水是人類生活中最常見(jiàn)的物質(zhì)之一，無(wú)處不在，是生命的源泉，水的性質(zhì)與組成是初中化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容。

1、水的性質(zhì)

1.1、通常狀況下，水是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的液體。

標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水在0℃（水的凝固點(diǎn)：0℃）時(shí)，水會(huì)凝固成冰，在100℃（水的沸點(diǎn)：100℃）時(shí)，水會(huì)沸騰氣化成水蒸氣。

1.2、自然界中的水

• 海水

  ：海洋中的水，含有氯化鎂（MgCl2）、氯化納（NaCl）等物質(zhì)，不能直接作為人類生活用水，屬于混合物。

• 淡水

  ：

  江河，湖泊及地表下的水

  ，是人類生活用水的主要來(lái)源，水中含有可溶性的鈣、鎂化合物，屬于混合物。

• 蒸餾水：

  水通過(guò)蒸餾變成水蒸氣，水蒸氣再冷凝后形成蒸餾水，蒸餾水用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)，屬于純凈物。

1.3、水的導(dǎo)電性

水越純凈導(dǎo)電能力越弱，不純凈的水，水中含有的自由帶電離子多，導(dǎo)電能力強(qiáng)。

提問(wèn)：為什么水越純凈導(dǎo)電能力越弱，不純凈的水導(dǎo)電能力較強(qiáng)？

答：水的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱和水中自由移動(dòng)的帶電離子有關(guān)，純凈的水主要含有水分子（H2O），水分子不帶電，不能定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，導(dǎo)電能力弱。

不純凈的水中，含有的帶電離子較多，通電后，水中的帶電離子定向移動(dòng)并產(chǎn)生電流，帶電離子越多（濃度越大），電流越大，導(dǎo)電能力越強(qiáng)。

舉例：純水中加入硫酸（H2SO4）、氫氧化鈉（NaOH）導(dǎo)電能力會(huì)增強(qiáng)。

1.4、硬水和軟水

• 硬水

  ：含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水。

• 軟水

  ：不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。

• 水的硬度大?。?/strong>

  水中含可溶性鈣、鎂化合物的

  多少

  來(lái)決定水硬度的大小，含可溶性鈣、鎂化合物越多，水的硬度越大。

提問(wèn)：硬水給生活生產(chǎn)帶來(lái)哪些影響？

答：硬水在加熱過(guò)程中會(huì)在容器中產(chǎn)生很多水垢，會(huì)使熱水器、水壺上產(chǎn)生很多難清洗的水垢，用硬水洗衣服時(shí)，硬水和肥皂水產(chǎn)生不溶性沉淀物，衣服洗不干凈。

• 硬水容易產(chǎn)生水垢會(huì)使工業(yè)上使用的熱交換器、水管等設(shè)備堵塞，引起爆炸，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。

注意：水垢的主要成份為碳酸鈣（CaCO3）和碳酸鎂（MgCO3）,可以用稀鹽酸或醋酸出去水垢。

除去水垢的原理：酸與碳酸鈣（CaCO3）或碳酸鎂（MgCO3）反應(yīng)生成可溶性鈣鎂化合物。

硬水與軟水的鑒別方法

①肥皂水：硬水遇肥皂水泡沫少，有較多的浮渣生成，軟水遇肥皂水會(huì)產(chǎn)生很多泡沫，浮渣很少或沒(méi)有。

②加熱煮沸：硬水在加熱煮沸后，容器內(nèi)壁會(huì)留有很多水垢，軟水沒(méi)有或很少。

• 水的軟化

  ：把硬水轉(zhuǎn)化成軟水的過(guò)程稱為水的軟化。

  加熱煮沸的方法

  使水的硬度降低，達(dá)到軟化的效果。

水在加熱煮沸后，水中可溶性鈣、鎂化合物生產(chǎn)不溶水的水垢，從水中分離出來(lái)，使水中鈣、鎂物質(zhì)減少。進(jìn)而使水的硬度降低。

2、水的組成

2.1、水電解實(shí)驗(yàn)

水電解實(shí)驗(yàn)是測(cè)定水組成的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如下：

①實(shí)驗(yàn)操作：打開(kāi)左右活塞，向漏斗中加入氫氧化鈉溶液（氫氧化鈉與水的混合物，增強(qiáng)導(dǎo)電性），至兩邊的玻璃管裝滿，關(guān)閉左右活塞，通電，觀察現(xiàn)象。

加入氫氧化鈉溶液而不用純水的目的：增加水的導(dǎo)電能力，提高反應(yīng)速率。

②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在電源的兩電極上都有氣泡產(chǎn)生，負(fù)極（陰極）相連的管內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積約為正極（陽(yáng)極）相連的管內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積的2倍。

③正負(fù)兩電極生成氣體的驗(yàn)證：

用帶火星的木條靠近正極管口，打開(kāi)活塞，帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明是正極產(chǎn)生的是氧氣。

用燃著的木條靠近負(fù)極管口，打開(kāi)活塞，氣體被點(diǎn)燃產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰，說(shuō)明是負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣。

2.2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論（口訣：陽(yáng)氧陰氫，氫二氧一）

①水在直流電的作用下，分解生成氫氣與氧氣，正極（陽(yáng)極）產(chǎn)生氧氣，負(fù)極（陰極）產(chǎn)生氫氣，氫氣的體積:氧氣體積約為2:1。文字表達(dá)式與化學(xué)方程式：

②水是由氫元素與氧元素組成

因水電解分解成氫氣與氧氣，氫氣（化學(xué)式：H2）有氫元素（H）組成，氧氣（化學(xué)式：O2）有氧元素（O）組成，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)元素守恒，組成氫氣和氧氣的氫元素和氧元素都來(lái)自于水，所以水是有氫元素與氧元素組成的。

2.3、問(wèn)題與討論

判斷題：水是由氫元素與氧元素組成的（正確）。

答：水是由水分子（H2O）組成的，水分子是由氫元素（H）與氧元素（O）組成的。所以水是由氫元素（H）與氧元素（O）組成的，答案正確。

• 水是由氫氣與氧氣組成的（錯(cuò)誤）。

答：錯(cuò)誤，氫氣（H2）與氧氣（O2）是兩種物質(zhì)，不能組成另一中物質(zhì)（水）。

• 提問(wèn)：為什么實(shí)際生成的氫氣的體積與氧氣體積比大于2：1？

答：氧氣在水中的溶解性大于氫氣，生成的氧氣有一小部分溶于水，導(dǎo)致氧氣的體積減小。氫氣難溶于水，氫氣的體積幾乎沒(méi)有減少。

3、氫氣的性質(zhì)與應(yīng)用

3.1、物理性質(zhì)：通常情況下，氫氣是一種無(wú)色、無(wú)味、密度最小的氣體。難溶于水。

3.2、化學(xué)性質(zhì)

①可燃性：氫氣在空氣中燃燒生成水，文字表達(dá)式與化學(xué)方程式：

• 純凈的氫氣在空氣中點(diǎn)燃發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，放出大量的熱，在火焰上方罩一干燥冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水滴。

• 不純凈的空氣燃燒時(shí)

  ，發(fā)出

  尖銳爆鳴聲

  ，甚至發(fā)生爆炸（達(dá)到爆炸極限的濃度）。所以在點(diǎn)燃?xì)錃獗仨殭z驗(yàn)純度。純凈的氫氣才可以安全的燃燒。

• 氫氣純度的檢驗(yàn)方法

  ：收集一試管氫氣，用拇指堵住試管口，管口向下（氫氣密度比空氣?。?，移動(dòng)試管靠近火焰，松開(kāi)拇指點(diǎn)火，若聽(tīng)到尖銳的爆鳴聲音，說(shuō)明氫氣不純凈，若發(fā)出小的

  “噗噗”

  聲，說(shuō)明氫氣較純凈。

注意：可燃性氣體（如氫氣（H2）、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)）在點(diǎn)燃前，需檢驗(yàn)純度，不純的可燃性氣體燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆炸。

• 通過(guò)氫氣燃燒生成水，也可以證明水試由氫元素與氧元素組成的。

②還原性：用氫氣可以還原氧化銅（化學(xué)式：CUO）、氧化鐵（Fe2O3）等金屬氧化物。

3.2、氫氣的應(yīng)用

①清潔能源（新型能源）

氫氣可以燃燒，且燃燒的產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境不造成任何污染，所以氫氣屬于清潔能源之一。但氫氣的制取成本高，如電解水生產(chǎn)氫氣，需要消耗大量電能，綜合考慮不劃算。

②金屬的冶煉

用氫氣可以還原氧化銅（化學(xué)式：CUO）、氧化鐵（Fe2O3）等金屬氧化物，使金屬氧化物變成單質(zhì)。

③制造氫氣球或飛艇

氫氣是密度最小的氣體，可以制造氫氣球或飛艇。