(zhì)量守恒定律

　　質(zhì)量守恒定律是化學(xué)反應(yīng)中的基本規(guī)律，也是中學(xué)化學(xué)極其重要的基礎(chǔ)知識(shí)之一。要正確理解、牢固掌握和靈活運(yùn)用質(zhì)量守恒定律，必須抓住以下三個(gè)守恒。

　　1.化學(xué)反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)守恒

　　例如：在化學(xué)反應(yīng)2X₂ + 3Y₂ = 2R，若用X、Y表示R的化學(xué)式，其中正確的是：

　　A．XY　 B.X₂Y₃　 C.X₄Y₆ 　D.X₃Y₂

　　解析：該反應(yīng)表示兩個(gè)X₂分子和三個(gè)Y₂分子反應(yīng)生成兩個(gè)R分子。反應(yīng)前，每2個(gè)X₂分子含4個(gè)X原子，3個(gè)Y₂分子含6個(gè)Y原子，則反應(yīng)每2個(gè)R分子中也應(yīng)含4個(gè)X原子和6個(gè)Y原子，因此R的化學(xué)式為X₂Y₃。選項(xiàng)為B。

　　2.化學(xué)反應(yīng)前后各元素的質(zhì)量守恒

　　例如：加熱銅和氧化銅的混合粉末10g與足量氫氣充分反應(yīng)，得到8.4g銅，原混合物中含銅多少克？

　　解析：該反應(yīng)前后銅元素的質(zhì)量相等。若設(shè)原混合物中銅的質(zhì)量為x，則含氧化銅為10g－x，所以x+(10g－x)×(64／80)=8.4，得x=2g

　　3.化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和守恒

　　例如：往80g鹽酸溶液中加入一定量的鋅充分反應(yīng)后，溶液質(zhì)量增加到86.3g，求參加反應(yīng)鋅的質(zhì)量。

　　解析：由于反應(yīng)前鹽酸的質(zhì)量與參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量之和等于反應(yīng)溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量之和。若設(shè)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為x，則根據(jù)反應(yīng)后Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑可知產(chǎn)生H₂的質(zhì)量為(2x／65)g。因此，80+x=86.3+(2x／65)，得x=6.5g

　?化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量守恒

蠟燭的燃燒

　?化學(xué)方程式

　 　2H₂ + O₂  ^{點(diǎn)燃}  2H₂O

　　“質(zhì)”的含義：經(jīng)點(diǎn)燃，氫氣跟氧氣反應(yīng)生成水。
　 “量”的含義：從宏觀看，每4份質(zhì)量的氫氣跟32份質(zhì)量的氧氣反應(yīng)生成36份質(zhì)量的水，即氫氣跟氧氣反應(yīng)時(shí)的質(zhì)量比為1:8，從微觀看，氫氣、氧氣和水都是由分子構(gòu)成的，因此，這個(gè)化學(xué)方程式還表示了每2個(gè)氫分子跟1個(gè)氧分子反應(yīng)生成了2個(gè)水分子。

　　1.要以事實(shí)為依據(jù)，不能臆造。例如，有的學(xué)生將鐵絲在氧氣里燃燒的化學(xué)方程式寫(xiě)為：4Fe + 3O₂  ^{點(diǎn)燃}  2Fe₂O₃ 是錯(cuò)誤的，因?yàn)檫@違背了鐵絲在氧氣里燃燒生成的是四氧化三鐵這一事實(shí)。
　　2.要分清反應(yīng)物和生成物，不能將反應(yīng)物和生成物“調(diào)位”。例如，有的學(xué)生將2H₂+O₂ ^{點(diǎn)燃}  2H₂O，寫(xiě)成2H₂O  ^{點(diǎn)燃}  2H₂+O₂是錯(cuò)誤的，前者反應(yīng)物是氫氣和氧氣，表示氫氣在氧氣里燃燃生成水的一個(gè)化合反應(yīng)；后者反應(yīng)物則是水，表示水在一定條件下反應(yīng)生成氫氣和氧氣的一個(gè)分解反應(yīng)，兩式所表示的意義是不同的。
　　3.要遵循質(zhì)量守恒定律，不能忘記配平。初學(xué)化學(xué)的人常易忘記配平，沒(méi)有配平就不能反映化學(xué)反應(yīng)中“質(zhì)量守恒”這一事實(shí)，不能稱為化學(xué)方程式。配平時(shí)，只能調(diào)整式子左右兩邊化學(xué)式前的系數(shù)，而不能改動(dòng)化學(xué)式中元素符號(hào)右下角的小數(shù)字。
　　4.要正確使用“↑”“↓”“Δ”等符號(hào)，不能忽視反應(yīng)條件，許多化學(xué)反應(yīng)在特定條件下才能進(jìn)行，書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)，要在等號(hào)上標(biāo)明反應(yīng)條件，未標(biāo)明反應(yīng)條件的化學(xué)方程式不是一個(gè)完整的化學(xué)方程式。有的還應(yīng)用“↑”“↓”來(lái)標(biāo)明生成物的狀態(tài)，指生成了氣體、沉淀。
　 值得注意的是，只有當(dāng)反應(yīng)物為固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)、生成物中有氣態(tài)物質(zhì)時(shí)，一般才可用“↑”標(biāo)明。“Δ”符號(hào)表示加熱而不是點(diǎn)燃。

　?化學(xué)方程式的配平及計(jì)算

　　用觀察法配平化學(xué)反應(yīng)方程式

　　按照這一方法進(jìn)行配平的步驟如下：①?gòu)幕瘜W(xué)式比較復(fù)雜的一種生成物推求有關(guān)各反應(yīng)物化學(xué)式的系數(shù)和這一生成物的系數(shù)。②根據(jù)求得的化學(xué)式的系數(shù)再找出其它化學(xué)式的系數(shù)。例：赤熱的鐵跟水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣。 H₂O + Fe ── Fe₃O₄ + H₂顯然，F(xiàn)e₃O₄里的三個(gè)鐵原子來(lái)自反應(yīng)物里的鐵原子，而Fe₃O₄的四個(gè)氧原子又來(lái)自反應(yīng)物水蒸氣分子里的氧原子。因此，在反應(yīng)物水蒸氣化學(xué)式前必須寫(xiě)一系數(shù)4，而鐵原子前必須寫(xiě)一系數(shù)3。4H₂O + 3Fe ── Fe₃O₄ + H₂不難看出，在生成物氫的化學(xué)式前寫(xiě)一系數(shù)4，才能使化學(xué)方程式配平。然后注明反應(yīng)條件。4H₂O + 3Fe  ^高溫  Fe₃O₄ + 4H₂　

　　用最小公倍數(shù)法配平化學(xué)反應(yīng)方程式 　

　　配平化學(xué)方程式的方法很多，這里介紹一種比較簡(jiǎn)單、常用的方法──最小公倍數(shù)法。 在P + O₂ ── P₂O₅中，左邊的氧原子數(shù)是2，右邊的氧原子數(shù)是5，兩數(shù)的最小公倍數(shù)是10。因此，在O₂前面配上系數(shù)5，在P2O5前面配上系數(shù)2。P + 5O₂ ── 2P₂O₅式子右邊的磷原子數(shù)是4，左邊的磷原子數(shù)是1，因此，要在P的前面配上系數(shù)4。4P + 5O₂ ── 2P₂O₅式子兩邊各元素的原子數(shù)配平后，把短線改成“等號(hào)”，并標(biāo)明反應(yīng)條件。4P+5O₂  ^{點(diǎn)燃}  2P₂O₅

　　用奇數(shù)配偶法配平化學(xué)方程式

　　用奇數(shù)配偶法配平化學(xué)方程式之一

　　配平化學(xué)方程式的方法很多，除了最小公倍數(shù)法以外，還有觀察法、奇數(shù)配偶法，等等。其中奇偶數(shù)法是一種簡(jiǎn)便易學(xué)的方法。它的配平步驟如下：
　　1．先在化學(xué)方程式左右兩邊，找出化學(xué)式中原子個(gè)數(shù)出現(xiàn)奇偶不同的一種元素。然后在奇數(shù)原子的化學(xué)式前寫(xiě)上“2”。例如，在H₂S + O₂ ── SO₂ + H₂O中，化學(xué)式O₂和H₂O里都有氧元素，但氧原子的奇數(shù)在方程式的右邊（在H₂O中），偶數(shù)在方程式的左邊（在O₂中），所以應(yīng)在H2O前寫(xiě)上“2”。H₂S + O₂ ── SO₂ + 2H₂O。 　
　　2．配平這一化學(xué)式中另一元素的原子總數(shù)。例如：2H₂S + O₂ ─ SO₂ + 2H₂O
　　3．再依次配平其他元素的原子數(shù)。2H₂S + O₂ ─ 2SO₂ + 2H₂O，2H₂S + 3O₂ ─ 2SO₂ + 2H₂O。 　
　　4．檢查所有的原子是否全部配平，配平后，把方程式上的短線改成等號(hào)，并注明反應(yīng)條件。2H₂S+3O₂  ^{點(diǎn)燃}  2SO₂+2H₂O　

　　用奇數(shù)配偶法配平化學(xué)方程式之二

　　按照這一方法進(jìn)行配平的步驟如下：①找出化學(xué)方程式里左右兩端出現(xiàn)次數(shù)較多的元素。②該元素的原子在各端的總數(shù)是否是一奇一偶，選定這一元素作為配平的起點(diǎn)。③由已推求出的系數(shù)決定其它化學(xué)式的系數(shù)。 例：燃燒硫鐵礦（主要成分是FeS₂）生成Fe₂O₃和SO₂。FeS₂ + O₂ ── Fe₂O₃ + SO₂ 氧是這一方程式里出現(xiàn)次數(shù)較多的元素，就以氧作為配平的起點(diǎn)。因?yàn)檠鯕馐请p原子的分子，無(wú)論有多少氧分子跟FeS₂起反應(yīng)，反應(yīng)物里總含有偶數(shù)氧原子。但在生成物里共含有五個(gè)氧原子，是奇數(shù)，在SO₂里含有兩個(gè)氧原子是偶數(shù)，它的化學(xué)式前的系數(shù)無(wú)論怎樣，所含氧原子的個(gè)數(shù)總是偶數(shù)。因此，只有變更Fe₂O₃的系數(shù)才能使生成物里的氧原子個(gè)數(shù)變?yōu)榕紨?shù)。我們可以在化學(xué)式Fe₂O₃前試寫(xiě)一個(gè)最小偶數(shù)2，再進(jìn)一步配平。FeS₂ + O₂ ── 2Fe₂O₃ + SO₂生成物Fe₂O₃里所含的Fe原子個(gè)數(shù)應(yīng)和反應(yīng)物FeS₂里所含的Fe原子個(gè)數(shù)相等，因此，必須在反應(yīng)物FeS₂化學(xué)式前寫(xiě)一系數(shù)4。4FeS₂ + O₂ ── 2Fe₂O₃ + SO₂由此可以推知在化學(xué)式SO₂前應(yīng)寫(xiě)一系數(shù)8。4FeS₂ + O₂ ── 2Fe₂O₃ + 8SO₂ 生成物里所含氧原子的總數(shù)為22，那么反應(yīng)物里氧的化學(xué)式前必須寫(xiě)一系數(shù)11才能使化學(xué)方程式配平。然后注明反應(yīng)條件。4FeS₂ + 1lO₂  ^{點(diǎn)燃}  2Fe₂O₃ + 8SO₂

　　1.根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的注意事項(xiàng) 　
　　1)化學(xué)方程式必須配平才能計(jì)算； 　
　　2）根據(jù)物質(zhì)的組成求各化學(xué)式的相對(duì)分子質(zhì)量與化學(xué)式前邊系數(shù)的乘積；　
　　3）解題格式的書(shū)寫(xiě)要規(guī)范化；　
　　4）注意單位的書(shū)寫(xiě)要求。

　　2.根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的步驟 　
　　1) 設(shè)未知數(shù) ……………… 設(shè)；　
　　2) 寫(xiě)出化學(xué)方程式并配平…………… 方 ；　
　　3) 標(biāo)出有關(guān)物質(zhì)的量（上標(biāo)相對(duì)分子質(zhì)量，下標(biāo)已知質(zhì)量和未知數(shù)）……標(biāo)；　
　　4) 列比例式,求解 ………………比； 　
　　5) 簡(jiǎn)明地寫(xiě)出答案………………答 。