内容正文:
第4章 物态变化
第5节 水循环
浩瀚的海洋、奔腾的江河、平静的湖泊、皑皑的冰山雪岭,还有那漂浮的云彩……地球上的水在不停的运动着、变化着,形成了一个巨大的循环系统。
水是怎样循环的?水对人类的生命有什么意义?
新知导入
经过前面物态变化的学习,我们对不同的自然现象成因已经有了一个初识的印象;那么,在我们讲解水循环之前,我们将利用前面所学的物态变化知识对第四章序言中的自然现象(云、雨、露、雾,冰、霜、雪、雹)进行系统性的解释。
关于第4章序言的解释
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这些自然现象都是随着温度变化,水的三态之间的物态变化形成的。
云:空气中的水蒸气遇冷液化成小水滴,或凝华成小冰晶,天空中的云就是由大量的小水滴和小冰晶组成的。
雨:空气中水蒸气遇冷放热凝华成小冰晶及液化形成的小水滴,小冰晶遇到暖湿气流熔化成小水滴,即形成雨。
云、雨、雾、露、霜、雪、(冰)雹、雾凇的成因
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雾:空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠,这就是雾。
露:初秋季节,空气比较潮湿,在夜间温度下降,地面附近空气中的水蒸气在植物枝叶表面放热液化成小水滴,这就是露。
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雪:空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶,小冰晶聚集在一起,形成雪片,这就是雪。
霜:夜晚,气温很低,地面附近的水蒸气遇冷,凝华为小冰晶附在物体上,这就是霜。
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“雾凇”:在严寒的天气里,由空气中的水蒸气在物体表面直接凝华而成的小冰晶或小冰粒。
冰雹 :小水滴和小冰晶组成的云,遇到上升气流,在上升过程中水滴凝固在冰晶上变大,而后下落,经历上升和下落反复几次越来越大,就从云中落下来,就是冰雹。
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水蒸气
液化
小水滴
(露)
花草上
(雾)
水蒸气
液化
小水滴
浮尘上
凝华
(霜)
小冰晶
低于0℃,花草上
水蒸气
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(云)
(高空)
水蒸气
液化
凝华
小水滴
小冰晶
(雨)
熔化
水
高于00C
(雪)
低于00C
变大下落
冰晶
凝固
小冰块
变大下落
(冰雹)
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自然界中水的循环是通过物态变化实现的。地面上水汽化形成水蒸气升入空中,遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,形成云。在不同条件下形成雨、露、雪、雾、霜等重回湖泊和大海,经过蒸发重新回到空气中。
知识点一:地球上的水循环
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地球上的水在陆地、海洋、大气层之间不断地循环。
陆地(包括江河湖泊、土壤、植物 等)和海洋中的水不断地蒸发成水蒸气, 高山积雪和冰也会升华成为水蒸气。水蒸气随气流运动,升到高空后遇冷液化成小水滴或凝华成小冰晶,飘浮在空中形成云。而云中的小水滴和小冰晶会变大,当大到不能被上升气流托住时,就会降落到地面,形成雨、雪或雹。在一定条件下, 陆地上的积雪熔化成水,汇入江河湖泊, 或渗入地下成为地下水。最后,其中大部分水又流入大海。
观察如图 4-38 所示(下一页) 的“ 水循环示意”,将对应的物态变化名称填在图中的空格内。
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图4-38 水循环示意
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图 4-39 水资源的重要作用
水是生命的乳汁、经济的命脉,是自然界奉献给人类的宝贵资源。
知识点二:珍贵的水资源
(a)水是生命之源
(b)京杭运河是南北航运的“黄金水道”
(c)宏伟的三峡工程利用水来发电
(d)水是自然美景的创造者
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如图 4-39 所示,生活在非洲草原上的斑马常常为寻找水源而四处奔波;京杭运河是我国古代劳动人民的一大创举,作为南北航运的“黄金水道”,对沿线地区的经济、文化发展作出了巨大贡献;宏伟的三峡工程是开发和治理长江的关键性工程,具有防洪、发电、航运和水利资源利用等综合效益;水还是自然美景的创造者,有了它,才有了秀美的山川、清澈的溪水、湛蓝的海洋……
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地球表面约 71% 被海水覆盖着,这说明地球拥有大量的水。而且,水即使变成水蒸气上升到天空,它最终还是会回到地球表面。那么,为什么人类还会面临“水荒”呢?
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这是因为,地球上的淡水主要来自降雨、降雪、冰川和地下水,它们的总和仅约占地球上总水量的 2.5%;而可利用的淡水,只占地球上淡水资源的 1% 还不到!这说明,地球上的水虽然很多,但可利用的淡水却很少。
同时,随着人口和经济的快速增长,水污染日益加剧,因此可利用的淡水资源正面临危机。
水是生命之源,为了人类幸福的今天和美好的未来,我们必须对它倍加爱护。
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南水北调工程是我国为解决北方地区缺水,进行水资源优化配置的一项基础设施工程。它是世界上规模最大、受益人口最多、涉及范围最广的调水工程,也是极端复杂的系统性工程。
都说水往低处流,而南水北调工程,却要让水往高处走。仅东线一期工程,全线共设立 13 个梯级泵站,共 22 处枢纽、34 座泵站,总扬程 65 m。这个庞大的泵站群,从江苏扬州江都水利枢纽(图 4-40)开始,将长江水逐级提升,一路送至黄河南岸。
国家工程 南水北调工程
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在中线工程中,“南水”从长江支流汉江上的丹江口水库引水, 依太行、过黄河,沿线地质条件复杂,需要攻克膨胀土、煤矿采空区等世界级难题。全程建有各种渡槽、倒虹吸、暗渠、隧洞、 泵站、控制建筑物、铁路交叉建筑物和公路交叉建筑物等,将全长1 432 km 的水脉串联贯通,接力把“南水”护送到北方。
南水北调工程的实施,不仅可实现丰水流域与缺水流域连通互补,提高我国水资源综合利用效率,还可大大改善生态环境,造福于中华民族的子孙后代。
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水循环
第4章序言解释:
系统性解释与物态变化的自然现象的成因
水循环
地面上的水或者冰,汽化或者升华成水蒸气;
在不同条件下形成雨、露、雪、雾、霜等重回湖泊和大海。
水蒸气升入空中,遇冷液化成小液滴或凝华成小冰晶,形成云;
珍贵的水资源
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1.关于霜、云、露、雾等的形成,说法正确的是( )
A.霜是大量的小水滴遇冷凝固形成的小冰晶
B.云是水蒸气遇冷液化成的水滴及凝华成的冰晶组成的
C.露是大量的小冰晶吸热熔化成的小水滴
D.雾就是空气中大量的水蒸气汇聚形成的
B
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2.水是人类生存环境的重要组成部分,通过水的三态变化,地球上的水在不停地循环,关于水的循环,下列说法错误的是( )
A. 阳光晒暖了海洋,海水吸热蒸发成为水蒸气上升到空中
B. 冬天,水蒸气在高空急剧降温凝固成小冰晶,小冰晶聚集成雪花飘向大地
C. 高空中水蒸气遇冷液化成小水滴,相互聚集结成大水滴下降成为雨
D. 雪熔化成水,和其他降水一样,汇入江河,又注入大海
B
随堂练习
3. 地球上,水的三种状态在不断地相互转化。如图所示为地球上的水循环示意图,下列描述中正确的是( )
A.海洋、陆地上的水蒸发变成水蒸气
B.水蒸气在高空遇冷吸收热量形成雨、雪,落回海洋、陆地
C.地球上的淡水资源丰富,取之不尽
D.人类活动会消耗水资源,但不会造成水污染
A
随堂练习
4.海水是宝贵的水资源,是自然界水循环的重要组成部分,对下图分析正确的是( )
A.海水变成水蒸气是升华过程
B.雪是云中的水蒸气凝华形成
C.积雪液化成水后,汇入溪流流向大海
D.水资源可以循环利用,不必节约用水
B
随堂练习
5.如图所示的是水循环示意图,在太阳辐射、地球引力等作用下,地球上各种形态的水不断进行周而复始的运动。
图中①处发生的物态变化伴随着______(选填“吸热”或“放热”);图中②处水蒸气有的________(填物态变化)形成小水滴,有的形成小冰晶,形成千姿百态的云;图中③处温度较高时,冰晶会______(填物态变化)变成水滴,与空中的小水滴一起形成雨。
熔化
吸热
液化
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6.水是生命的乳汁、经济的命脉,是自然界奉献给人类的宝贵资源。下列关于地球上的水循环和水资源认知正确的是( )
A.水循环的过程伴随着水的物态变化过程
B.水循环按照固态→液态→气态的固定顺序循环进行
C.地球上的淡水大约占地球总水量的3%,淡水资源丰富
D.大量开采地下水,对环境不会造成损害,可以解决部分地区饮水问题
A
随堂练习
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