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2.“水華”、“赤潮”是兩種怎樣的自然現象呢？

剖析：“水華”主要是指向水中投入或排入生物所需的營養物質后，水中某些營養元素(氮、磷元素)含量過高，導致水面上的藻類瘋狂生長、繁殖，使水質惡化，有腥臭味，造成魚類死亡的現象。同時，氮、磷等元素也是海洋中植物生長必需的營養元素。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”。為了預防“水華”“赤潮”現象，就應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，同安和金門發生了嚴重的旱災，5月14日，該市使用了500發碘化銀炮彈，實現了人工降雨30-50 mm，大大緩解了災情。

請你提出一個解決該市用水危機的預防性方案。

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，我們可以結合生活經驗來回答。

　　 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，使未經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，人類在生產和生活中的下列活動能對環境造成污染的是(　　 )

①工業“三廢”未經處理直接排放　 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選項對環境造成污染；而③廢棄電池中含有汞、鎘有毒物質，隨意丟棄，會對土壤和水源造成污染；塑料制品難降解，會破壞土壤結構，焚燒后產生大量有害氣體，污染空氣，故③也可對環境造成污染。

答案：D

例2　 下列敘述符合科學道理的是(　　 )

A.“超純水”是不含任何其他物質的水

B.“純天然飲料”中不含任何化學物質

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，因此我們需要節約用水，愛護水資源，因此D項不正確。任何物質均可稱其為化學物質，因此B項不正確。

答案：C

知識導學

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。

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

提高水的利用效率、利用新技術改善用水模式，減少農業用水的巨大浪費，是節約用水的主要途徑。

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污染、農業污染和生活污水的任意排放造成的污染。

疑難導析

要說明科學家預言的“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，是否會影響工農業的發展。

要描述“水華”和“赤潮”形成的原因，水體的富營養化是否會導致藻類植物大量繁殖，是否會導致水體缺氧，是否會導致“赤潮”和“水華”的產生。還要說明為了預防“水華”和“赤潮”現象，應該對什么行為進行控制。

問題導思

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從節約用水的角度：節約家庭和工業用水，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使用等；④從水資源的開發：海水的淡化等；⑤從人工增雨的技術開發：研究人工增雨；⑥從保護環境上：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，一般要經過哪些凈化環節。

典題導考

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：工業污染、農業污染和生活污水污染。

典題變式

能夠造成水體污染的是(　　 )

①工業三廢　 ②生活污水　 ③濫用農藥、化肥　 ④暴雨洪水劇增

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

答案：C

綠色通道

　　 根據水的組成和水資源的現狀，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禁止使用農藥和洗衣粉　 ②工業廢水經處理達標后再排放　 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.科學家預言“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，將對工農業的發展造成嚴重影響，因此是一個嚴重的社會危機。

2.愛護水資源

為了人類和社會經濟的________發展，我們必須愛護水資源，一方面要________________________，另一方面要________________________________。

(1)節約用水

節約用水就是________水的利用率：一方面要防止浪費水，另一方面要通過________________________________來減少大量工農業和生活用水，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：工業污染：未經處理的工業________、________、________的任意排放；生活污染：________的任意排放；農業污染：農藥化肥的________使用。

答案:可持續　 節約用水　 防止水體污染

(1)提高　 使用新技術，改革新工藝，改變習慣

(2)自凈　 生態平衡　 廢渣　 廢水　 廢氣　 未經處理的生活污水　 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，但它不適用于工農業生產和生活。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.物質燃燒過程產生的能量是否只是以熱能的形式釋放？

剖析：物質燃燒過程，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.化學性質和物理性質

化學性質：物質在_______中表現出來的性質。包括物質的可燃性、助燃性、氧化性、還原性、穩定性等。

物理性質：物質不需要通過_______就表現出來的性質。包括物質的_______、狀態、_______、硬度、_______、沸點、_______等。

(1)熔點和沸點

熔化：物質從________變成________叫做熔化。

熔點：物質的________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：某種物質單位體積的質量。

答案：化學變化　 化學變化　 顏色　 氣味　 熔點　 密度

(1)固態　 液態　 熔化溫度

疑難突破

1.化學變化和物理變化

變化前后沒有生成_______的變化叫物理變化。如物質的三態變化、熱脹冷縮等現象。

生成_______的變化叫做化學變化，也叫化學反應。如燃燒、鋼鐵生銹等。

答案：新物質　 新物質

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

鈉與氯氣如何反應生成氯化鈉?

剖析：鈉原子的最外層電子數是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個電子的穩定結構，氯原子的最外層電子數是7，它容易得到一個電子，達到8個電子的穩定結構，氯原子把它的一個電子給了氯原子，它們彼此都達到了穩定的結構，形成了穩定的化合物。

問題探究

　　 問題　 元素的化學性質與原子最外層電子數有什么關系？

探究：元素的性質，特別是化學性質與原子的最外層電子數關系密切，最外層電子數相同，其化學性質相似，最外層電子數為8(若只有1個電子層，其電子數為2)，其化學性質相對穩定。

原子都有形成穩定結構的趨勢，有的是通過得電子形成穩定結構，有的是通過失電子形成穩定結構。

典題精講

例1　 氯元素的原子結構示意圖。指出其中有哪些錯誤？

思路解析:判斷原子結構示意圖是否正確，可先檢查原子的核電荷數與核外電子數是否相等；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是否符合排布規律。

答案：本題所示氯原子的結構示意圖中，氯原子的核電荷數與核外電子數都為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不能超過8個，而次外層電子數常常是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的結構為。

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化學性質　 ③相對原子質量　 ④粒子的電性　 ⑤原子核　 ⑥電子層數　 ⑦最外層電子數　 ⑧核外電子總數

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，發生變化的只是最外層電子數，因此，原子核沒有變，決定元素種類的質子數沒有變，決定相對原子質量的質子數和中子數沒有改變，所以①③⑤正確。由于原子發生了得失電子，因此，原子的電子總數發生了變化，粒子的電性由原來的電中性變為帶負電或正電的離子，化學性質通過得失電子也變得穩定了。至于電子層數，如果原子得電子變成陰離子的話，不發生改變；如果原子失電子變成陽離子的話，則發生了改變(少了一個電子層)，因此②④⑥⑧是錯誤的。

答案：C

知識導學

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……

元素的化學性質主要決定于原子的最外層電子數。

原子都有形成穩定結構的趨勢，有的是通過得電子形成穩定結構，有的是通過失電子形成穩定結構。

離子的表示方法：

在元素符號的右上方標明所帶的電荷數和電性，數值在前，正負號在后，質子數與電子數之差就是離子所帶的電荷數，當電荷數為1時，省略不寫。

原子、離子之間的關系:

疑難導析

先要知道原子是否都有形成穩定結構的趨勢，哪些原子是通過得電子形成穩定結構，哪些原子是通過失電子形成穩定結構。分別從鈉原子和氯原子在反應中最外層電子數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定的結構，從而形成穩定的化合物。

問題導思

要說明原子最外層電子數在什么范圍內，其化學性質相對穩定、易得電子、易失電子。原子得失電子能達到怎樣的結構。

還要說明哪些原子通過得電子形成穩定結構，哪些原子通過失電子形成穩定結構。

典題導考

綠色通道

原子結構示意圖表示了原子核內質子數和核外電子排布情況，要注意質子數和電子數相等。

典題變式

核電荷數相同的粒子是(　　 )

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⁺的結構示意圖為，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域里運動，能量高的在離核較遠區域里運動。金屬元素原子最外層電子數一般少于4個，非金屬元素原子最外層電子數一般多于或等于4個，稀有氣體元素原子最外層電子數一般為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構是一種相對穩定結構。

典題變式

下列說法正確的是(　　 )

A.因核外電子質量小，運動速度快，所以核外電子運動狀態和宏觀物體不同，沒有固定的軌道，只有經常出現的區域

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域里運動

C.最外層只有達到8個電子的結構才是穩定結構

D.金屬元素的最外層電子數一定少于4個，非金屬元素的最外層電子數一定多于或等于4個，稀有氣體元素的最外層電子數一定為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域運動，有的電子通常在離核較遠的區域運動，科學家形象地將這些區域稱為電子層。

(2)核外電子的分層排布

①核外電子在不同的電子層內運動的現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________的區域運動，能量高的，通常在離核________的區域運動，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系如下所示：

(3)原子結構示意圖

用原子結構示意圖可簡潔、方便地表示原子的結構。________表示原子核和核內質子數，________表示電子層，________表示該電子層上的電子數。

(4)原子結構與元素性質的關系

答案:(2)近　 遠　 (3)圓圈和圓圈內的數字　 弧線　 弧線上的數字