发现之旅
海洋面积占地球表面的 71%,如果将海洋中所有的水均匀地铺盖在地球表面,地球表面就会形成一个厚度2700米的水圈。所以有人说地球的名字起错了,应该叫作“水球”。水既是人类生存的基本条件,又是社会生产必不可少的物质资源。没有水,就没有人类社会的今天。水与空气、食物是人类生命和健康的三大要素。
青山绿水
水是生命的源泉,生命的象征。如果不喝水,人只能活几天。水和我们的生命如此息息相关,可是你熟悉它吗?知道它是由哪些元素组成的吗?知道水除了供人饮用之外还有什么用途吗?
在今天的旅程中我就来为大家解开这些疑团。
深入思考
纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体。在101kPa时,凝固点是0度,沸点是100度。这些都是水的物理性质。要想知道水有哪些化学性质,首先要弄清楚水是由哪些元素组成的。下面用一个实验来为大家解决这个问题:
这是一个电解水的实验,从实验中可以看出:左右两边的试管中都有气体生成。且两支试管中气体体积比为1:2。将产生气体较多的试管移出水槽,放到酒精灯上,观察现象。
该试管中的气体可以在酒精灯上点燃,说明此试管中的气体为氢气。
将产生气体较少的试管移出水槽,把带火星的木条放如试管中,观察现象。
我们可以看到,带火星的木条在试管复燃了,这说明该试管中的气体为氧气。
所以我们可以从实验中得知水是由氢、氧两种元素组成的,也就是说水是一种化合物。
根据实验测定:每个水分子是有2个氢原子和1个氧原子构成的。当水分子分解时,生成了氢原子和氧原子,2个氢原子结合成1个氢分子,2个氧原子结合成1个氧分子。然后氢分子在结合成氢气,氧分子再结合成氧气。
水分子分解示意图
水是人类宝贵的自然资源,
它有着很广泛的用途,可以分为生活用水、工业用水和农业用水几大类。生活用水如人们日常生活中的饮水、做饭、洗涤等,但这种用水一般都要经过处理的净化水。工业用水包括用于发电、冲洗、冷却等,用量很大。农业用水主要用于灌溉、养殖。另外交通运输、医药卫生等也都离不开水。
学有所用
地球上有百分之九十七的水属于不可饮用的水,而余下的百分之三的水资源中又有三分之二在冰川雪原,不能直接供人们使用,人们可利用的江、河、湖、泊及地下水的总量仅占地球总水量中极微小的比例。人们用水分配中农业灌溉占百分之六十七,工业生产占百分二十三,市政民用占百分之十。本世纪以来,随着全球人口数量的激增,农业用水量以增长了五倍,工业用水量增长了二十六倍,市政用水量增长了十八倍。目前,世界已有十亿人口生活在淡水资源贫缺的环境中。
同时随着工业进步和社会发展,水污染亦日趋严重,成了世界性的头号环境治理难题。
水污染主要由人类活动产生的污染物而造成的,
根据污染源可分为城市生活废水污染、工业废水污染、农田流水污染(喷洒的农药、施用的化肥被雨水冲刷流入水体)、固体废物污染(工业废渣中的有毒物质,经水溶解后进入水体)及工业烟尘废气污染(烟尘废气落入水体或被雨水淋洗流入水体)等。
日趋加剧的水污染,已对人类的生存安全构成重大威胁,成为人类健康、经济和社会可持续发展的重大障碍。据世界权威机构调查,在发展中国家,各类疾病有 8% 是因为饮用了不卫生的水而传播的,每年因饮用不卫生水至少造成全球 2000 万人死亡,因此,水污染被称作 " 世界头号杀手 " 。
所以,现在我们需要做的就是节约用水和保护水资源,这样我我们才能有一个好的生活环境!
沙场练兵
1. 关于水的组成说法正确的是( )
A .水是由氢气和氧气组成
B .水是由氢分子和氧原子组成的
C .水是由水分子组成的
D .水是由氢气和氧气两种分子组成的
E .水是由氢、氧两种元素组成的
答案: C 、E
解析:关于物质的组成可以从几个角度去描述:(1)宏观上,物质是由什么元素组成的。(2)微观上,物质是由什么分子组成(构成);分子是由什么原子构成。若为纯净物,则由一种分子组成,若为混合物,则可由几种分子混合而成。
水是一个纯净物,可以说:水是由水分子构成(微观上);也可以说:水是由氢、氧两种元素组成(宏观上);还可以说:每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成。
选项(A)说法错误。氢气和氧气组成的是混合物,不可能是纯净物——水。选项(B)说法错误。氢分子构成的是氢气,氢气和氧原子不可能构成纯净物——水。选项(C)说法正确。水是由大量水分子聚集而成的物质。选项(D)说法错误。氢气分子和氧气分子构成的物质一定是混合物,不可能是纯净物,而水是纯净物。因此,氢气和氧气分子简单组成的物质不可能是水,而是两种气体组成的混合物。选项(E)说法正确。根据电解水的实验可知:水是由氢、氧两种元素组成的。
2. 下列标志属节水徽记的是 ( )
答案: D
解析:以上各种标志均属于贴在指定的公共场合标志,用于提醒人们该注意的问题。解决此题应从释图入手。标志(A)是禁止吸烟,应贴在加油站、车厢、商场等地;标志(B)是有毒的意思,一般应贴在有毒试剂瓶或危险品上;标示(C)是交通上禁止左转弯的标志;以上三选项均不符合题意。标志(D)是节水徽记。徽记右上方的弧线代表着自来水管道和水龙头,龙头中滴下的一滴水,被一只伸出的手掌,小心仔细地接住。徽记巧妙地利用“接”与“节”的谐音,形象而生动地将“节水”之意寓于其中。
3. 能源有一级能源和二级能源。自然界以现成形式提供的能源为一级能源;靠其他能源的能量间接制取的能源为二级能源。氢气是一种高效而无污染的二级能源,它可由水制取:
根据上述内容回答:
(1)下列叙述中正确的是( )
A .电源是二级能源
B .水力是二级能源
C .天然气是一级能源
D .焦炉气(是用煤制取焦炭的副产物)是一级能源
(2)由水制氢气,下列研究方向中不正确的是( )
A .构成水的氢气和氧气都是可燃物,因此可研究在水未分解的情况下,使氢气成为二级能源
B .使太阳能聚焦,产生高温,使水分解生成氢气和氧气
C .研究高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量
D .研究特殊化学物质,开发廉价能源以分解水制取氢气
答案:(1) A 、C
(2) A 、C
解析:第(1)题是用一级能源和二级能源的概念来区别几种能源。水力和天然气都是自然界以现成形式提供的能源,为一级能源。电能、焦炉气与氢气一样,都是由其他能源间接制取的,是二级能源。
第(2)题考查纯净物、单质、化合物等概念和化学反应中的能量变化。水是由氢、氧两种元素组成的化合物,分解后可生成氢气和氧气两种单质,同时吸收能量(不可能放出能量)