电解原理

       电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中，然后接上电源，使电流通过液体。化合物的阳离子移到带负电的电极(阴极)，阴离子移到带正电的电极(阳极)，化合物分为二极。

电解过程

       用电使化合物分解的过程就叫电解过程。
       水(H₂O)被电解生成电解水。电流通过水(H₂O)时，氢气在阴极形成，氧气则在阳极形成。带正电荷的离子向阴极移动，溶于水中的矿物质钙、镁、钾、钠……带正电荷的离子，便在阴极形成，就是我们所喝的碱性水；而带负电的离子，在阴极生成。

电解水实验：

1.实验装置图：


2.表达式：
水氢气+氧气
2H₂O2H₂↑+O₂↑

3.实验现象：
(1)通电后两电极上都有气泡产生；
(2)与电源正极相连接的一端产生的气体比连接负极一端产生的气体少，
接负极一端玻璃管中气体的体积是接正极一端玻璃管内气体体积的2倍。

4.产物检验
(1)正极一端的气体能使带火星的木条复燃，证明气体是氧气。
(2)负极一端的气体能燃烧，并看到微弱的淡蓝色火焰（或听到爆鸣声），
证明气体是氢气。

5.实验结论：
(1)水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
(3)化学变化中，分子可以再分，原子不可以再分。

6.注意事项：
(1)实验前在水中加入少量的氢氧化钠或者稀硫酸，可增强水的导电性，
加快反应速率。
(2)实验开始时产生的氧气和氢气的体积会小于1:2，是因为氢气难溶于水，
氧气不易溶于水，开始产生的氧气有一部分溶于水，实验时间越长，
其比值越接近1:2。

电解水记忆口诀：

水中通入直流电，正氧负氢会出现；氢二氧一体积比，任何时候都不变。

水体污染的定义：
   大量的污染物质排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。


水体污染来源：
a.工业污染：座水、废渣、废气《工业“三反”》。
b.农业污染：化肥、农药的不合理使川。
c.生活污染：含磷洗涤剂的大量使用、生活污水的任意排放等。

防治措施：
a.工业上：通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。
b.农业上：提们使川农家肥，合理使用化肥和农药。
c.生活污水也应逐步实现欲中处理和排放。
水体的自净能力：
广义的水体自净是指在物理、化学和生物作用下．受污染的水体逐渐自然净化，水质复原的过程。，狭义的水体自净是指水体叶I微生物氧化分解有机污染物而使水体净化的过程。水体自净大致分为三类，即物理净化、化学净化和生物净化。它们同时发生，相互影响，共同作用。

(1)物理净化。物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、混合和沉淀等过程而浓度降低。污水进入水体后，大颗粒的不溶性固体在水流较弱的地方逐渐沉入水底，形成污泥。悬浮体、胶体和可溶性污染物因混合、稀释，浓度逐渐降低。

(2)化学净化。化学净化是指污染物由于氧化还原、酸碱反应、分解、化合和吸附凝聚等化学或物理作用而浓度降低。流动的水体从水面上大气中溶人氧气，使污染物中铁、锰等重金属离子氧化，生成难溶性物质析出沉降。某些元素在一定酸性环境中，形成易溶性化合物，随水漂移而稀释；在中性或碱性条件下，某些元素形成难溶化合物而沉降。天然水中的胶体，吸附和凝聚水中悬浮物质微粒，随水流移动或逐渐沉降。

(3)生物净化，又称生物化学净化。是指生物活动尤其是微生物对有机物的氧化分解使污染物质的浓度降低。

 城市污水及处理：
（1）城市污水城市污水包括生活污水、工业废水和径流污水等，由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。城市污水的污染，一般经历三个历史时期：病源污染期、总体污染期和新污染期。在病源污染期，城市污水主要是生活污水。由于污水中含有病菌和病毒，污水排入水体后往往会传染疾病。在总体污染期，随着工业的发展和人口的集中，城市污水量及所含的污染物种类不断增加。污水排入水体后，造成水体中悬浮物数量和生化需氧量越来越大，水体缺氧，水生生物灭绝。在新污染期，由于工业的高度发展，污水所含的污染物种类更加复杂。工业废水日益成为城市污水处理中的主要对象。

（2）城市污水处理城市污水处理分为三个级别．分别称为污水一级处理、污水二级处理、污水三级处理。一级处理应用物理处理方法，即用格栅、沉砂池、初沉池、活性污泥池、二次沉淀池等构筑物，去除污水中不溶解的污染物和寄生虫卵。二级处理应用生物处理方法，即主要通过微生物的代谢作用进行物质转化的过程，将污水巾各种复杂的有机物降解为简单的物质。生物处理对污水水质、水温、供氧量等都有一定的要求。三级处理是用生物化学（硝化一反硝化)法、碱化吹脱法或离子交换法除氮，用化学沉淀法除磷，用臭氧氧化法、活性炭法或超过滤法除去难降解有机物，用反渗透法除去盐类，用氯化法消毒等过程中的一种或几种组成的污水处理工艺。

定义：
清除水中不好的或不需要的杂质，使水达到纯净的程度。

四种净化水的方法，原理，作用：

净化水的方法	原理	作用
沉淀	食难溶性的杂质沉淀下来，并与水分层	使难溶性大颗粒沉降或加入明矾，形成的胶状物吸附杂质沉降
过滤	把液体与难溶于液体的固体物质分离	除去难溶性杂质
吸附	利用物质的吸附作用，吸附水中一些难溶性杂质，臭味和色素	除去难溶性杂质，部分可溶性杂质，臭味和色素
蒸馏	通过加热的方法使水变成水蒸气后冷凝成水	除去可溶性杂质，使硬水软化

水净化的方法：
吸附，沉淀，过滤，蒸馏，杀菌

吸附：常用明矾和活性炭，明矾溶于水后形成胶状物吸附水中的悬浮物，
活性炭不仅可以吸附水中的悬浮物，还可以吸附在水中有异味的物质和色素
沉淀：水中悬浮物别吸附后形成密度大的颗粒，从而使杂质沉淀
过滤：除去水中不溶性的杂质
蒸馏：除去可溶性杂质的方法
杀菌：常用杀毒剂：漂白粉，氯气以及新型消毒剂二氧化氯等

吸附、沉淀、过滤和蒸馏中单一操作净化程度较高的是蒸馏。综合运用时，按吸附→沉淀→过滤→蒸馏的顺序操作净化效果更好

加絮凝剂（明矾）与活性炭净水的比较：

净化水的方法	原理	能除去的杂质
明矾净水	明研溶于水后形成胶状物质，对杂质进行吸附，将微小颗粒吸附在一起形成大的固体颗粒而沉阵下来	不溶于水的微小固体颗粒
活性炭净水	利用内部疏松多孔的结构来吸附水中的微小颗粒和一些可溶于水的杂质	不溶于水的微小固体颗粒和部分能溶于水的杂质以及气味，颜色等

自来水厂净化水的过程图及步骤
1、净化过程图
 

2、自来水净化步骤
①从水库中取水。
②加絮凝剂(主要是明矾)，使悬浮的小颗粒状杂质被吸附凝聚。
③在反应沉淀池中沉降分离，使水澄清
④将沉淀池中流出的较澄清的水通入过滤池中，进一步除去不溶性杂质。
⑤再将水引人活性炭吸附池中，除去水中的臭味和残留的颗粒较小的不溶性杂质。
⑥细菌消毒（常用通入氯气的办法)。它是一个化学变化过程，因为除去病菌的过程.就是把病菌变成其他物质的过程。
⑦杀菌后的水就是洁净、可以饮用的自来水，通过配水泵供给用户，但水中仍然含有可以溶于水的一些杂质，所以还是混合物。

概念：
    在溶解过程中发生了两种变化，一种是溶质的分子（或离子）在水分子的作用下向水中扩散，这一过程吸收热量；另一种是扩散的溶质的分子（或离子）和水分子作用，生成水和分子（或水和离子），这一过程放出热量。

物质溶解过程中的两种变化：
扩散过程：溶质的分子(或离子)向水中扩散，是物理过程，吸收热量
水合过程：溶质的分子(或离子)和水分子作用，生成水合分子(或水合离子)，是化学过程，放出热量

溶解过程中的温度变化：
a.扩散过程中吸收的热量>水合过程中放出的热量，溶液温度降低，如：NH₄NO₃溶解于水。
b.扩散过程中吸收的热量<水合过程中放出的热摄，溶液温度升高，如：NaOH、浓硫酸溶解于水。
c.扩散过程中吸收的热量≈水合过程中放出的热量，溶液温度几乎不变，如：NaCl溶解于水。
常见冷冻混合物：
     在生产、生活中常用冰作冷却剂，但冰只能提供 0℃左右的低温。一些医疗和研究单位常需要更低的温度，提供低温较方便的方法是用冷冻混合物。
下表是几种常见冷冻混合物的组成及所能达到的最低温度。

冷冰混合物的组成	最低温度
41gNH4NO3和100g冰	-17
19NH4Cl和100g冰	-16
23gNaCl和100g冰	-21
22gMgCl2和100g冰	-34