整合课《农业中水资源的利用调查与改进》（教学课件）-2024-2025学年鲁科版五四制九年级物理下册

我国水资源分布情况 水资源总量及分布 中国水资源总量位居世界第六位，是世界上用水量最多的国家之一，但人均占有量较低。2023年水资源总量为25782.5亿立方米，其中地表水占24633.5亿立方米，地下水占7807.1亿立方米。区域分布上，南方水多北边少，东部地区水资源相对较为丰富。 严重缺水线与人均水资源量 全国有16个省(区、市)的人均水资源量低于严重缺水线，尤其是宁夏、河北、山东、河南、山西和江苏等省份，人均水资源量不足500立方米，水资源短缺问题较为突出。 水资源时空分布不均 中国水资源时空分布不均，北方与耕地分布错配现象明显。夏季雨带集中，南方水资源丰富，而干旱季节北方水资源短缺，这种季节性差异对农业用水调度提出了挑战。 02 03 01 农业中水资源的利用调查与改进 “物态变化”单元 教材分析 本节课新授内容是山东科学技术出版社出版的《义务教育教科书物理·九年级·下册》第十八章《物态变化》第三节《汽化和液化》和第四节《升华和凝华》结合。本节是学习了物态变化和温度的基础上，对热现象的进一步学习，是热现象的重要组成部分，它与学生的生活实际及生产实际联系十分密切。教材以探究蒸发特点和影响因素、生活中升华和凝华实例为主线，激发学生学习兴趣，调动学生学习的主动性。在通过实验探究得出蒸发的有关知识后，了解液化的方式，注重引导学生运用所学的知识去分析解释大量生活生产中蒸发、液化、升华和凝华现象，通过“水的循环”分析，体现了新课程标准“注重科学探究，提倡教学方式多样化”的特点。在教学中应用视频等多媒体手段，让学生感受生活中的物态变化，激发学生对科学的好奇心和求知欲，培养学生探究未知世界的科学素养和科学精神。充分体现了新的课程标准“从生活走向物理，从物理走向社会”这一发展理念。 农田灌溉中的水资源利用现状 农田灌溉中的水资源利用现状 农田灌溉中的水资源利用现状 老化的水利设施 农民灌溉田地 说出农业用水效率低下原因 农业用水效率低下原因 04 03 02 01 农田灌溉中的水资源利用现状 灌溉技术落后 许多农业生产区的灌溉技术较为落后，仍依赖传统的漫灌方式。这种方式不仅浪费大量水资源，而且无法精准控制灌溉量，导致水资源利用效率低下。 农业用水资源匮乏 由于气候变化和人类活动影响，水资源逐年减少，且全球近3/4农田依赖雨水灌溉，少雨干旱季节，使得部分农田灌溉受到严重影响，导致干旱问题突出 农田水利设施不完善 农田水利设施建设和维护不足，使得灌溉系统存在漏水、堵塞等问题。这些问题导致灌溉过程中水资源的利用率低，增加了水的浪费。 农民节水意识薄弱 许多农民对节水的重要性认识不足，缺乏节水意识和技能。传统的灌溉习惯难以改变，导致水资源未能得到合理利用。 如何提高农业用水效率？ 提高农业用水效率 灌溉方式落后 农田水利建设不完善 农业中水资源匮乏 农民灌溉节水意识薄弱 不合理灌溉方式影响 不合理灌溉方式如过量灌溉和使用含盐地下水资源，会导致土壤中的盐分累积，引发土壤盐_这不仅影响作物的正常生长，还可能导致土地退化，进一步恶化农业生产条件。 不合理的灌溉方式可能为某些病虫害提供理想的滋生环境。例如，积水和湿度过高的条件容易滋生真菌和细菌性病害，同时还会吸引害虫栖息繁殖，增加农作物受损的风险。 不合理的灌溉方式常导致农田灌溉水的大量浪费，尤其是在传统漫灌和沟灌中。这种方式往往无法精准控制用水量，造成水资源的无效耗散，加剧农业水资源短缺问题。 水资源浪费 作物产量下降 不合理灌溉方式使得农田水分管理不善，容易导致作物水分供应不均匀或过多过少。这种不稳定的水分环境会影响植物的光合作用和代谢过程，从而导致作物产量显著下降。 土壤盐碱化 增加病虫害风险 方案一：改进灌溉方式 方案一：改进灌溉方式---常用灌溉方式 大水漫灌的方式带来农业用水危机 分析水资源浪费的原因，水去哪了？ 水分蒸发 出现渗漏流入地下 什么是蒸发？ 方案一：改进灌溉方式---常用灌溉方式 液态 气态 汽化 说出你知道的生活中的汽化现象 蒸发 水 水蒸气 方案一：改进灌溉方式---分析农业灌溉中的蒸发现象 现象1：不管是夏天还是冬天农田都会出现干旱的情况。 在任何温度下只在液体的表面发生的缓慢的汽化现象。 现象2：农田中总是土地最上表面先干。 现象3：大水漫灌后需要十天半月才会发现土地变干。 任何温度下 液体表面 缓慢 农田积水变少， 水由液态变为气态 方案一：改进灌溉方式---分析农业灌溉中的蒸发现象 （1）用棉棒蘸酒精擦在手背上，观察酒精的变化，并说出手背的感觉。 （2）把温度计的玻璃泡放入酒精中，取出后用手扇一扇，温度计读数有什么变化？试着分析原因？ 体验活动1：感受蒸发 蒸发吸热 有降温(致冷)作用 限时1分30秒 方案一：改进灌溉方式---分析农业灌溉中的蒸发现象 1、刚从水中出来的人，会感觉很冷，为什么？ 2、天气炎热时，为什么需要向地面洒水？ 蒸发吸热在生活中的应用 方案一：改进灌溉方式---分析农业灌溉中的蒸发现象 怎样减缓农田灌溉中水份的蒸发？ 结合生活实例说明影响蒸发的因素有哪些？ 方案一：改进灌溉方式---减缓农业用水中的蒸发速度 蒸发: 只发生在液体表面，在任何温度下都能发生的缓慢的汽化现象 什么因素会影响 蒸发的快慢呢？ “控制变量” 方案一：改进灌溉方式---减缓农业用水中的蒸发速度 如何改进农田灌溉的方式，避免水分蒸发造成水资源浪费？ 方案一：改进灌溉方式 滴灌技术以其高效的水分利用和作物产量提升而闻名。该技术通过精准控制水滴的大小、速度和数量，确保植物在最佳时刻获得所需水分，同时显著降低水的浪费。 渗灌技术通过地下管道将水慢慢输送到作物根部，确保水分充分渗透土壤，被作物吸收。这种方法不仅节约用水，还能减少水分蒸发和土壤盐分积累。 喷灌和微喷灌系统通过将水喷射到作物上方，使水分均匀地覆盖在植物表面，提高灌溉效率。这种技术特别适用于需要快速补充水分的作物，如果树和蔬菜。 膜下滴灌系统结合了地膜覆盖和滴灌技术，通过在地膜下方放置滴头进行灌溉。此技术有效防止水分蒸发，并使水分直接到达作物根部，提高灌溉水的利用率。 滴灌技术 喷灌与微喷灌系统 渗灌技术 膜下滴灌系统 方案一：改进灌溉方式---喷灌、滴灌、渗灌、膜下滴灌 方案一：改进灌溉方式---喷灌、滴灌、渗灌、膜下滴灌 方案二：加强水利工程建设和维护，提高储水量 近年来，威海大力实施水利工程建设，通过拦水增蓄等措施提升雨洪资源利用率，同步也取得了恢复地下水位，修复水生态，保障农业灌溉等综合效益，有效解决农田灌溉中水资源的供需矛盾。 方案二：加强水利工程建设和维护，提高储水量（坎儿井） 为了减少输送过程中水的蒸发和渗透，新疆人民建造了伟大的工程——坎儿井 为什么坎儿井 能够减少水份 的蒸发呢？ 方案二：加强水利工程建设和维护，提高储水量（坎儿井） 增加降水量：降雨、降雪 雨水是怎么形成的？ 方案三：增加降水量---降雨和降雪 生活中你见过哪些和雨水类似的小水滴？ 方案三：增加降水量---雨的形成 温馨提示： （1）试管外壁应该干燥，试管里的水不超过试管容积的1/3； （2）用试管来持试管时，应由试管底部套上、取下； （3）先用试管夹夹着试管在酒精灯外焰上方左右移动几下，使试管底部均匀受热， 然后用酒精灯的外焰固定加热； （4）试管夹夹住玻璃片在试管口倾斜放置，收集“雨水”到小烧杯中 （5）试管口不要对着自己或他人； （6）加热后的试管，不能立即接触冷水或用冷水冲洗。 方案三：增加降水量---雨的形成 雨水是怎么形成的？ 方案三：增加降水量---雨的形成 液化：物质从气态变为液态的过程。 液体 气态 液化 汽化 方案三：增加降水量---雨的形成（液化） 怎么形成的呢? 液态的小水滴 “白气 ” “水蒸气” 液态小水滴 无色气体 ≠ 人眼无法直接观察到 人眼可以看到 都是由水蒸气遇冷液化 形成的小水滴或小水珠 方案三：增加降水量---雨的形成（液化） 雨 雾 露 雨、雾、露是自然界中的一种液化现象，是由空气中的水蒸气由于温度降低而液化形成的。 使水蒸气液化（降雨）：降低温度。 方案三：增加降水量---雨的形成（液化） 体验活动2：感受液化 液化放热，有升温作用 1.对着眼镜片“哈气”，你观察到什么现象？ 2.用嘴对着手“哈气”，有什么感觉？说明了什么？ 方案三：增加降水量---雨的形成（液化） 为什么被100℃ 的水蒸气烫伤比100℃的开水烫伤更严重？ 100℃ 的水蒸气 100℃的开水 100℃ 的水蒸气 100℃的开水 液化 （放出热量） 方案三：增加降水量---雨的形成（液化） 压缩体积 液化 观察乙醚液化实验 方案三：增加降水量---雨的形成（液化） 所有的气体在温度降到足够低时，都可以发生液化 气体液化的两种方法： ① 降低温度 ② 压缩体积 降低温度: 当距离小到一定程度的时候，就会转化成液态 根据气体热胀冷缩的原理： 温度降低，气体分子之间的距离会变小； 方案三：增加降水量---雨的形成（液化） 气体液化的两种方法： ① 降低温度 ② 压缩体积 压缩体积: 在一定的温度下，压缩气体体积， 气体分子之间的间距也会变小 最后转变成液态 (便于储存和运输) 注意: 有的气体单靠压缩体积，并不能使其液化 还需要同时降低到一定温度， 比如氮气 方案三：增加降水量---雨的形成（液化） 方案三：增加降水量---雨的形成（液化） 有关人工降雨你知道哪些知识？ 干冰：在一个大气压下以－78.5oC存在的固体二氧化碳。 特点：在常温下可以直接变成二氧化碳气体。 容易升华，有致冷作用。 干冰 CO2气体 升华 方案三：增加降水量---人工降雨（雪）（升华和凝华） 方案三：增加降水量---人工降雨（雪）（升华和凝华） 零上 零下 数字温度计 温度下降： 升华吸热 人工降雨 用飞机、火箭向云中播撒干冰,干冰迅速变为气体，吸收热量，促使水蒸气遇冷形成成小水滴或小冰晶，从而达到降雨条件。 试总结上面一段描述中包含了哪些物态变化？ 方案三：增加降水量---人工降雨（雪）（升华和凝华） 干冰 CO2气体 升华 （吸热） 水蒸气 遇冷液化 小水滴 遇冷凝华 小冰晶 方案三：增加降水量---人工降雨（雪）（升华和凝华） 升 华 固态 气态 方案三：增加降水量---人工降雨（雪）（升华和凝华） 空气中的水蒸气遇冷，直接凝华形成的冰晶 凝 华 气态 固态 方案三：增加降水量---人工降雨（雪）（升华和凝华） 小资料 方案三：增加降水量---人工降雨（雪）条件 方案四：提高农民灌溉节水意识 未来农业水资源管理方向 未来农业用水资源管理方向 课堂小结 完善方案提高农业用水效率 实践作业： 用地膜技术育苗感受物态变化 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.83.100 Lavf57.62.100 $$