2.“水華”、“赤潮”是兩種怎樣的自然現(xiàn)象呢？

剖析：“水華”主要是指向水中投入或排入生物所需的營養(yǎng)物質(zhì)后，水中某些營養(yǎng)元素(氮、磷元素)含量過高，導(dǎo)致水面上的藻類瘋狂生長、繁殖，使水質(zhì)惡化，有腥臭味，造成魚類死亡的現(xiàn)象。同時，氮、磷等元素也是海洋中植物生長必需的營養(yǎng)元素。當這些元素隨著廢水、廢渣流入海洋中，使浮游生物大量急劇繁殖，這樣大海便穿上了“紅裝”。為了預(yù)防“水華”“赤潮”現(xiàn)象，就應(yīng)該控制向水中投放含氮、磷元素的廢物。

問題探究

　　 問題1　 2010年春天，同安和金門發(fā)生了嚴重的旱災(zāi)，5月14日，該市使用了500發(fā)碘化銀炮彈，實現(xiàn)了人工降雨30-50 mm，大大緩解了災(zāi)情。

請你提出一個解決該市用水危機的預(yù)防性方案。

探究：常見“人工降雨”有兩種方法：碘化銀法和干冰法。二者都是物理方法。

這是一個開放性問題，我們可以結(jié)合生活經(jīng)驗來回答。

　　 問題2　 自來水廠是如何凈化自來水的？

探究：首先將水放在大貯水池中靜置，使其中大部分泥沙沉降下來，但非常小的淤泥顆粒不能在這一步中除去。第二步是加入膠凝劑(凈化劑)，它們在水中生成Al(OH)₃膠狀沉淀,“攜帶”著淤泥顆粒及一部分細菌沉下，然后通過沙層和礫石層達到過濾的目的。過濾后所得澄清的水必須消毒。經(jīng)過消毒的水還必須將其通過由細小的活性炭顆粒組成的濾床，活性炭顆粒吸附溶解于水中的雜質(zhì)，使未經(jīng)這一步處理前的水可能有的不良氣味和味道全部消除。最后檢測成品水確認合格后通過管道供應(yīng)用戶。

典題精講

　　 例1　 地球是我們賴以生存的美麗家園，人類在生產(chǎn)和生活中的下列活動能對環(huán)境造成污染的是(　　 )

①工業(yè)“三廢”未經(jīng)處理直接排放　 ②植樹造林，加大綠化面積　 ③隨意丟棄廢舊電池和塑料制品垃圾?④生活污水的任意排放　 ⑤減少空氣中硫氧化物和氮氧化物的排放，防止形成酸雨

A.③④⑤　　　　　　 B.②④⑤　　　　　 C.①②⑤　　　　 D.①③④

思路解析:①和④選項對環(huán)境造成污染；而③廢棄電池中含有汞、鎘有毒物質(zhì)，隨意丟棄，會對土壤和水源造成污染；塑料制品難降解，會破壞土壤結(jié)構(gòu)，焚燒后產(chǎn)生大量有害氣體，污染空氣，故③也可對環(huán)境造成污染。

答案：D

例2　 下列敘述符合科學(xué)道理的是(　　 )

A.“超純水”是不含任何其他物質(zhì)的水

B.“純天然飲料”中不含任何化學(xué)物質(zhì)

C.地球上沒有水，就沒有人類和所有動植物

D.自然界的水取之不盡，用之不竭，所以不必節(jié)約用水

思路解析:水是人及一切生物生存所必需的，但可飲用的水的儲量又是微乎其微的，因此我們需要節(jié)約用水，愛護水資源，因此D項不正確。任何物質(zhì)均可稱其為化學(xué)物質(zhì)，因此B項不正確。

答案：C

知識導(dǎo)學(xué)

自然界水的存在主要是以海洋中水的形式存在。水源覆蓋面積約占地球表面的71%，但這些水不能直接利用，它的鹽分含量太高。

人類可供利用的淡水資源很匱乏，且分布很不均勻。因此需要節(jié)約用水。

我國是世界第一人口大國，人均淡水資源極其匱乏。

水是人類社會和經(jīng)濟發(fā)展所必需的資源。保護水資源不被污染、在生產(chǎn)和生活中節(jié)約用水，是解決水資源匱乏的主要途徑。

提高水的利用效率、利用新技術(shù)改善用水模式，減少農(nóng)業(yè)用水的巨大浪費，是節(jié)約用水的主要途徑。

水污染是造成水源匱乏的重要原因。水體自身的自凈作用是很有限的，防止水污染，是解決目前水源匱乏的根本方法。

水污染的主要來源是工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染和生活污水的任意排放造成的污染。

疑難導(dǎo)析

要說明科學(xué)家預(yù)言的“水短缺，不久是否將成為一個深刻的社會危機”，需要強調(diào)水體的污染情況對淡水資源的影響，是否會造成水源短缺，是否會影響工農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

要描述“水華”和“赤潮”形成的原因，水體的富營養(yǎng)化是否會導(dǎo)致藻類植物大量繁殖，是否會導(dǎo)致水體缺氧，是否會導(dǎo)致“赤潮”和“水華”的產(chǎn)生。還要說明為了預(yù)防“水華”和“赤潮”現(xiàn)象，應(yīng)該對什么行為進行控制。

問題導(dǎo)思

可能的方案有多種：①從保護水源的角度：保護九龍江等水源；②從節(jié)約用水的角度：節(jié)約家庭和工業(yè)用水，利用海水沖廁等；③從廢水的綜合利用：家庭或工廠廢水的循環(huán)使用等；④從水資源的開發(fā)：海水的淡化等；⑤從人工增雨的技術(shù)開發(fā)：研究人工增雨；⑥從保護環(huán)境上：植樹造林等。

　　 要闡述自來水廠對水進行凈化前，是否必須先對所用水源進行檢測，是否要求多項指標均符合國家規(guī)定的飲用水的水源標準，若污染程度超標，對該水源的水有何影響。

還要說明水廠對合格的水源提供的水進行凈化過程中，一般要經(jīng)過哪些凈化環(huán)節(jié)。

典題導(dǎo)考

綠色通道

了解空氣和水體污染物的主要來源。水體污染物分三類：工業(yè)污染、農(nóng)業(yè)污染和生活污水污染。

典題變式

能夠造成水體污染的是(　　 )

①工業(yè)三廢　 ②生活污水　 ③濫用農(nóng)藥、化肥　 ④暴雨洪水劇增

A.①③　　　　　　 B.①②　　　　　　 C.①②③　　　　 D.①②③④

答案：C

綠色通道

　　 根據(jù)水的組成和水資源的現(xiàn)狀，判斷一些敘述方法的正確與否。

典題變式

我國許多城市嚴重缺水。因此，我們要節(jié)約每滴水，同時還要防治水的污染。在以下列舉的防止水污染的措施中，你認為合理的是(　　 )

①禁止使用農(nóng)藥和洗衣粉　 ②工業(yè)廢水經(jīng)處理達標后再排放　 ③抑制水中所有動植物的生長④生活污水凈化后再排放

A.①④　　　　　　　 B.②③　　　　　　　 C.②④　　　　　　 D.①③

答案：C

1.科學(xué)家預(yù)言“水短缺，不久將成為一個深刻的社會危機”，你能說明其中的原因嗎？

剖析：水不斷受污染，使淡水資源越來越不充裕，是造成水源短缺的根本原因。水的短缺，將對工農(nóng)業(yè)的發(fā)展造成嚴重影響，因此是一個嚴重的社會危機。

2.愛護水資源

為了人類和社會經(jīng)濟的________發(fā)展，我們必須愛護水資源，一方面要________________________，另一方面要________________________________。

(1)節(jié)約用水

節(jié)約用水就是________水的利用率：一方面要防止浪費水，另一方面要通過________________________________來減少大量工農(nóng)業(yè)和生活用水，提高水的利用率。

(2)防治水體污染

水體污染是指大量污染物排入水中，超過水體的________能力使水質(zhì)惡化，水體及周圍的________________________________遭到破壞，對人類健康、生活等方面造成損失和威脅的情況。

水體污染的主要來源有：工業(yè)污染：未經(jīng)處理的工業(yè)________、________、________的任意排放；生活污染：________的任意排放；農(nóng)業(yè)污染：農(nóng)藥化肥的________使用。

答案:可持續(xù)　 節(jié)約用水　 防止水體污染

(1)提高　 使用新技術(shù)，改革新工藝，改變習慣

(2)自凈　 生態(tài)平衡　 廢渣　 廢水　 廢氣　 未經(jīng)處理的生活污水　 過度

疑難突破

1.人類擁有的水資源

(1)自然界中的水包括________、________、________、________、________、________等各種形態(tài)的水。地球表面約________%被水覆蓋著。________是地球上最大的儲水庫，但它不適用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活。地球上淡水資源并不充裕，僅占總儲水量的________，且主要分布在南、北極，真正可利用的淡水還不到地球總儲水量的________，且分布很不均勻，所以目前世界上有許多國家和地區(qū)存在著缺水危機。

(2)我國水資源總量居世界第________位，但人均水量約為世界人均水量的________，是一個貧水國家。

答案:(1)海洋水　 湖泊水　 河流水　 地下水　 大氣水　 生物水　 71　 海洋　 3.5%　 30.4%

(2)六　 四分之一

1.物質(zhì)燃燒過程產(chǎn)生的能量是否只是以熱能的形式釋放？

剖析：物質(zhì)燃燒過程，能量的釋放不只以熱能形式，還伴隨著光，有的還存在一定的聲能等。

2.化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)：物質(zhì)在_______中表現(xiàn)出來的性質(zhì)。包括物質(zhì)的可燃性、助燃性、氧化性、還原性、穩(wěn)定性等。

物理性質(zhì)：物質(zhì)不需要通過_______就表現(xiàn)出來的性質(zhì)。包括物質(zhì)的_______、狀態(tài)、_______、硬度、_______、沸點、_______等。

(1)熔點和沸點

熔化：物質(zhì)從________變成________叫做熔化。

熔點：物質(zhì)的________叫做熔點。

沸點：液體沸騰時的溫度叫做沸點。

壓強：物體在單位面積上所受到的壓力叫壓強。

(2)密度

密度：某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量。

答案：化學(xué)變化　 化學(xué)變化　 顏色　 氣味　 熔點　 密度

(1)固態(tài)　 液態(tài)　 熔化溫度

疑難突破

1.化學(xué)變化和物理變化

變化前后沒有生成_______的變化叫物理變化。如物質(zhì)的三態(tài)變化、熱脹冷縮等現(xiàn)象。

生成_______的變化叫做化學(xué)變化，也叫化學(xué)反應(yīng)。如燃燒、鋼鐵生銹等。

答案：新物質(zhì)　 新物質(zhì)

2.離子的形成

(1)定義

帶電荷的原子(或原子團)叫離子。帶________的原子(或原子團)叫陽離子，帶________的原子(或原子團)叫陰離子。

(2)離子符號

離子符號是用來表示離子的化學(xué)符號。

(3)分類

①陽離子：帶正電荷的離子，例如Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺。

②陰離子：帶負電荷的離子，例如Cl^－、O^2－、S^2－、F^－。

(4)氯化鈉的形成

鈉原子失去1個電子，形成帶一個單位正電荷的鈉的陽離子(Na⁺)，氯原子因得1個電子，形成帶一個單位負電荷的氯的陰離子(Cl^－)。這兩種帶相反電荷的離子間相互作用，就形成了化合物氯化鈉，它不再帶電性。

如圖所示：

圖4-2

答案: (1)正電荷　 負電荷

疑難突破

鈉與氯氣如何反應(yīng)生成氯化鈉?

剖析：鈉原子的最外層電子數(shù)是1，它容易失去最外層的一個電子，使次外層變成最外層，從而達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氯原子的最外層電子數(shù)是7，它容易得到一個電子，達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氯原子把它的一個電子給了氯原子，它們彼此都達到了穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，形成了穩(wěn)定的化合物。

問題探究

　　 問題　 元素的化學(xué)性質(zhì)與原子最外層電子數(shù)有什么關(guān)系？

探究：元素的性質(zhì)，特別是化學(xué)性質(zhì)與原子的最外層電子數(shù)關(guān)系密切，最外層電子數(shù)相同，其化學(xué)性質(zhì)相似，最外層電子數(shù)為8(若只有1個電子層，其電子數(shù)為2)，其化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定。

原子都有形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢，有的是通過得電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有的是通過失電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

典題精講

例1　 氯元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。指出其中有哪些錯誤？

思路解析:判斷原子結(jié)構(gòu)示意圖是否正確，可先檢查原子的核電荷數(shù)與核外電子數(shù)是否相等；再看各種符號是否正確完整；最后判斷各電子層上的電子數(shù)是否符合排布規(guī)律。

答案：本題所示氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖中，氯原子的核電荷數(shù)與核外電子數(shù)都為17，是正確的，但原子核中漏寫了“+”號；又由于任何原子的最外層電子數(shù)不能超過8個，而次外層電子數(shù)常常是8個或18個(第一層作次外層時為2個電子)，因此題中氯原子的第二層應(yīng)排8個電子，把多余的2個電子也排到最外層上去，即Cl的結(jié)構(gòu)為。

例2　 原子失去最外層電子或最外層得到電子后，一定不會引起改變的是(　　 )

①元素種類　 ②化學(xué)性質(zhì)　 ③相對原子質(zhì)量　 ④粒子的電性　 ⑤原子核　 ⑥電子層數(shù)　 ⑦最外層電子數(shù)　 ⑧核外電子總數(shù)

A.①⑤　　　　　 B.②⑤　　　　　　 C.①③⑤　　　　　 D.②④⑥⑧

思路解析:原子在失去最外層電子或最外層得到電子的過程中，發(fā)生變化的只是最外層電子數(shù)，因此，原子核沒有變，決定元素種類的質(zhì)子數(shù)沒有變，決定相對原子質(zhì)量的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)沒有改變，所以①③⑤正確。由于原子發(fā)生了得失電子，因此，原子的電子總數(shù)發(fā)生了變化，粒子的電性由原來的電中性變?yōu)閹ж撾娀蛘�電的離子，化學(xué)性質(zhì)通過得失電子也變得穩(wěn)定了。至于電子層數(shù)，如果原子得電子變成陰離子的話，不發(fā)生改變；如果原子失電子變成陽離子的話，則發(fā)生了改變(少了一個電子層)，因此②④⑥⑧是錯誤的。

答案：C

知識導(dǎo)學(xué)

電子運動的特征：

電子具有的能量不同，要注意核外電子的運動不同于宏觀物體的運動，它沒有固定的軌道。電子在原子核外按照能量的高低，離核距離的不同做分層運動。

核外電子分層排布的規(guī)律：

①各電子層最多能容納2n²個電子，第一層最多排2個電子，第二層最多排8個電子。

②最外層電子數(shù)不超過8(最外層是第一層時不超過2)。

③電子總是先排入第一層，第一層排滿(2個)后再排入第二層，第二層排滿(8個)后再排入第三層……

元素的化學(xué)性質(zhì)主要決定于原子的最外層電子數(shù)。

原子都有形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢，有的是通過得電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，有的是通過失電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

離子的表示方法：

在元素符號的右上方標明所帶的電荷數(shù)和電性，數(shù)值在前，正負號在后，質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)之差就是離子所帶的電荷數(shù)，當電荷數(shù)為1時，省略不寫。

原子、離子之間的關(guān)系:

疑難導(dǎo)析

先要知道原子是否都有形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的趨勢，哪些原子是通過得電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，哪些原子是通過失電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。分別從鈉原子和氯原子在反應(yīng)中最外層電子數(shù)的變化來確定鈉原子和氯原子的電子的得失,最后是否都達到了穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，從而形成穩(wěn)定的化合物。

問題導(dǎo)思

要說明原子最外層電子數(shù)在什么范圍內(nèi)，其化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定、易得電子、易失電子。原子得失電子能達到怎樣的結(jié)構(gòu)。

還要說明哪些原子通過得電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，哪些原子通過失電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

典題導(dǎo)考

綠色通道

原子結(jié)構(gòu)示意圖表示了原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和核外電子排布情況，要注意質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相等。

典題變式

核電荷數(shù)相同的粒子是(　　 )

A.同一種原子　　　　　 　　　　　　　B.同一種離子

C.同一種分子　　　　　　　　　　　　 D.無法確定

答案：D

典題變式

Mⁿ⁺的結(jié)構(gòu)示意圖為，則下列各式正確的是(　　 )

A.m=2+8　　　　　　　　　　　　　　 B.m=2+8+n?

C.m=2+8－n　　　　　　　　　　　　　 D.m=8+n

答案：B

綠色通道

在多電子的原子里，電子的運動狀態(tài)與宏觀物體不同，沒有固定的軌道：電子的能量各不相同，能量低的在離核較近區(qū)域里運動，能量高的在離核較遠區(qū)域里運動。金屬元素原子最外層電子數(shù)一般少于4個，非金屬元素原子最外層電子數(shù)一般多于或等于4個，稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)一般為8個，但氦原子最外層只有2個電子，稀有氣體元素的原子結(jié)構(gòu)是一種相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

典題變式

下列說法正確的是(　　 )

A.因核外電子質(zhì)量小，運動速度快，所以核外電子運動狀態(tài)和宏觀物體不同，沒有固定的軌道，只有經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域

B.在多電子的原子里，電子的能量各不相同，能量高的在離核較近的區(qū)域里運動

C.最外層只有達到8個電子的結(jié)構(gòu)才是穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

D.金屬元素的最外層電子數(shù)一定少于4個，非金屬元素的最外層電子數(shù)一定多于或等于4個，稀有氣體元素的最外層電子數(shù)一定為8個

答案：A

1.核外電子排布

(1)電子層

核外電子運動有自己的特點，在含有多個電子的原子里，有的電子通常在離核較近的區(qū)域運動，有的電子通常在離核較遠的區(qū)域運動，科學(xué)家形象地將這些區(qū)域稱為電子層。

(2)核外電子的分層排布

①核外電子在不同的電子層內(nèi)運動的現(xiàn)象叫做核外電子的分層排布。

②原子核外電子能量并不相同，能量低的，通常在離核________的區(qū)域運動，能量高的，通常在離核________的區(qū)域運動，它們是分而不離的家族。為了便于說明問題，通常就用電子層來表明運動著的電子離核遠近的不同。電子能量高低、離核遠近與電子層的關(guān)系如下所示：

(3)原子結(jié)構(gòu)示意圖

用原子結(jié)構(gòu)示意圖可簡潔、方便地表示原子的結(jié)構(gòu)。________表示原子核和核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，________表示電子層，________表示該電子層上的電子數(shù)。

(4)原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系

答案:(2)近　 遠　 (3)圓圈和圓圈內(nèi)的數(shù)字　 弧線　 弧線上的數(shù)字