1、第第5 5节节 跨学科实践：地球上的水循环跨学科实践：地球上的水循环第第5 5章章 物态变化物态变化知知1 1讲讲任务一任务一 多姿多态的水多姿多态的水地球表面大部分面积被水覆盖。除了地球，太阳系再地球表面大部分面积被水覆盖。除了地球，太阳系再没有没有其他星球表面有如此丰富的水资源。地球上的水以其他星球表面有如此丰富的水资源。地球上的水以各各种不同种不同的形式分布在海洋、陆地、大气和生物体中。的形式分布在海洋、陆地、大气和生物体中。知知1 1讲讲地点地点水的形态水的形态来源来源河流河流液态液态高原冰川、山上高原冰川、山上泉水、雨雪泉水、雨雪冰川水冰川水固态固态降水、降雪降水、降雪井水、泉水井水
2、、泉水液态液态地下淡水地下淡水海洋海洋液态液态降水、河流降水、河流 知识拓展知识拓展地球上的淡水地球上的淡水总量总量相对较少，仅占相对较少，仅占全球全球总水量的总水量的2.78%。淡水淡水主要分布在冰川主要分布在冰川、地下、地下含水层、湖泊、含水层、湖泊、河流河流和土壤等地。和土壤等地。知知1 1讲讲知知2 2讲讲从卡文迪什实验室到中国空间站从卡文迪什实验室到中国空间站任务二任务二 地球上的水资源地球上的水资源1.水循环的示意图水循环的示意图海洋、地面上的水蒸发后变成水蒸气升到空气中，海洋、地面上的水蒸发后变成水蒸气升到空气中，空气中空气中的水蒸气通过物态变化形成雨、雪、冰雹，又落的水蒸气通过
3、物态变化形成雨、雪、冰雹，又落回海洋、回海洋、地面地面，从而从而构成构成了自然界中水了自然界中水的的循环循环。如图。如图1 所示。所示。知知2 2讲讲2.自然界中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹等现象都是自然界中的云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹等现象都是水水发生发生物态变化形成的。其具体成因及对应的物态变化物态变化形成的。其具体成因及对应的物态变化形式形式如下如下表。表。知知2 2讲讲自然自然现象现象成因成因物态变物态变化名称化名称云云太阳照在海洋、陆地上，水温升高，含大太阳照在海洋、陆地上，水温升高，含大量水蒸气的高温空气快速上升，在上升过量水蒸气的高温空气快速上升，在上升过程中，空气逐渐冷却，
4、空气中的水蒸气液程中，空气逐渐冷却，空气中的水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶，便形成云化成小水滴或凝华成小冰晶，便形成云液化或液化或凝华凝华雨雨云中的小水滴或小冰晶越来越大，达到一云中的小水滴或小冰晶越来越大，达到一定程度时，上升气流无法支持，就会下落。定程度时，上升气流无法支持，就会下落。在下落过程中，冰晶熔化成水滴，与原来在下落过程中，冰晶熔化成水滴，与原来的水滴一起落到地面，就形成了雨的水滴一起落到地面，就形成了雨液化、液化、熔化熔化知知2 2讲讲自然自然现象现象成因成因物态变物态变化名称化名称雾雾空气中的水蒸气遇冷液化成为小水珠，这些空气中的水蒸气遇冷液化成为小水珠，这些小水珠悬浮在空
5、气中，在地面附近称为雾小水珠悬浮在空气中，在地面附近称为雾液化液化露露空气中的水蒸气在早晨遇到温度较低的树叶、空气中的水蒸气在早晨遇到温度较低的树叶、花草等，液化为小水珠附着在它们的表面上花草等，液化为小水珠附着在它们的表面上液化液化霜、霜、雪雪霜是在地表的水蒸气遇到极低温度凝华为的霜是在地表的水蒸气遇到极低温度凝华为的固体。如果高空的温度降到固体。如果高空的温度降到0 以下，水蒸以下，水蒸气凝华成小冰晶，便以雪的形式降回地面气凝华成小冰晶，便以雪的形式降回地面凝华凝华知知2 2讲讲自然自然现象现象成因成因物态变物态变化名称化名称冰雹冰雹冰雹是体积较大的冰球。云中的水珠被上冰雹是体积较大的冰球
6、。云中的水珠被上升气流带到气温低于升气流带到气温低于0 的高空，凝结为的高空，凝结为小冰珠，小冰珠在下落时，其外层受热熔小冰珠，小冰珠在下落时，其外层受热熔化成水，就会再升入高空，在其表面形成化成水，就会再升入高空，在其表面形成一层冰壳，经过多次上下翻腾，能结合成一层冰壳，经过多次上下翻腾，能结合成较大的冰珠，当上升气流托不住它们时，较大的冰珠，当上升气流托不住它们时，冰珠就落到地面上，形成冰雹冰珠就落到地面上，形成冰雹凝华、凝华、熔化、熔化、凝固等凝固等知知2 2讲讲深度思考：什么样的云容易下雨？为什么？深度思考：什么样的云容易下雨？为什么？思考结果思考结果积雨云最容易积雨云最容易下雨下雨。
7、积雨云由于其。积雨云由于其强大强大的上升气流和的上升气流和丰富丰富的的水汽含量，成水汽含量，成为了最为了最容易下雨的云。容易下雨的云。知知2 2讲讲知识拓展知识拓展水循环的能量水循环的能量来源来源：地面上的水、：地面上的水、海洋中海洋中的水在蒸发成的水在蒸发成水水蒸气蒸气时，需要吸收热量时，需要吸收热量，这些，这些能量大都来自能量大都来自太阳辐射太阳辐射。另外，。另外，水分水分蒸发蒸发到空中，上升后到空中，上升后成为成为云，云在风的云，云在风的作用下作用下在全球范围在全球范围内移动内移动，从而，从而使降雨在全球使降雨在全球范围范围内分布。而风的内分布。而风的形成形成所需的能所需的能量也量也离不
8、开太阳辐射离不开太阳辐射。所以说。所以说，太阳辐射，太阳辐射是水循环是水循环的主要的主要能量能量来源。来源。知知3 3讲讲任务三任务三 保护水资源保护水资源1.水资源是十分珍贵的水资源是十分珍贵的水资源主要指淡水资源，水的存在约占地球表面积水资源主要指淡水资源，水的存在约占地球表面积的的71%,其中其中97%以上是海洋咸水，淡水不足以上是海洋咸水，淡水不足3%，且，且人类实际人类实际直接直接利用的只有不到利用的只有不到0.03%，因此，水资源是，因此，水资源是人类十分珍贵的人类十分珍贵的资源资源，随着社会发展和人口剧增，随着社会发展和人口剧增,水资水资源已出现了严重的危机。源已出现了严重的危机
9、。2.水资源危机的原因水资源危机的原因缺水是全世界普遍存在的现象，造成水资源严重缺缺水是全世界普遍存在的现象，造成水资源严重缺乏乏的原因的原因之一是水的污染。人类排放的生活污水、工业之一是水的污染。人类排放的生活污水、工业废水、废水、工业工业废物、生活垃圾等是造成水污染的重要原因。废物、生活垃圾等是造成水污染的重要原因。知知3 3讲讲3.节约和保护水资源节约和保护水资源水是人类赖以生存的宝贵资源水是人类赖以生存的宝贵资源!面对严峻的缺水、面对严峻的缺水、水污染水污染问题，我们应该积极行动起来，从珍惜每一滴水问题，我们应该积极行动起来，从珍惜每一滴水做起做起,采取推广节水技术、防治水污染、植树造
10、林等多采取推广节水技术、防治水污染、植树造林等多项措施，项措施，合理利用合理利用和保护水资源。和保护水资源。知知3 3讲讲知知3 3讲讲交流与讨论：生活中有哪些节水措施？交流与讨论：生活中有哪些节水措施？交流讨论结果交流讨论结果项目项目可能的节水方法可能的节水方法淘米淘米用水先将米浸泡一会儿，少淘几次。用水先将米浸泡一会儿，少淘几次。洗菜洗菜用淘米水洗菜，有利于去除蔬菜表面的用淘米水洗菜，有利于去除蔬菜表面的农药残留，也有利于节约用水农药残留，也有利于节约用水洗衣洗衣衣服集中一起洗，洗衣粉不要放太多，衣服集中一起洗，洗衣粉不要放太多，能手洗的衣服就手洗能手洗的衣服就手洗浇花浇花收集雨水浇花或用洗菜水、淘米水浇花收集雨水浇花或用洗菜水、淘米水浇花冲厕冲厕用洗菜水用洗菜水洗衣服水冲厕所洗衣服水冲厕所洗澡洗澡用喷头淋浴，减少洗澡冲淋时间用喷头淋浴，减少洗澡冲淋时间跨学科实践：地跨学科实践：地球上的水循环球上的水循环凝固凝固(放热放热)冰冰熔化熔化(吸热吸热)水水液化液化(放热放热)汽化汽化(吸热吸热)水蒸气水蒸气凝华凝华(放热放热)升华升华(吸热吸热)
