5.5 跨学科实践：地球上的水循环（课件）-2025-2026学年教科版八年级物理上册

5.5 跨学科实践： 地球上的水循环 1 知识回顾 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 图 5-5-1 从宇宙飞船上看，地球表面大部分是蓝色的海洋，南极是冰雪覆盖的大陆，蓝色球体的表面飘荡着许多卷曲的白云 水覆盖着地球约 71% 的表面(图 5-5-1 )。在地球 45 亿年的漫长演化中，水扮演了一个神奇的角色。没有水，就没有生命，就没有自然界的生机勃勃，就没有人类的社会文明······ 新课导入 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 多姿多态的水 水是地球上最重要的自然资源，是生命的摇篮。冰、水、水蒸气是水的三种状态，水可以从种状态转化为另一种状态。 新课讲解 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 寻找地球上的水 水可以来自大海，可以来自地下，也可以来自天空中的云 (图5-5-2)······找一找，在我们周围都有哪些水，它们来自哪里? 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 图 5-5-2 地球上的水 河川、湖泊、沼泽等地表水约为3.6×1013m3。河川水主要来源于大气降水，是淡水资源的重要来源 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 图 5-5-2 地球上的水 大气中，气态的水储量约1.29×1013m3，是形成雨、雪、雹等降水的来源。地球上每年的降水量约 2.377 6×1014m3 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 图 5-5-2 地球上的水 水是植物体的组成成分之一植物体的含水量一般为 60 %—80%，沙漠中仙人掌的含水量能达到 90% 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 地球上的水循环 阳光照射下，海洋、陆地上的水蒸发成水蒸气，随风流动，升至温度较低的高空，转化成水滴或冰晶，聚集成一朵朵云，在冷空气的作用下，形成雨、雪或冰雹，又落回海洋、陆地。如此周而复始，循环往复。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 没有水，就没有生命。植物将土壤中的水输送到叶面，同时也从土壤中获取生长所需要的养分最后通过叶面的蒸腾(图5-5-3)，将水以水蒸气的形式排放到大气中。 图 5-5-3 植物叶子的表面有许多气孔。水蒸气从气孔排出，进入大气，参与生态系统的水循环 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 动物、植物以多种形式参与了生态系统的水循环(图 5-5-4)。 图 5-5-4 人体内的水约占体重的 65%~70%，人的生命活动靠水来维系 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 水循环过程 观察图 5-5-5 水循环过程中的各个阶段，思考下列问题： 图 5-5-5 地球上的水循环示意图 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 1.在哪里有液态的水?在哪里有固态的水?在哪里有气态的水? 2.什么情况下水会从一种物态转化为另一种物态?导致这些变化的因素是什么? 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 每年全球海洋和陆地约有5.77×1014m3 的水通过蒸发升人空中，或随风流动，或化为朵朵白云，形成地球上空的水汽输送。云的生消演变是水汽和大气运动的体现。云的类型是大气稳定性的反映。根据云底高度，云被分为高云、中云和低云。从形态来看，云被分为团状的积云、片状的层云和纤维状的卷云。来自云层的降水，是维持生命活动的重要水源之一。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 云 云是天气预报的重要内容之一(图5-5-6)。云是怎样形成的?不同形态的云有什么区别?什么云容易形成降水?通过查阅书籍和网络，或走访气象站专家，探究这些问题。 假设你是一朵云，你在水循环过程中会有怎样的经历?写一篇科学散文或画一幅科学漫画来讲述你的故事， 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 图 5-5-6 云有三种形态 积云 层云 卷云 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 保护水资源 地球总水量约 1.386×1018m3，淡水只占全球水储量的 2.78%，大部分淡水分布在极地冰川与雪盖、高山冰川和永久冻土层中，不便于人类直接利用，因此，水资源是十分珍贵的。 人类的活动在大量消耗水资源的同时，还造成了水的污染，加剧了水资源危机。水资源危机不仅关系到人类的可持续发展，而且关系到人类的生存。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 我国是世界上缺水的国家，人均水资源量仅为世界平均水平的35%，而且我国水资源时空分布极不均衡。我们每一个人都应该节约用水，保护水资源 (图5-5-7)。习近平总书记提出的“绿水青山就是金山银山”的理念，为我国的可持续发展指明了方向。 图 5-5-7 国家节水标志，象征节约用水是保护地球生态的重要举措，人人都应动手节约每一滴水 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 节约用水，从我做起 调查、统计家庭用水的各种用途，并估算各项用途的用水量，思考在这些用水环节中可采取哪些节水方法。设计一个家庭节水方案，制作成电子小报手抄报或演示文稿，与家人和同学分享、交流。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 1. 物质存在着三种形态，可以发生右图所示的状态变化。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 2. 固体分为品体和非品体。品体有一定的熔点，非晶体没有熔点。 3. 汽化有蒸发和沸腾两种方式。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 课堂小结 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 1.水是生命之源，其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化且循环往复。以下关于水的物态变化及吸放热，解释正确的是 ( ) 课堂练习 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 A.阳光普照海洋，海水吸热升华形成水蒸气 B.水蒸气上升到高空，与冷空气接触，液化形成小水滴悬浮在高空形成云 C.小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠，最后可能形成冰雹降落地面 D.冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶，以雪花形式落回地面 ✔ 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 2.提高环保意识，防止环境污染是每一个人的责任，下列有关做法中正确的是 ( ) A.利用工业废水直接浇灌农田，可以节约用水 B.洗衣服时尽可能使用污染较小的无磷洗衣粉 C.将废旧干电池统一处理，集中填埋 D.将城市的生活垃圾回收后在郊区焚烧 B 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 本章复习题 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 1. 江河、湖海、土壤、植物中的水通过_________变为水蒸气；水蒸气随气流运动到各处，水蒸气在高空遇冷时，有的__________成小水滴，有的_________成小冰晶，形成千姿百态的云。云中的小水滴也会成_________小冰晶。云中的小水滴和小冰晶大到一定程度后，降落到地面上，这就形成了雨、雪和冰雹。 汽化 液化 凝华 凝固 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 2.据资料显示，2021年，农业用水为 3644.3亿立方米，占用水总量的61.5%，农田灌溉水有效利用系数为0.568，就是说100吨水中，只有56.8吨被利用，其余的都白白流掉了。喷灌和滴灌是常用的农业节水灌溉方式。查阅资料，了解喷灌和滴灌，分析哪一种方式更节水。 滴灌与喷灌相比较，滴灌系统直接将水输送到植物根部附近，减小了水蒸发的面积，节约了水。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 3. 在小瓶里装满红颜色的水，用带玻璃管的塞子将小瓶塞紧，如图所示，这就是一个简单的自制温度计。如何给其标刻度? (1)在标准大气压下，将自制温度计放入冰水混合物中，待液柱稳定后，做个标记，此处是0℃。 (2)再将自制温度计放入沸水中，待液柱稳定后，做个标记，此处是 100℃。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 (3) 用刻度尺测出0℃到100℃之间的距离，然后平均分成100等份，那么每一等份代表的温度就是1℃，标上刻度即可。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 4.以下现象分别是什么物态变化，要吸热还是放热? (1)晾在室外的湿衣服变干了； (2)夏天，揭开冰棒包装纸后会看到冰棒冒“白气”； (3)冬天，河面上结了一层冰； (4)严冬的深夜，教室窗玻璃的内表面上有一层冰花。 汽化；吸热 液化；放热 凝固；放热 凝华；放热 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 5. 很多公共卫生间里装有热风干手器，能很快将湿手吹于；家中的电吹风也能很快将湿头发吹千。请说明其中的原理。 通过提高液体的温度及液体表面空气流速，加快了液体的蒸发。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 6.我国工程师研究设计了“热棒”，在海拔4000米以上冻土带修建青藏铁路，解决了夏季冻土融化结构松动的世界难题。热棒是密闭了一些液氨的中空长钢棒。5米埋入地下，地上2米带散热片。氨的沸点－33.5℃，利用冬季地面严寒可达－50℃，使氨液在地下吸热汽化，升到上面从钢管壁放热降温液化，流回下面，氨如此循环将路基下面的热量传到地面，降低冻土温度，扩大冻土层范围，储存“冷量”，以稳定冻土层夏季的温度，确保路基稳定。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 请描述热棒内氨的物态变化和吸热放热过程，热棒是夏季还是冬季工作?为什么钢管要深埋5米? 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 当路基温度上升时，液态氨蒸发加快，吸收热量，由液态变为气态，这是一种汽化现象，温度很高的气态氨上升到热棒的上端，遇冷放热，液化成液态氨，又沉入了棒底，这样，冻土层的温度变化较小，就不易熔化。热棒在夏季工作。钢棒深埋5m，是为了能将地下冻土层的温度高效地传导在地面上。 5.5 跨学科实践：地球上的水循环 $$