1、第第 3 讲讲 水和溶液水和溶液 课标要求 考试细则 【课程内容】 1.知道水的组成和主要性质，举例说出水对生 命体和经济发展的影响。 2.知道水的三态特征，解释自然界中的一些水 循环现象。 3.区别悬浊液、溶液和乳浊液。了解水及其他 常见的溶剂。 4.能进行溶质质量分数的简单计算，初步学会 配制一定溶质质量分数的溶液。 5.了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的常 用方法。 6.列举我国和本地区水资源的情况与水污染的 主要原因，增强节约用水的意识和防止水污染 的责任感。 【活动建议】 1.研究典型物质在水中的溶解情况。 2.通过观察和查阅资料，探究自然界中雨、雪、 雾、霜、露的成因。 3.了解
2、溶液浓度在日常生活中的应用(如衣物 洗涤)， 并根据实验了解饱和溶液的意义与配制 (例如制作咸蛋)。 4.观察活性炭和明矾的净水作用。 5.想象没有水的生活。 6.阅读有关文章，讨论水质对健康的影响。 1.水的组成和主要性质 (1)说出水电解后的产物。 (2)描述水的组成。 (3)知道水的主要物理性质和化学性质。 (4)知道水是良好的溶剂，并能列举其他常见 的溶剂。 2.溶液、悬浊液和乳浊液 (1)说出溶液的组成和特点。 (2)辨认溶液、悬浊液和乳浊液。 (3)列举一些常见的悬浊液和乳浊液。 3.饱和溶液和不饱和溶液、溶解度、溶解度表 (1)说出饱和溶液的概念。 (2)知道浓溶液、稀溶液、饱和
3、溶液、不饱和 溶液的联系、区别和转化。 (3)列举影响物质溶解性的一些因素。 (4)理解物质溶解度的含义。 (5)会查看溶解度表。 4.外界条件对物质性质的影响： 了解温度对物 质溶解度的影响。 5.溶液的溶质质量分数， 配制一定溶质质量分 数的溶液 (1)理解溶液中溶质质量分数的意义。 (2)会进行溶液中溶质质量分数的简单计算。 (3)说出配制一定溶质质量分数的溶液的一般 步骤与操作方法。 (4)按要求配制溶液，说明有关配制方案。 6.水资源和水污染 (1)描述地球上水体的名称及大致比例。 (2)列举吸附、沉淀、过滤、蒸馏等净化水的 常用方法和简单原理。 (3)树立节约用水的意识，增强防止水
4、污染的 责任感。 (4)体会水是生命之源的观点。 一、 水的组成和主要性质 1水的组成电解水的实验 (1)现象 两个电极上都有气泡产生。 跟电源负极相连的试管内产生的气体的体积约是跟电源正极相连的试管内产生的气体 体积的 2 倍。 (2)检验 用点燃的木条接近负极上产生的气体， 气体能燃烧并产生淡蓝色火焰， 该气体是氢气。 用带火星的木条接近正极上产生的气体，能使带火星的木条复燃，该气体是氧气。 (3)结论 水电解生成氢气和氧气。 水是由氢、氧两种元素组成的。 难点解析：从微观角度分析该实验，还可以得出水分子是由氢原子和氧原子构成的，验证 了化学变化中分子可分而原子不可再分。此实验证明化学反应
5、的实质是分子分裂成原子， 原子 重新结合成新的分子。在相同状况下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。在电解水实 验中，通过生成氢气和氧气的体积比为 21，推出水分子组成中氢原子和氧原子的个数比为 21，经进一步科学确认，得出水的化学式为 H2O。 实验结束后发现产生氧气和氢气的体积比比理论值小， 其原因可能是氧气在水中的溶解度 大于氢气在水中的溶解度，或氧气和电极发生氧化反应。 2水的主要物理性质和化学性质 物理性质 常温、常压下是无色、无味的液体，沸点 100 ，熔点 0 ，密度 一般为 1 g/cm3，是常见的溶剂 化学性质 (1)在常温下化学性质稳定； (2)在通电条件下分解； (3
6、)非金属氧化物水酸：CO2H2O=H2CO3； (4)金属氧化物水碱：CaOH2O=Ca(OH)2； (5)CuSO45H2O=CuSO4 5H2O，白色粉末变蓝，可用于检验水 3.举例说明水对生命体和经济发展的影响。 二、 溶液、悬浊液和乳浊液 1溶液的组成和特点 (1)溶液的概念：一种或几种物质分散到另一种物质里，形成的均一 、稳定的混合物，叫 溶液。 (2)溶液的组成：溶质和溶剂。 注意： 溶液的质量溶质的质量溶剂的质量； 溶液的体积溶质的体积溶剂的体积。 溶液中的溶质可以是固体、液体或气体。当固体、液体或气体溶于水后，水被称为溶剂。例 如，食盐溶液中的溶质是 NaCl；酒精溶液中的溶质
7、是酒精；将氯化氢气体溶于水得到氯化氢 的水溶液，其中 HCl 为溶质，水为溶剂。当溶液中无水时，质量大的为溶剂。例如，碘酒中 的溶剂为乙醇。 难点解析：结晶水合物溶于水时，其溶质指不含水的化合物，结晶水转化成溶剂，如 CuSO4 5H2O 溶解于水，溶质是 CuSO4，而结晶水转化成溶剂。有些化合物溶于水，与水发生 反应，溶质会发生变化。如 CaO 溶于水：CaOH2O=Ca(OH)2，其溶质是 Ca(OH)2而不是 CaO。 (3)溶液的特点 均一性：指溶液各部分的浓度和性质完全相同。 稳定性：指当外界条件不改变时(指溶剂不蒸发，温度或压强不改变)，溶液中不会有 溶质析出，即久置不分层。 2
8、溶液、悬浊液、乳浊液的区别 类别 溶液 悬浊液 乳浊液 组成 由溶质和溶剂组成的固体小颗粒和液体组油状小液滴和液体组 混合物 成的混合物 成的混合物 特点 均一、稳定 不均一、不稳定 不均一、不稳定 静置后 现象 不分层、无沉淀，无明 显变化 产生沉淀 产生分层 示例 蔗糖溶液、碘酒、氨水 钡餐、泥浆水 牛奶、肥皂水 难点解析：在溶液中分散的物质存在的形式是分子、原子或离子，在悬浊液中分散的 物质存在的形式是固体小颗粒，在乳浊液中分散的物质存在的形式是小液滴。 3饱和溶液与不饱和溶液 (1)概念：在一定温度下，一定量的溶剂里不能再继续溶解某种溶质的溶液叫作这种溶质 的饱和溶液；在一定温度下，在
9、一定量的溶剂里，还能溶解某种溶质的溶液叫作这种溶质的不 饱和溶液。 (2)相互转化 对大多数溶解度随温度升高而增大的物质(如 KNO3等)： 饱和溶液转化为不饱和溶液的 方法：升温、增加溶剂；不饱和溶液转化为饱和溶液的方法：降温、蒸发溶剂、增加溶质。 对于极少数溶解度随温度升高而减小的物质如 Ca(OH)2等：饱和溶液转化为不饱和 溶液的方法：降温、增加溶剂；不饱和溶液转化为饱和溶液的方法：升温、蒸发溶剂、增加溶 质。 难点解析：不饱和溶液转化为饱和溶液，溶质质量分数可以增大，比如通过增加溶质的办 法；溶质质量分数也可以不变，比如溶解度随温度升高而增大的物质通过降低温度，又不析出 固体；溶质质
10、量分数还可以减小，比如溶解度随温度升高而增大的物质通过降低温度，析出固 体。 拓展：“已知某碱溶液的溶解度随温度升高而增大；温度一定时，该碱溶液的浓度越大， 其碱性越强。要使该碱饱和溶液的 pH 升高(溶质不变)，可采取的方法是什么？”因为已经是 饱和溶液，所以仅增加溶质或蒸发溶剂都不行，要提高饱和溶液的质量分数需要提高溶解度， 即升高温度且增加溶质，或升高温度且蒸发溶剂。 (3)判断方法 观察法：当溶液底部有剩余溶质存在，且底部剩余溶质的量不再减少时，表明溶液已 饱和； 实验法：当溶液底部无剩余溶质存在时，可向该溶液中加入少量溶质，如果不再溶解 则表明溶液已饱和； 计算法：当确定某种物质在某
11、温度下的溶解度数值时，可根据溶解度概念中溶质与溶 剂的质量比例关系计算判断所给溶液是否饱和。 4溶解度 (1)概念：在一定温度下，某物质在 100g 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。 (2)影响因素 内因：溶质和溶剂的性质； 外因：温度、压强(气体) 对于大多数固体物质，温度越高，溶解度越大；只有少数固体物质的溶解度受温度影响较 小，如氯化钠；极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小，如 Ca(OH)2；对于气体，温度 越低，压强越大，溶解度越大。 三、 溶液的溶质质量分数和配制一定溶质质量分数的溶液 1概念：溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。 2意
12、义：表示溶液中溶质的相对含量，不受外界条件限制。 3表达式：溶质的质量分数溶质质量 溶液质量100% 溶质质量 溶质质量溶剂质量 100%。 饱和溶液溶质质量分数 溶解度（或S） 溶解度（或S）100g 100%。 4其他相关计算 (1)溶质的质量分数与溶液体积、密度的有关换算： 溶质的质量分数 溶质质量 溶液体积溶液密度100% (2)溶液稀释问题的计算： m稀释前w稀释前m稀释后w稀释后 其中，m 指溶液的质量；w 指溶质的质量分数。 5配制一定溶质质量分数的溶液的一般步骤：计算、称量、溶解。 四、 常见的净水方法 净水方法 原理和步骤 沉淀 静置或加入明矾，吸附水中的悬浮杂质，凝聚成较大
13、的固体颗粒沉淀 到水底 过滤 除去水中的不溶性杂质 吸附 除去色素、异味和水中的一些溶解的杂质，常用活性炭 杀菌消毒 加入杀菌剂(漂白粉、ClO2、Cl2等)杀灭水中的病毒、细菌 蒸馏 把水加热至沸腾，产生的水蒸气经冷却形成液态水 1(2020 杭州)小金在配制硝酸钾溶液时得到下表数据，据此分析以下说法正确的是 ( D ) 序号 温度/ 水的质量/克 加入硝酸钾的 质量/克 所得溶液的质 量/克 10 100 40 120.9 60 100 40 140 A10 时硝酸钾的溶解度为 40 克 B所得溶液一定是 60 时硝酸钾的饱和溶液 C若通过加热将中剩余硝酸钾全部溶解，则溶液的溶质质量分数与
14、加热前保持一致 D若将所得溶液降温至 10 ，则溶液的溶质质量分数会变小 【试题解析】 由表可知，10 时 100 g 水中加入 40 g KNO3后得到的硝酸钾溶液为 120.9 克， 小于 140 克， 故是该温度下的饱和溶液， 且推算出 10 时硝酸钾的溶解度为 20.9 克， 60 时 40 克硝酸钾都溶解，无法判断是否还能继续溶解，故所得溶液不一定是 60 时硝酸钾的 饱和溶液，若通过加热将中剩余硝酸钾全部溶解，则溶质质量增大，溶质质量分数较加热前 增大，若将所得溶液降温至 10 ，由序号可知 40 克硝酸钾只能溶解 20.9 克，故溶液的 溶质质量分数会变小。 【命题意图】 通过表
15、中所给数据，本题考查了溶解度的计算，溶液是否饱和的判断，以 及饱和溶液和不饱和溶液相互转化的过程中溶质质量分数的变化。溶解度、饱和溶液、溶质质 量分数这几个核心概念在同一问题情境中比较分析是考查的主要方式。 2 (2019 杭州)如图是教材中用来表示电解水过程的示意图(其中“”“”分别表示O 原子和 H 原子)。分析示意图，可作出的正确判断是( C ) A常温常压下水可以发生分解反应 B电解水的最终产物是 H、O 原子 CH 原子是图示微粒中的最小微粒 DO 原子只有在通电条件下才能转化为 O2分子 【试题解析】 常温常压下水不能发生分解反应，需要在通电条件下进行，电解水的最终 产物不是 H、
16、O 原子，H、O 原子将结合成氢气分子和氧气分子，故最终产物是氢气和氧气， 原子是化学变化中最小的微粒，图示氢原子是最小的原子，故 C 选项正确，O 原子转化为 O2 分子的方法有很多，比如实验室制氧气的三种方法，加热分解高锰酸钾、氯酸钾，催化分解双 氧水，通电条件只是其中一种。 【命题意图】 本试题通过电解水的微观示意图考查水电解实验的相关问题，很好地体现 了化学反应的微观实质。从宏观层面掌握电解水的反应条件、反应现象、最终产物，从而推断 水的组成， 此实验还能从微观角度推出原子是化学变化中的最小微粒，化学变化中分子分解成 原子，原子组合成新的分子。 3(2018 杭州)下列操作均在室温下进
17、行，且不考虑水分的蒸发。则溶液中溶质的溶解度 和溶质质量分数都发生变化的是( B ) A将一定量硝酸钾不饱和溶液升温 10 B将一定量饱和石灰水升温 10 C取一定量蔗糖不饱和溶液，向其中加入少量蔗糖 D取一定量氯化钠饱和溶液，向其中加入少量水 【试题解析】 将一定量硝酸钾不饱和溶液升温 10 ，硝酸钾仍为不饱和溶液，溶解度增 大而溶质质量分数不变；将一定量饱和石灰水升温 10 ，由于氢氧化钙溶解度降低，有固体 析出， 溶液的溶质质量分数减小， 故两者都变。 取一定量蔗糖不饱和溶液向其中加入少量蔗糖， 温度不变故蔗糖溶解度不变， 质量分数增大， 同理取一定量氯化钠饱和溶液向其中加入少量水， 溶
18、解度不变，质量分数减小。 【命题意图】 本试题充分考查了学生对溶解度和溶质质量分数两个概念的辨析，固体溶 解度的影响因素除了溶质、溶剂的性质外，还有外界因素温度，不同的固体溶解度随温度 上升变化不同。而溶质质量分数的大小取决于溶质所占溶液的比例，和温度没有直接关系。 4(2017 杭州)小金在做电解水实验时，先在水中加入少量含酚酞的硫酸钠溶液(硫酸钠溶 液呈中性)，再通直流电一段时间，现象如图所示。则下列说法正确的是( C ) A用燃着的木条检验气体 a，发现木条上火焰熄灭 B在酒精灯火焰上检验气体 b，气体 b 不能燃烧 C与电源负极相连的电极附近的溶液中存在大量 OH D在此反应中化学能转
19、化为电能 【试题解析】 电解水过程中会产生氢气和氧气，前者检验的方法是用燃着的木条，气体 能被点燃，而氧气则可用带火星的木条进行检验，结果是木条复燃。反应的一个现象是收集到 的氢气体积约为氧气体积的两倍， 于是从图中判断出气体 b 是氢气， 对应的电极便是电源负极。 酚酞是一种酸碱指示剂，它在碱性条件下会变红。图中产生气体 b 的电极附近溶液变红，说明 了有一定量的 OH 产生。整个过程需要不断地消耗电能，由于反应生成新的物质，故可推断 电能转化为了化学能。 【命题意图】 本题以电解水实验作为题目背景，在考查电解水的相关知识外，还涉及了 利用酚酞测定溶液酸碱性以及化学反应中的能量转化。 电解水
20、实验是学生在初中阶段所接触到 的第一个化学实验，它使学生对化学反应的认识由宏观转向微观，为后续化学学习奠定基础。 水中添加了少量含酚酞的硫酸钠溶液， 使整道题变单纯考查电解水有关知识为简单的综合分析 题，增加了试题的难度。 5(2017 杭州)硫酸镁在工农业以及医疗上有广泛应用，其溶解度如下表所示。则下列说 法正确的是( C ) 温度/ 10 30 50 70 90 溶解度/g 27.7 39.3 49.0 54.1 51.1 A硫酸镁的溶解度随温度升高而增大 B10 时，27.7 克硫酸镁和 72.3 克水可配制成质量分数为 27.7%的硫酸镁溶液 C50 时，100 克硫酸镁饱和溶液中溶质
21、和溶剂的质量比为 49100 D70 时的硫酸镁饱和溶液升温至 90 ，溶液的溶质质量分数增大 【试题解析】 由表可知，硫酸镁的溶解度随温度的变化是先增大后减小，90的溶解度 较 70 小，所以 70 时的硫酸镁饱和溶液升温至 90 ，会有晶体析出，导致溶质的质量分 数变小。在 10 时溶解度为 27.7g，即在此温度下 100g 水最多能溶解 27.7g 硫酸镁，所得饱 和溶液的溶质质量分数为 27.7 127.7100%21.7%。同理，在 50 时硫酸镁的溶解度为 49.0g， 说明此时 100g 水最多能溶解硫酸镁 49.0g，即溶质和溶剂的质量比为 49100。 【命题意图】 溶解度和溶质质量分数是溶液中两个核心内容。通过溶解度表能查出某物 质在不同温度下的溶解度，比较不同温度下的溶解度大小，还可确定是否会有晶体从溶液中析 出，从而判断溶质质量分数的变化。溶解度和溶质质量分数整合在一起，是考查这一块内容的 常见形式。