水基础知识
水的基础化学知识点总结
水的基础化学知识点总结一、水的组成水的化学式为H2O，由氧原子和两个氢原子组成。
氧原子的原子序数为8，原子序数是指原子核中质子的数量，氢原子的原子序数为1。
因此，氧原子的电子排布是2,6，而氢原子的电子排布是1。
这就意味着氧原子可以和氢原子发生化学反应，形成共价键。
在水分子中，氧原子与氢原子通过共价键相互连接，形成一个角状分子。
二、水的结构水的分子结构是一个特殊的结构。
由于氧原子的电子云较大，而氢原子的电子云较小，因此水分子呈现出一个特殊的结构。
氧原子带有部分负电荷，而氢原子带有部分正电荷，这种结构被称为极性结构。
由于水分子呈现出极性结构，因此它具有许多特殊的化学性质。
三、水的性质1. 极性由于水分子呈现出极性结构，具有部分正和负电荷，因此它具有极性。
这意味着水分子能够与其他极性分子或离子发生相互作用，形成氢键或离子键。
这也是水分子能够溶解许多物质的原因。
2. 氢键水分子中的氧原子与氢原子之间存在着氢键。
氢键是一种很弱的相互作用力，但由于水分子中的氢键非常多，因此它使得水具有许多特殊的性质，比如高沸点、高比热容等。
3. 高沸点由于水分子之间存在着氢键，因此水的沸点比较高。
在水中，氢键需要克服一定的能量才能破坏，因此水的沸点要比同类大小的分子化合物要高。
4. 高比热容水的热容量非常高，这意味着它需要相对较多的能量才能升温。
这是由于水分子中的氢键需要克服一定的能量才能破坏，因此水的比热容较高。
5. 溶剂性由于水分子呈现出极性结构，因此它可以溶解许多物质，称为“万能溶剂”。
这意味着水可以溶解许多离子和极性分子，使它成为生命存在的基础。
6. 导电性纯净水是不导电的，但如果将少量电解质加入其中，水就能够导电。
这是因为水分子可以与电解质分子发生离子键，使得水能够导电。
7. 与硫酸铜反应将硫酸铜（CuSO4）慢慢滴到水中, 就会发现湛蓝色固体溶解于水，在此过程中也会放出热。
这是因为溶解过程是放热的。
8. 与金属反应水能与许多金属反应，形成金属氧化物和氢气。
水利类专业基础知识
水利类专业基础知识水的基本性质水是地球上最常见的物质之一，具有许多独特的性质。
水的分子式为H2O，是由氧原子和氢原子组成的化合物。
水的密度随温度的变化而变化，最大密度为4°C 时，这使得冷水比热水更重。
水的颜色是透明的，但由于吸收和散射光线，看起来可以呈现为蓝色或绿色。
水的循环水循环是地球上水的运动和循环过程。
主要包括蒸发、降水、蒸发凝结和地下水流。
太阳能是驱动水循环的主要动力之一。
水循环对维持地球上的生态系统和气候至关重要。
水资源管理水资源管理是确保水资源得到高效利用的过程。
它涉及水资源的开发、分配、管理和保护。
水资源管理的目标是确保所有人都能获得足够的清洁水资源，同时保护环境。
河流与湖泊河流是一种自然形成的、永久性的水流，主要由降水和地下水流组成。
湖泊是由降水和地表水形成的自然水体。
河流和湖泊是重要的水资源，为人类提供饮用水、灌溉水以及生态服务。
水资源保护水资源保护是确保水资源的可持续利用和环境保护。
这包括减少水污染、保护水体生态系统，促进水资源可持续利用等方面。
水资源保护不仅关乎人类健康和生活质量，也与生态平衡息息相关。
水利工程水利工程是利用水资源的工程技术，包括灌溉工程、排水工程、水坝工程等。
水利工程的发展可以提高农业生产效率、缓解水资源短缺问题，促进经济社会的可持续发展。
水资源分配水资源分配是将有限的水资源合理分配给不同的使用者。
合理的水资源分配可以确保各行业、各地区都能获得足够的水资源。
在水资源分配中，需要考虑到不同行业的需水量、水资源的可持续性以及环境保护等因素。
水安全水安全是指确保人类有足够的清洁、安全的饮用水以满足日常需求。
水安全涉及到水质的监测、处理、供应等方面。
水安全问题直接关系到人类健康和社会稳定，是一个重要的社会问题。
结语水利类专业基础知识涵盖了水的基本性质、水循环、水资源管理、水利工程等方面的内容。
了解和掌握这些知识对于从事水利工程、水资源管理等领域的专业人士至关重要。
水处理基本知识
水处理基本知识1、水的分子式H2O，相对分子量为,在水中分子中，氢占%，氧占%。
2、水的含盐量：也成矿化度，是表示水中的含盐类的数量，也可以表示为水中各种阴、阳离子量的和。
3、硬度：水中阳离子同阴离子结合形成水垢后的金属离子的总浓度。
4、电导与电阻：水越纯净，含盐量越少，电阻率越大，电导度越小。
超纯水几乎不能导电。
电导的大小等于电阻值的倒数。
5、PH值与酸碱度：水的PH值是表示水中氢离子浓度的负对数值，也称氢离子指数。
可以知道水溶液是呈碱性、中性、酸性。
6、优质水：在市政供水的基础上（或达标水）采用粗滤、精滤、超滤、杀菌等工序。
进行深加工而得到的优质饮用水。
7、矿泉水：大自然中的宝贵水资源，经过杀菌过滤简单处理后，作为商品饮用水供应给广大消费者。
8、纯净水：采用脱盐率较高的水处理设备而得到的几乎无任何杂质的干净水，电导率一般为~μS/cm,9、矿化水：在较为纯净的原水中采用特殊工艺，加入矿岩石以期得到的含有微量元素的纯净矿化水。
10、软化水：是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子）去除或降低一定程度的水。
水在软化过程中，仅硬度降低，而总含盐量不变。
11、脱盐水：是指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去或降低到一定程度的水。
，电阻率（25℃）含盐量为1-5mg/L.12、纯水:是指水中的强电解质和弱电解质(如SiO2、CO2等)去除或降低到一定程度水。
其电导率一般为:电阻率。
含盐量＜1mg/L。
13、超纯水:是指水中的电介质几乎完全去除,同时将不分解的气体,胶体以及有机物质(包括细菌等)也去除至很低程度的水。
其电导率一般为μS/cm,电阻率（25℃）*106Ω·cm。
含盐量＜L。
理想纯水（理论上）电导率μS/cm，电阻率（25℃）*106Ωcm。
14、地下水：是雨水经过土壤及地层的渗透流动而形成的水，在其漫长的流程和广泛的接触中，溶入较多的盐类，硬度极高，但同时地下水经过层层过滤，悬浮物很少，水质清，浊度低。
第二章水文基础知识
W Q•T
y Q •T •103 Q •T (mm)
F •106
1000F
径流模数（M）：流域出口断面上的流量与流域面积的比值。
M=1000Q/F
径流系数（α）：某时段降雨量x所形成径流深y的比例数
α =y/x
因为降雨总是会有损失，所以一般α只能小于1。
3/3
（三）流域平均降雨量的计算
流域内各站降雨量是不同的，分析流域 降雨与径流关系时，需要由降雨量计算流域 平均面雨量，根据流域内雨量资料，常用以 下方法：
1. 算术平均法
式中
——某一指定时段的流域平均雨量，mm； ——流域内的雨量站数； ——流域内第站指定时段的雨量，mm。
2. 泰森多边形法
f4 f3
2. 降水的分类 按空气抬升形成动力冷却的原因可以把降水分
为4种类型：
强度大，范围小，历时短
降水
对流雨 地形雨 气旋雨
迎风面雨多，背风面雨少
温带气旋雨
气旋前方：暖锋云系及连续性降雨 气旋后方：狭窄的冷锋云系和降雨 气旋中部：暖气团，层云或毛毛雨
热带气旋雨 水汽充足，运动强烈，易带来狂风暴雨
锋面雨
冷锋雨 暖锋雨
水面蒸发常用蒸发器进行观测。换算关 系为：
式中
——天然水面蒸发量，mm； ——蒸发器实测蒸发量，mm； ——蒸发器折算系数。
（二） 土壤蒸发 土壤蒸发比水面蒸发要复杂得多。湿润
的土壤，其蒸发过程一般可以分为三个阶段。
（三）植物散发 土壤中的水分经植物根系吸收后，输送
至叶面，再从叶面散发到大气中，称为植物 散发。
（四） 流域总蒸发
流域总蒸发是流域内所有的水面、土壤以及植 被蒸发与散发的总和。目前采用的方法是从全流 域综合角度出发，用水量平衡原理来推算流域总 蒸发量。
生活中的水 基础知识填空
第一单元基础知识水的组成：1、在水中通直流电后，在极产生体积较大的气体，用点燃的火柴接近这种气体，发现它会，产生色的火焰，这种气体是。
极产生的气体体积较小，这种气体能使带火星的木条，说明这种气体是。
2、水的电解表达式：。
说明水是由和组成。
水的密度：1、某种物质的质量，叫做这种物质的密度。
2、计算公式：3、国际单位：常用单位：，它们之间的换算：4、常见物质的密度：ρ水= ；表示的意义：ρ酒精= ；ρ铁= ；ρ铜= ；ρ铝= 。
5、密度是物质的一种。
同种物质的密度与和无关，但等于它们的比值。
6、两种不同的物质，体积相同的情况下，密度越大的物质，质量越；质量相同的情况下，密度越大的物质，体积越。
水的压强；1、压力的产生是由于物体间的相互，方向与受力物体的接触面，并指向受力物体。
在水平面上的物体对接触面的压力大小等于大小。
2、影响压力作用效果的因素：、。
3、物体在上受到的压力，叫做压强。
4、计算公式：单位：5、减小压强的方法：，。
6、压强计是测量内部的压强，橡皮膜上受到的压强越大，U型管两边的液面的也越大。
7、液体对容器的和都会产生压强。
液体的内部都有压强，液体内部的压强随的增加而增大。
在同一深度，液体向各个发向的压强都。
液体的压强还跟液体的有关。
液体的压强可用公式表示。
水的浮力1、浸在液体（或气体）中的物体受到液体（或气体）托的力叫做浮力。
浮力的方向是。
2、阿基米德原理：。
公式。
3、物体浮沉条件：（1）当、，物体上浮。
（2）当、，物体悬浮。
（3）当、，物体下沉。
4、密度计是测量的密度。
原理是：在各种液体中密度计处于，则G=F浮= 。
5、潜水艇的沉浮原理是靠改变自身的来实现。
鱼是靠改变自身的来实现。
物体在水中的分散、溶解状况：1、溶液是由、组成，是混合物。
它的特征是、。
2、饱和溶液：在一定的下，在一定量的中，不能再继续溶解某种溶质的溶液。
相反能继续溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的溶液。
3、饱和溶液转化为不饱和溶液的方法：，不饱和溶液转化为饱和溶液的方法：。
九年级化学水的组成知识点
水的组成水是地球上最常见的液体，也是生命存在的基础。
它由氢原子和氧原子组成，化学式为H2O。
1.水的分子结构：水分子由两个氢原子和一个氧原子组成，氢原子与氧原子通过共价键相连。
氧原子的核外电子层有八个电子，而氢原子的核外电子层只有一个电子。
当它们结合时，氧原子与每个氢原子共用一个电子。
这样，氧原子的电子云会更密集，因此比氢原子更负电荷。
2.水的物理性质：水是无色、无味、无臭的液体，它是一种非常好的溶剂。
水的密度较大，在四度时（摄氏度），水的密度最大，高达1克/立方厘米。
水的沸点为100摄氏度，冰点为0摄氏度。
3.水的化学性质：水具有许多特殊的化学性质。
它是一种中性物质，pH值为7、水可以与酸和碱发生中和反应。
例如，当酸溶液与碱溶液混合时，水和盐会形成。
此外，水也参与了许多重要的化学反应，如酸碱反应、氧化还原反应等。
4.水的存在形式：水可以存在于三种不同的形式：液态、固态和气态。
在常温下，水是液态的；当温度低于0摄氏度时，水会凝固成冰，成为固态的；当温度高于100摄氏度时，水会变为水蒸气，成为气态的。
5.水的溶解性：水是一种非常好的溶剂，几乎可以溶解所有的离子化合物和许多非离子化合物。
这是因为水分子的极性特征。
带正电荷的氢原子与带负电荷的氧原子结合，形成了极性分子。
这使得水分子能够与其他带电离子或极性分子相互作用，使它们溶解在水中。
6.水的重要性：水是生命的基础，人体约60%-70%是水。
水在我们的身体中起着重要的作用，如参与新陈代谢、维持体温平衡、运输营养物质等。
此外，水还是许多生物体的生活环境，如湖泊、河流、海洋等。
关于水的一些知识
关于水的一些知识
1.地球上的水：地球表面约71%被水覆盖，但其中大部分是海水，淡水只占一小部分。
2.水的循环：水通过蒸发、降水和径流等过程在地球上不断循环。
3.人体含水量：人体的平均含水量约为60%，保持适当的水分摄入对身体健康至关重要。
4.水的沸点和冰点：在标准大气压下，水的沸点是100℃，冰点是0℃。
5.水的密度：水在4℃时密度最大，这也是为什么在寒冷的环境中，水的表面会先结冰。
6.水的溶解性：水是一种良好的溶剂，可以溶解许多物质。
7.全球水资源短缺：尽管地球上有大量的水，但由于人口增长和水资源污染等问题，许多地区面临水资源短缺的挑战。
8.水的力量：水流可以产生能量，例如水力发电。
9.水的净化：我们需要通过净化处理来去除水中的杂质和污染物，以获得安全的饮用水。
10.海洋生态系统：海洋中的水是许多生物的家园，对维持地球的生态平衡起着重要作用。
水质基础知识
4.什么是水的硬度？
只记粉红 色文字， 其余理解 即可
水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，容易形成水垢，附 着在物体表面，我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。如在天然 水中最常见的金属离子是钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+)、它与水中的阴离子如 碳酸根离子(CO32-)、碳酸氢根离子（HCO3-）、硫酸根离子(SO42-)、氯离子 (Cl-)、以及硝酸根离子（NO3-）等结合在一起。形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢 盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度。水中的铁、锰、锌等金属离子也 会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计。因此，通 常就把Ca2+、Mg2+的总浓度看作水的硬度。 通常，地下水、井水等的硬度较大，地表水的硬度较小。中国北方地 区的水质较硬，南方地区的水质较软。 通常，若水质的硬度大于200PPM，则在反渗透处理之前必须对原水进 行软化，否则易在RO膜表面结垢，影响RO膜的产水质量及使用寿命。 水的硬度对锅炉用水的影响很大，因此，锅炉用水时必须进行软化或 除盐处理。
6、微生物
主要指水中的细菌含量。中国自来水的常规细菌允许含量＜100cfu/ml； 纯水的常规细菌允许含量＜1cfu/ml。
7、热源
热源又称细菌内毒素，主要用于医药用水特别是注射用水时需考量热源 的含量控制。实验室中有细胞培养等生物方面的应用时，对热源用含量控制 要求。
只记粉红 色文字
8、有机物质
2、胶体物质
胶体物质是比离子物质大而比颗粒物质小、直径在10-4－10-6mm之间的微 粒。胶体是许多分子和离子的集合物。天然水中的无机矿物质胶体主要是铁、 铝和硅的化合物。水中的有机胶体物质主要是植物或动物的肢体腐烂和分解 而成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖质含量最多，因此常常使水呈黄绿色 或褐色。
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有机物 腐殖酸 富里酸聚羧酸化合物 动物纤维、油脂、糖类、染料 有机原料 天然水体中腐殖酸 占水中溶解有机物质的95%以上
杂质对水体的影响
●溶解气体
O2 CO2 引起金属腐蚀的重要因素
CO2 对碳钢腐蚀
含盐量、浑浊度、透明度、色度
●关于色度的特殊说明 色度生产原因 溶于水的腐殖质 有机物 无机物引起
色度
硬度
●金属阳离子 Mg2+ Ca2+ 阴离子如SO42- CO32- OH在水体加热或压力变化过程中，由于蒸发浓缩或者溶解 度降低形成水垢。其中阳离子总含量称之为硬度
●碳酸盐硬度 钙、镁碳酸氢盐形成硬度，也称暂时硬度
CO2 在水中的溶解平衡
CO2+H2O
H++HCO3-
2H++CO32-
腐蚀反应 2CO2+Fe(OH)2(保护膜) 4Fe(HCO3)2+O2+2H2O
=== Fe(HCO3)2 === 4Fe(OH)3+8CO2
杂质对水体的影响
●阴阳离子对水体影响
杂质对水体的影响
●有机物 消耗水体中溶解氧
促进细菌生长 恶化水质
水基础知识
基础概念汇总
●我国水资源特点、水在自然界中的循环、分类、特点 ●水中杂质、分类、特点、影响、总固体（DS，SS） ●含盐量、浑浊度、透明度、色度、硬度、碱度、酸度、
水电导率 ●水体中的天然碳酸、碳酸平衡 ●溶解氧、COD 、BODX
我国水资源特点
●中国水资源排名：世界第四位，人均排名121位
●粗分散系（不稳定
杂质特点
●悬浮物 颗粒粒径10-4 mm以上 肉眼可见 可通过沉淀、过滤去除 浑浊度、色度、气味主要来源
●胶体物质 直径在10-4~10-6mm之间微粒 分子离子聚合物 可吸附离子附带电荷（一般带负电荷）
●溶解物
溶解气体
O2 CO2 H2S SO2 N2 NH3 系统金属腐蚀主要因素
附：我国地下水水质情况
水中的杂质
●按分散体系划分：高分散系、胶态分散系、粗分散系 ●按其性质划分：无机物、有机物、微生物
●高分散系 ≤1nm（纳米， 10-9m），无机、有机低分子物及离子， 溶液体系，如氯化钠、蔗糖溶液
●胶态分散系 1~200nm 高分子物以溶液存在 溶胶微粒（胶体体系） 如PAC与水的混合物、氢氧化铁胶体、淀粉胶体
●资源分布不均匀，长江以南是长江以北的3倍
●水环境形势严峻，地下水过度开采，约有1/3以上工业 废水 80%以上的生活污水未经处理直接排入河湖， 90%的城市水环境恶化
水在自然界中循环和分类
地下水与地表水特点
●地表水 杂质少 含盐量低 硬度低
平均在40mg/l 平均在0.025mmol/l
●地下水 含盐量较高 悬浮物很少 水质清澈 浑浊度低
水体中的碳酸来源
● 空气中溶解于水 ●水体生物新陈代谢及有机物氧化 存在形态：常温常压 ≥99% CO2
H2CO3 ≤1%
●岩石或土壤碳酸盐和碳酸氢盐 主要以HCO3- CO32- 存在
碳酸的电离平衡
●碳酸二元弱酸 分步电离
CO2+H2O == H2CO3
H2CO3
H++HCO3-
HCO3-
H++CO32-
Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2O(以钙为例） ●非碳酸盐硬度 钙镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐形成的硬度（无法用加热
去除） 永久硬度
硬水对工业生产的危害
●冷却系统 换热器结垢 垢下腐蚀，破坏管道
●工业洗涤 影响织物美观 强度
●锅炉
热效率降低 安全性下降 能耗水耗增加
硬度
●钙硬度 ●镁硬度 ●硬度单位 过去常用浓度当量N表示 现行标准
其中HCO3- 在PH7~9之间占绝对优势
循环冷却水中常使用磷酸盐药剂，它在水中的电离平衡系 统的腐蚀和结垢状况
溶解氧
●以DO表示
●天然水中 敞开式循环冷却系统
●DO反映水体受污染程度
8~14mg/l 6~8mg/l
化学需氧量
●以COD表示 ●消耗强氧化剂的剂量 ●反映水体中还原剂数量的指标
部分无机物 如亚铁盐 亚硝酸盐 有机物 占比大 ●循环冷却水系统 COD＞5mg/l 水质变差
降低工业生产产品质量
水体产生异味原因
●水体动植物或微生物繁殖腐烂 ●水体溶解H2S SO2 N2 NH3 ●溶解盐类（如铵盐）或泥土气味 ●工业排放物如石油 酚类 ●消毒过程中加入的消毒剂（如氯气）
水体中固体
●水体除溶解气体以外的所有杂质（105~110℃） 溶解固体（DS） 溶解于水中的无机盐类 有机物 悬浮固体（SS） 不溶于水的泥沙 粘土 有机物 微生物
生化需氧量
●以BOD表示 ●有氧状态下 微生物分解有机质消耗氧量 ●反映水体受有机物污染严重程度 ● BODX X表示微生物作用时间
谢谢！
1N=0.5mol/L 统一 mmol/L
碱度
●水体中能接受H+ 与强酸进行中和反应的物质含量 ● 组成：HCO3- CO32- OH- 强碱弱酸盐 ●五种碱度形式
硬度含盐量对水体的分类
附：我国不同区域水质大致分类
硬度与碱度关系
酸度
●与碱度对应 ●反映水体中氢离子含量 ●PH值
电导率
●特指水体导电能力 ●阴阳离子数量决定数值大小（与胶体也相关） ●间接反映含盐量（反映胶体数量） ●纯水电导率 ≤10（μs/cm) 对应含盐量2~5mg/l