第一章 地球上水的性质与分布
八年级科学浙教版上册课件：第一章第1节《地球上的水》
2020-2021学年秋季 ·四年级科学上册
第1章 水和水的溶 液
这是什么标志? 节水标志
为什么要节水呢? 是不是地球上水真的很少？
——地表约四分之三面积被水覆盖！
世界地图
水很多，为什么还要节水？
——水
第1节 地球上的水
1、请你谈谈对水的认识 。
2、你可以根据哪些现象或用哪些方法证 明我们周围的空气中含有水？
水循环是地球上各水体间相互联系的纽带, 使水圈成为一个动态系统。
世界上淡水资源就是由水循环产生的，海 陆间水循环使海洋源源不断向陆地供应淡水， 滋润着土地、哺育着生命，使陆地水得以补 充、淡水资源得以再生。
最快
最慢
4、人类在生产和生活中，常常通过对地 表的改造，影响地球上水循环的过程。
三、水资源的分布
人体内食物的消化吸收需要溶于水、营养物质的 输送靠血液、代谢产物的排出通过尿液。
植物的生长离不开水，植物通过根系吸收水份。
水分进入植物体主要发挥三方面的作用： A.光合作用需要水分。 B.溶解土壤中的有用元素，使之能被植物根系吸收，
并承担输送养分的任务。 C.通过叶表面的蒸腾，调节叶表面的温度，避免叶
活动1：根据下列水的分类情形说出分
类的相应标准。
海洋水 水 陆地水
第一篇 水文学与水资源(第一章 地球上水)
地球总水量13.86×108km3，其中每年平均仅57.7×104km3的水参与水循环，按此速度全部水量 循环一次，或者说全部水量更新一次，需要2400年。
• 1.4 地球水圈在地球系统中的作用
• 1.4.1 水是生命的介质
水的许多宝贵特性，像异常高的溶解能力，在溶解物质作用下其 化学性质不变等，对于地球上生命的诞生和发展具有重要意义。
百分数（%）
占总淡水量
30.1 0.05 68.7
0.86 0.26 0.03 0.006 0.04 0.003 100
• 第1章 地球上的水
• 1.2 水——不寻常的寻常物质
• 特别高的冰点和沸点 • 特别大的融化和蒸发潜热 • 特别大的比热容 • 反常的热膨胀和密度变化 • 万能的溶剂
• 第1章 地球上的水
• 1.4.4 水是所有生物机体的主要组成
地球上所有生活或多或少都含有水，平均含80%。也就是说，有机体几乎4/5 的重量是水。据水文学家估计，地球上所有的动植物和人含有近11200亿t水，相 当于同时灌满世界上所有河床的水量的一半。
1.4.5 水是生态系统中的重要元素
1.4.6 水是地球气候的调节器
答：事实上，地球可以从宇宙空间获取水分，也可以向宇宙空间散失水分，还可以从地球内部 析出化合水。水从宇宙空间进入地球通过两种途径：一是随降落的陨石带来，据估计这一项每 年平均约0.5km3；另一是在大气圈上层由太阳来的质子形成的水分子，这一项数量难以估计。在 大气圈上层，由于太阳紫外线的作用，水蒸气分子可以离散为氢原子和氧原子，使水在宇宙中 消散。大体上可以认为，地球从宇宙获得的水量等于消失在宇宙中水量，进出基本平衡。
海洋净蒸发 4.48×104km3
2022届浙教版初中科学同步8年级上册 第一章地球上的水(教师版含解析)
地球上的水1．水的分布(1)分布：在海洋、陆地、大气和生物体中，其中海洋水是主体，约占地球总水量的96.53%，地球上最大的淡水主体是冰川水。
(2)存在形式：地球上大部分的水是以液态的形式存在。
在极地和高山上，水常常以固态的形式存在。
在空气中，水则主要以气态的形式存在。
在通常环境条件下，水的状态可以发生改变。
海洋水是咸水，是地球上最庞大的水体，约占地球总水量的96.53%。
地球上的淡水(包括陆地淡水和大气水)仅占总水量的2.53%，剩余的0.94%的水量是陆地咸水。
陆地淡水包括冰川水、地下淡水、湖泊淡水、土壤水、河水等。
它虽然占总水量的比例很小，但水体的种类较多，并为人类提供了几乎全部的生活和生产用水。
生活用水大多来自浅层地下水或江河湖泊水。
2．水的循环(1)定义：分布在地球各处的水处于不断运动和相互转化之中。
在一定的条件下，陆地上的河流水、湖泊水和海洋水以直接蒸发的形式，转化为大气水。
植物体也会将根系吸收的水分，以蒸腾的形式释放出来。
冰川在一定条件下，也会直接升华为水蒸气，或融化成液态水补给河流、湖泊和地下水。
空气中的水汽在一定的条件下，又会重新凝结成为液态水或凝华为固态水，并以液态雨水或固态的雪、冰雹等形式降落到地表或海洋。
降落到陆地上的水，一部分汇集成为河流水、湖泊水，或转化为冰川，另一部分则下渗转变为地下水和土壤水。
汇集到河流、湖泊或渗透到地下的水，又会流入大海，成为海洋水体的一部分。
分布在地球各处的水通过蒸发、水汽输送、降水、下渗、沿地表或地下流动而紧密地联系在一起，进行着持续不断的循环。
(2)类型：水的循环⎩⎪⎨⎪⎧小循环⎩⎪⎨⎪⎧①陆上内循环：陆地——大气②海上内循环：海洋——大气大循环——海陆间水循环： 海洋——大气——陆地(3)意义：①使地球上的水、大气、岩石和生物发生密切的联系；②使海洋源源不断地向陆地供应淡水，使水资源得到再生。
(4)水体更新：大气水的平均更新周期最短，冰川的更新周期最长。
第一章地球上的水分循环与水量平衡
绪论第一章地球上的水分循环与水量平衡第一节地球上的水资源一、水在地理环境中的地位和作用水是地球表面分布最广和最重要的物质，并作为最活跃的因素始终参与地球地理环境的形成和发展过程，在所有自然地理过程中都不可或缺。
拥有由大量水体组成的水圈，使地球在太阳系九大行星中显得与众不同，得天独厚。
正是因为有水，我们星球的地理环境才变得丰富多彩，充满生机。
二、地球上的水资源地球上除了存在于各种矿物中的化合水、结合水，以及深部岩石所封存的水分以外，海洋、河流、湖泊、地下水、大气水分和冰，共同构成地球的水圈。
其中海洋是水圈的主体，其面积约占全球表面积的71％，地球上的水有97％以上在海洋中。
陆地水虽然相对少得多，但在自然地理环境中仍然是重要的组成部分。
关于地球的总水量，有许多不同的估计种。
1970年国际水文学会认为地球上水的总体积接近15*108km3，并且把各部分水量在地球表面上的平均深度，定义为它们的当量深度，据估计，海水当量深度约为2 700、2 800 m，冰和雪约为50 m，地下水大约15 m，陆地水0．4—1 m，大气中平均水汽含量的当量深度为0.03 m。
UNICEF提出了另外一组数据，即海水总量13.5*108km3；大气水分13 000km3；河流、湖泊与湿地207 000km3；雪与冰27000 km3；土壤水45 000km3；地下水8.2*106km3。
其中雪与冰的数字明显偏小，竟不及国际水文学会公布数字的10％。
我们只能猜测其中或未含大陆冰盖，或少一个零。
有报道说，现在每年仍有660 km3的水从地幔溢出进入地表。
同时，陨石和宇宙尘每年还带给地球约1．5 km3水。
1995年波拉卫星升空后发现每天都有数千个小屋子一样大的“雪球”落入地球高空1 000—20 000km处被分解为云，最终成为地球水量来源。
据估计，仅这一部分水，每1万----2万年就可使地球海平面升高3cm。
第二节地球上的水分循环一．水分循环定义：地球上或某一区域内，在太阳辐射和重力的作用下，水分通过蒸发、水汽输送、降水、入渗、径流等过程不断变化、迁移的现象。
第一章 地球上水的性质与分布02
按照河流补给情况，全国大致可分为三区： ①秦岭以南主要为雨水补给区，河川径流量的季节变化主要受降水季节分配 的影响，夏汛比较突出。
②东北地区、华北部分地区、黄河上游和西北一些河流，为雨水和冰雪融水 补给区，有春夏两次汛期，年径流过程线呈双峰型。
③西北内陆地区的祁连山、天山、阿尔泰山、昆仑山以及青藏高原部分河流， 主要由高山冰雪融水补给，径流量的变化与气温有密切关系，年内分配比较 均匀。
土壤水 土壤水是指储存于地表最上部约2米厚土层内的水。
生物水 地球表面生物体内的贮水量约为1120立方千米。
二、水资源涵义与特性
1、水资源的涵义 广义水资源：世界上一切水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、 土壤水、地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资源。 狭义水资源：仅指在一定时期内能被人类直接或间接开发利用的那一部 分动态水体，主要指河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水，个别地方还包 括微咸水。
40‰的海水，仍得出这一比例，其他元素含量的比值也具有恒定性。有了这一 特性，便可以通过任何一种元素的含量来推求其他元素的含量，而且这一特性 对计算海水盐度具有重要意义。
2.海水的盐度 （1）概念：单位质量海水中所含溶解物质的质量。 • 绝对盐度（SA）：海水中溶解物质的质量与海水质量的比值。 • 实用盐度（S）： 用K15 来定义。 – K15 ——在温度为15℃、压强为一个标准大气压下的海水样品的电导 率，与质量比为32.4356×10-3的标准氯化钾（KCl）溶液的电导率的 比值。
(二)海水的化学组成及特点 1.化学组成：80多种化学元素
– 大量元素：氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟等 12种，含量占99.8-99.9％ ；
– 微量元素：含量<1mg/l
地球上的水(共45张PPT)
2:副极地（中高纬度）
海副区大极洋地环海流北区、南
半时球针北分；别逆呈南_逆_顺_、__顺___
900 600
300 00
300 600 900
性质
1:副热带（中低纬度） 海区东侧和西侧洋流 的性质分别副东_热_寒_带_西_海寒暖_区_流、 _暖__流_______;
2:副极地（中高纬度） 海区东侧和副西极侧地洋海流区 的性质分别东是暖__西__寒暖__流、 _寒__流_______。
图： 带有纬度的图
方法: 根据纬度的高低
暖流:
纬度较
低__海区
纬度较
高__海区
寒流:
纬度较
高__海区
纬度较
低__海区
判断下图A、B洋流的性质
寒流
暖流
300
A
B 150
00
寒、暖流的辨别 图：带有温度的图
方法: 根据等温线的凸出方向
暖流: 等温线向数值低海区凸出
寒流: 等温线向数值高海区凸出
220C
凝结 降水
水气输送
蒸发
陆地水
返回
凝结
降
蒸发
水
凝结
降水
水气输送
蒸发
返回
海洋
2
3
4
1
2、图中数字代表的水循环各环节是：
1___蒸__发___2__水__汽__输__送__ 3________4__地__表__径__流__. (2)图中水循环的类型是____海_陆__间__循__环_,该循环发生的领
域是_____海_和洋______之陆间地。
课堂小检测
1、下图是某海区大洋环流示意图，回答
有关问题
⑴ ABCD中属于
水的讲义
龙文教育学科教师辅导讲义教师：宋亚涛学生：时间年月日时段：第一章水【概念与规律】一、地球上的水广义：水圈内的水量总体。
它包括海洋水，不能直接利用。
狭义：陆地上的淡水资源。
1、水是地球上最常见的天然物质：（1）按其物理性质：可以分为固态水（冰雪）、气态水（水汽）和液态水。
（2）按其化学性质：可以分为咸水（salt water）和淡水(fresh water)。
（3）按其存在的空间：可以分为海水(sea water)、大气水和陆地水(land water)。
（4）按其对生命的作用：可以分为生物体内的水和生物体外的水。
2、海洋水占地球上全部水的96.5%，陆地水约占3.5%，其中1%是咸水，2.5%是淡水。
3、人类可利用的淡水仅占地球上全部淡水资源的0.3%。
占地球上全部水资源的十万分之七。
4、大气水数量不多，占全球淡水资源的0.037%，而且多以气体的形式存在。
但能成云致雨形成复杂的天气现象。
5、水是植物体的重要组成部分，但不同的植物或者同一植物的不同器官中的含水量也不一样。
水生植物比陆生植物含水高；生命力旺盛的部分比生命活动不旺盛的部分含水量高。
如，根尖、嫩梢、幼苗含60%~90%，树干为40%~50%，风干种子为10%~40%6、人体中的含水量约占体重的60%左右，一般情况，人每天至少应饮水2—2.5L。
二、水的密度与三态变化1、我们把水的质量和它的体积的比值叫做水的密度（density）。
水具有一定的密度，纯水在4℃时的密度是“1克每立方厘米”。
国际单位中水的密度为1.0×103kg/m3，读做“千克每立方米”。
表示纯水的密度是1.0×103 kg/m3。
水具有一定的密度是水的一个重要的物理性质。
2、水的三态变化及能量变化熔化(melting)：物质由固态变成液态的现象固态→液态熔化时吸热此时的温度叫做这种固体的熔点。
在标准大气压下，冰的熔点是0℃凝固(condensation)：物质由液态变成固态的现象液态→固态凝固时放热此时的温度叫做这种固体的凝固点。
地球上水的性质与分布
2 3
HCO65 SO21 (K+Na)60Ca27
3
4
T49℃
库尔洛夫式
（二）按矿化度分类 矿化度：天然水中各种元素的离子、分子 与化合物的含量。
天然水按矿化度分类表（ g/l ） 类 型
低矿化 弱矿化 中度矿化 强矿化 高矿化
（淡水）（微咸水）（咸水）
然水相遇时，混合后矿化度和化学组成都要发生变化。
（四）吸附性阳离子交替作用
吸附作用：天然水中离子从溶液中转移到胶体上 解吸作用：胶体上原来吸附的离子转移到溶液中
（五）还原作用
条件：封闭环境下，大量微生物的存在
（六）氧化作用
条件：水、氧气
三、天然水分类
（一）按水化学成分分类： 按照水中各种主要离子成分的相对含量等指标, 以公式的形式来表示水的基本化学性质。
1、总量不少，但人均亩均较少 要合理利用，保护水资源 2、水土组合不合理 进行水量的地区调配是水资源开发利用的重要课题 3、水量的年内、年际变化大，水旱灾害频繁 4、水土流失和泥沙淤塞严重 5、北方地下水较丰富，要合理开发利用 6、水污染严重，防止水质恶化，保护水资源是当务之急
四、水的密度
（一）纯水的密度
0℃的冰密度为0.9167g/cm3 0℃的水密度为0.9999g/cm3 3.98℃时纯水密度为1g/cm3
（二）海水的密度 1、定义：单位体积内所含海水的质量（单位：g/cm3） 习惯上用“海水比重”表示：1个标准大气压下， 海水的密度与水温3.98℃时蒸馏水密度之比。 2、影响因素： ①盐度 ②压力 ③温度 ρ(s,t,p)
• 考虑了水的矿化度
四、天然水体的化学性质
（一）大气水
八上科学第一章第1节地球上的水
小循环
水循环的重要性（意义）
（1）水循环是地球上各水体间相互联系的纽带， 通过水循环使水圈成为一个动态系统。
（2）通过水循环使地球上的水、大气、岩石和 生物发生了密切联系，共同构成了人类生 存的自然环境。
（3）世界上淡水资源就是由水循环产生的，通 过水循环使海洋源源不断地向陆地供应淡 水，滋润着土地，哺育着生命。
生物水 0.003%
湖泊咸水和地下咸水 0.94%
100%
从图中你得到什么样的结论? 1.地球上水的主体是什么？
（海洋水） 2．地球上淡水的主体是什么？
（冰川水） 3.人类主要利用的淡水是哪些？
（河流水、湖泊淡水、浅层地下淡水）
你能用生活中观察到的现象说明在我们周围的空气 中含有水吗?
空气中的水遇冷变成液态和固态就可以看到了。 ① 冬天房间玻璃窗上水雾和冰花。
三、水资源的分布
对于一个区域来说，可利用的水相当于该区域在一 段时间内降水的总量和同期蒸发损失的水量之差， 即可提供地表和地下径流的水。 与该地区的水循环活跃程度密切相关。 （1）水资源和水循环的关系：水循环活跃，水资 源丰富；水循环不活跃，水资源贫乏。 （2）从全球范围看，赤道附近地区和沿海地区水资 源比较丰富，而内陆和沙漠地区，水资源则比较贫乏。
为什么水资源非常丰富的国家中的一些城 市也会发生供水困难?
这些城市人口高度集中，水体分配不均，生产、 生活和工业、农业用水量非常大，环境污染严重
1．根据下表中所提供的世界各大洲（有常住人口的洲） 已知的数据进行相关的计算，并将计算结果填入相应 的空格中，同时分析世界水资源的分布特点。 世界各大洲的水资源情况
水资源分布特点 时空分布不均衡
①水资源的分布和淡水水体的分布有关的 以冰川为例，主要分布在南、北两极， 而在非洲冰川面积却很小。
《第一章第1节地球上的水》学历案-初中科学浙教版13八年级上册
《地球上的水》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“地球上的水”，主要围绕水的分布、性质、变化及其对地球生态环境的影响展开。
通过本课学习，学生将了解地球上水的循环、水资源的分布与利用，以及水对生命的重要性。
二、学习目标1. 知识与理解：了解地球上水的分布、性质及循环过程；认识水的重要性和水资源的珍贵性。
2. 过程与方法：通过观察实验、讨论交流，学会分析水的变化过程及水资源利用的合理方法。
3. 情感态度与价值观：培养节约用水、保护水资源的意识，形成珍惜自然资源的价值观。
三、评价任务1. 知识点掌握评价：通过课堂提问和课后小测验，评价学生对水的基本知识、水的循环过程和水资源分布等知识点的掌握情况。
2. 能力评价：通过学生的课堂参与度、小组讨论的表现和实验操作能力，评价学生分析问题、合作学习和实践能力。
3. 情感态度评价：通过学生的课堂表现、作业和学后反思，评价学生是否形成节约用水、保护水资源的意识。
四、学习过程1. 导入新课：通过展示地球上水的图片和视频，引导学生思考水的意义和重要性，激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解：教师讲解水的分布、性质及循环过程，通过图表和实例帮助学生理解记忆。
3. 实验观察：组织学生进行水的实验，观察水的变化过程，加深对水循环的理解。
4. 小组讨论：学生分组讨论水资源的珍贵性和合理利用方法，培养合作学习和交流能力。
5. 课堂小结：教师总结本课重点内容，强调水的重要性和保护水资源的意义。
五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验，检测学生对水的基本知识和循环过程的掌握情况。
2. 课后作业：布置相关习题和实验报告，要求学生完成并提交，巩固课堂所学知识。
3. 实践活动：鼓励学生参与节约用水、保护水资源的实践活动，如参加学校或社区的节水宣传活动等。
六、学后反思1. 学生反思：学生应反思本课学习的内容和方法，总结自己的收获和不足。
2. 教师反思：教师应对本课的教学过程进行评价和反思，总结教学经验和不足之处，为今后的教学提供借鉴。
第一章 水
第一章水1地球上的水一、水的分类：1按物理性质分：固态水、液态水、气态水；2按化学性质分：咸水、淡水；3按存在空间分：海洋水、陆地水、大气水；4按生命作用分：生物水和非生物水。
二、水比例及水作用:(一) 海洋水: 性质咸水（占96.5%）--- 1咸水----(如青海湖)(占3.5%)(占1%)1)不可利用水:(1) 冰川(2)地下水（尤其深层地下水开发易造成地面下沉）2淡水---(占2.5%) 2)可利用水:存在于（1）河流湖泊、（淡水的0.3%）（2）沼泽土壤(三)大气水:1)性质:淡水(量很少) 2)特点:量少3)作用:非常大,形成复杂的天气(成云致雨)4)存在:下雨、雪、霜、冰雹、清晨的露水；夏天空调排水管流水；冬天室内玻璃有水珠；冬天戴眼镜进房间，镜片上有小水珠面模糊过一会又清晰；拆封后的饼干变软(四) 生物水(生物体内的水):性质:最好的水1、一般生物:1)分布特点(1)不同生物其含水量不同;(2)同种生物不同部位含水量不同；嫩的高，如根尖、嫩梢、苗；（3同种生物同一部位不同时期其含水量也不同。
2）测量方法：小麦种子烘前M1，烘后M2，含水量：（M1-M2）/M1*100%2、人体内水：1）占60%左右2）血液高：80%，骨头少：50%3）水代谢：（1）达到平衡；(如夏天汗多尿少)（2）获得：A：食物B：喝水：每天至少2-2.5升（3）排出：A：排尿1.5升/天；B：排汗呼吸0.5—1.5升/天总结：1咸水占97.5%2有利用淡水:占淡水0.3%;占水2.5%*0.3%=0.0075%3大气水现象解释:共同话术补充:海洋作用:提供食物;矿产资源;能量(利用潮汐发电)三、地球上的水循环1、在陆地、海洋、大气之间不断地循环。
2、特点：总量保持不变。
3、作用：1）使水可再生；2）产生复杂的天气，带来水资源；4、循环：1）向上：太阳辐射作用下，动力：AB2）水汽运输：随气流运动3）下降：动力：重力遇冷小冰晶/小水珠；重力作用下降水（包括下雪等）至陆地、海洋；4）陆地水：一部分至海洋；一部分地下水；一部分植物。
第一章_地球上水的性质和分布
1
课程内容
1.1
地球上水的物理性质
1.2
地球上水的化学性质
1.3
地球上水的分布与水资源
2
本章重点：水资源涵义、我国水资源分布 本章难点：水体的化学性质
3
第一节 地球上水的物理性质
水的形态 及其转化
水的热学性质
水温
水的密度
水色及透明度
4
一、水的形态及其转化
（一）水分子的结构 水的组成最先由Henry Cavendish 在1781年左右提出的。 分子式为：H2O。
5
• 每个水分子都是由一个氧原子
和两个氢原子组成。
• 在吸引力作用下，电子向氧原
子一端靠近，氧原子一端形成
负极，而氢原子一端形成正极
。使得水分子具有极性结构。
6
• 水有很强的溶解能力，是一种极性溶剂。
• 溶剂可分为极性溶剂、非极性溶剂两种。 • 极性溶剂能够溶解离子化合物以及能离解的共价 化合物，而非极性溶剂则只能够溶解非极性的共 价化合物。比如，食盐，是一种离子化合物，它 能在水中溶解，却不能在乙醇中溶解。
◇ 河流水温的垂直变化
•河流中的水流是紊流，一般情况下垂直方向上水 温比较均匀。
紊流：速度、压强等流动要素随时间和空间 作随机变化，质点轨迹曲折杂乱、互相混掺 的流体运动 •然而特别大而平静的河流，河水很难彻底混合， 垂线上水温的分布具有成层特性。
清晨，表面水温低，愈向河底水温愈高，成逆温现象。 14时左右，表面水温高，愈向河底水温愈低，成正温现象。
2）水温的垂直分布
大洋水温的垂直分布，从海面向 海底呈不均匀递减的趋势。南北 纬40°之间，海水垂直结构可分 两层，即表层暖水对流层和深层 冷水平流层。表层暖水对流层的 最上一层受气候影响明显，紊动 混合强烈，对流旺盛，水温垂直 分布均匀，垂直梯度极小，称为 表层扰动层。此层下部与冷水之 间形成一个温跃层，水温垂直梯 度递减率达最大值。
水的结构
c n u第一章 地球上水的性质与分布第一节地球上水的物理性质一、水的结构1．气态水的结构z以单水分子（H2O）、双水分子（[H2O]2）和三水分子（[H2O]3）存在。
z水分子具有极性结构。
z单水分子（H2O）的键角是104º31¹，O-H键的键长是0.96Å。
2．固态水的结构（冰）z水分子通过氢键与另外四个水分子连结，具有较为完整的正四面体结构形态。
z键角增为109º28¹，键长增为1.01Å，故其密度较低。
3．液态水的结构液态水的结构较复杂，目前广泛接受的是“闪动簇团”模型。
把液态水看成以氢键结合的水分子的闪动簇团，在略为“自由”的水中游泳的一种液态体系，这些簇团的尺寸较小，且处于不断转化成“闪动”的状态，因而整个液体是均匀的，稳定流动的。
液态水的结构既包含有水分子的缔合体（簇团），又包含着水分子的微粒，此二者在液态温度0—100℃的条件下共居共存，且处于连续的转化“闪动”中。
二、水的三态1．水的状态图2．水的三态与水温表1-1 不同水温下水分子聚合体的分布冰水分子式0℃0℃4℃ 38℃ 98℃H2O 0 19 20 29 36 [H2O]241 58 59 50 51 [H2O]359 23 21 21 13 特点：z随水温升高，水分子聚合体减少，单水分子增多，大于100℃呈气态时，水主要以单水分子组成。
z随水温降低，水分子聚合体增多，单水分子减少，在0℃结冰时，单水分子为0，[H2O]3增多，使体积膨胀10%。
z水温在3.98℃（一个大气压）时，结合紧密的[H2O]2最多，此时水的密度最大，1克/厘米3。
三、水的热学性质1．热容量2．潜热z水是所有固体和液体中热容量较大的物质之一；z水的三态转化要吸收或放出热量；z冰的融解和水的蒸发，其潜热都较其它液体大，这与水分子的结构有关。
四、水温（一）海水的水温1．海水的热量收支z太阳辐射是海水最重要的热量来源c n uz海面蒸发、海面辐射是海水最重要的热量消耗z每年热量的收支平衡，海水年均温度几乎相同，但不同季节、不同海区的热量收支并不平衡。
1地球上水的分布与水资源
地球上水的分布与水资源
第一节、地球上水的分布
• 地球上水的总量约为13.86亿km3，分布在海洋、 冰盖和冰川、永久积雪、地下含水层、永久冻土、 湖泊、土壤、大气、沼泽、河流以及生物体中。 • 海洋是世界上最大的水体，其总面积约占地球表面 积的71%。在南半球，海洋面积占其表面积的81%， 因此，南半球又被称为“水半球”。 • 冰盖和冰川是地球上最大的淡水水体，如果它们消 融，现在海面将会升高30m。 • 河流和大气中的水分是最为活跃、更新最快的水体
地球上七分 海洋，三分 陆地，被称 为：“水的星 球”，为什么 我们人类会 没水喝呢？ 请思考：什 么是水资源 ？它们主要 分布在哪里？
表1-1地球上的水（据Davie,2003 ）
分布 海洋 冰盖和冰川 地下水 永久冻土底冰 湖泊水 土壤水 体积（103km3） 占地球总水量的百分比（％） 13 38000 24064 23400 300 176 16.5 96.54 1.74 1.69 0.022 0.013 0.001
（1）“东多西少，南多北少” （2）西北干旱地区缺水很严重 （3）华北地区用水最为紧张
人口稠密 工业发达 水土配合不协调 降水不多
地区分布：按照年降水和年径流的多少，全国大致可划分
为水资源条件不同的5个地带
1）多雨—丰水带 年降水量大于1600mm，年径流深超过
800mm，年径流系数在0.3以上。 2）湿润—多水带 年降水量800~1600mm，年径流深 200~800mm，年径流系数在0.25~0.5。
大气水
河流水
12.9
2.12
0.000 9
0.000 8 0.000 15
沼泽水／湿地水 11.5
生物水
水文学-第一章 地球上水的性质与分布
2011级地理科学
第一章 地球上水的性质与分布
一、天然水的化学性质
– 1.地下水温度变化规律 – 2.地下水温度分类
状态 非常冷水 极冷水 冷水
温度
＜0℃
0℃—4℃
4℃— 20℃
温水
20℃— 37℃
热水
37℃— 42℃
极热水
42℃— 100℃
沸水 ＞100℃
– 3.地下热水分类
相 类型 热水名称 水温（℃）
低温热水
液相 热水 中温热水
高温热水 低温过热水
液气相 过热水
••• 影水日•响温变最水年深低温变度：年的一4变地般时的理可—因分达6时素布10有规—：律20太：米阳，辐最射高、可洋过流60性—质70、米季。风和海陆位置。 • 从赤道和热带海区向中纬海区增大，然后向高纬海区减小； • 在同一热量带，大洋西侧较东侧变幅大，靠近海岸地区更大； • 南北两半球相比，北半球各纬度带的年较差大于南半球； • 水温年变深度，一般可达100—150米，最大深度可达500米左右。
2011级地理科学
第一章 地球上水的性质与分布
一、水的形态及其转化
• （一）水分子的结构
– 1、单水分子结构
• 单水分子结构图 • 氧原子附近形成负极，氢原子附近形成正极；水分子具有
极性。
– 2、水分子聚合体
• 由于水分子具有极性，故有聚合体。 • 双水分子聚合体 • 三水分子聚合体
2011级地理科学
第一章 地球上水的性质与分布
五、水色与透明度
• （二）透明度
– 1.透明度：表示各种水体能见程度的一个量度。 – 2.测量方法：透明度板（白色圆盘直径为30cm米），
高中地理：地球上的水知识点总结
第一节：第1课时自然界的水体和河流专题一、相互联系的水体（―）水的存在形式及分布1•气态水：数量最少，分布最广。
2•固态水：分布高纬、高山和特殊条件存在。
3•液态水：数量最多，分布次之。
（二）地球上的水体：海洋水、陆地水、大汽水，其中海洋水最主要，占全球的水量的96.53%。
（三）陆地上的水体：河流水、湖泊水、沼泽水、土壤水、地下水、冰川水、生物水。
冰川水为主体。
（四）人类利用的主要淡水资源：河流水、淡水湖泊水、浅层地下水。
二、陆地水体的相互关系（其它水体与河流的关系）（一）冰川水补给是单向的，冰川水可以补给任何水体，但是其他水体不能直接补给冰川（二）其他水体可以相互补给（三）河流和湖泊水、地下水的补给关系1.河流水与湖泊水之间相互补给关系2•湖泊水与地下水的补给关系）•冰川是地球上淡水的主体约占地球淡水总储量的2/3，人类利用的还不多。
1•大陆冰川分布：两极地区（南极和格陵兰岛）2•山岳冰川分布：高大山脉的山顶（五）地下水1.地下水的2•地下水的类型：潜水和承压水的区别（3）地下水利用中的问题①干旱或半干旱地区，大水漫灌，地下潜水水位上升造成土壤盐渍化；②过量开采地下水，形成地下漏斗，并引起地面下沉，沿海海水入侵，地下水水质变坏；③污染造成地下水水质变坏。
（4）保护措施①保护补给区的自然环境，防止水污染；②适量开采，防止过度，避免形成漏斗区；③及时人工回灌，填补地下漏斗区；④有灌有排，科学灌溉。
三•河流（一）河流水的主要补给类型：大气降水、高山冰川融水、季节性的积雪融水、湖泊水、地下水时间集中不连续 氷童發it 丸（二）河流流量影响因素1•气候：根据气候类型判读流经地区降水量与蒸发量关系，是地形的迎风坡还是背风坡；2•内流河主要看降雪量和温度决定下的冰雪融化量； 3•流域（集水）面积大小，面积越大，流量越大；4•根据水系是否庞大，判读支流的多少，支流多汇集水量大；（三）河流径流的变化变化特点：1•雨水补给型：河流径流随降水量的变化而变化，降水量的季节和年际变化大，径流量的季节和年际变化也较大，水旱灾害也比较频繁；2•积雪冰川融水补给型：河流径流随气温变化而变化，流量的季节变化大，夏季流量t9时间性 潼续性 水里稳走本阳需肘 气谧震化职雪冰川諸星气温高祗识雪显多少地晩锐较稳定—股与河氓有互朴作用 时间性明显箜苛妙XI 多少 眸水率节分鲨 陽加年歸吏化邸决于湘汨与河流的狛对位逼和水检湖右水里丸小 IQjW 75IKJ补誥区弾秋里地下水位弓河凉水位关峯晉医、尢以 东部率凤区 巖與型大，冬季流量小，甚至断流，但流量的年际变化小3•湖泊水地下水补给型：径流量稳定而可靠，且与河流互补，即湖泊对河水流量有调蓄作用。
水在哪里
1.水为什么会蒸发？
2.陆地水为什么会流回海洋？ 3.水的三态出现原因？
4.影响水循环活跃程度的因素？
P E D C
M
T
B F
A
（4）根据全球水平衡原理，P、M、T三种循环中， ____ T 循环的水量最大，_____ M 循环对地球淡水资源更 新有重要意义,有效补充了地球的淡水资源。
课 堂 小 结
课堂练习：
1.陆地水是人们生产、生活用水的主要来源,而人类较易利 用 的只占淡水总储量度0.3%，它主要包括（ D ）
A、河水、湖泊水、地下水
B、陆地水、冰川、江河水 C、江河水、淡水湖泊水、冰川 D、江河水、淡水湖泊水、浅层地下水 2.大气中的水蒸气，主要来自于（ C ）
A、湖泊水的蒸发
2.各类水体所占的比例如何？
地球上水的分布及比例
阅读书本P2水的分类图，思考：
1.从图中可看出地球上的水可 分为哪几类？ 2.各类水体所占的比例如何？ 淡水2.53%
湖泊咸水和地下咸水0.94%
4．水体的比例
你知道图中三种颜色代表什么？
（2）陆地淡水水体种类多，为我们 提供了几乎全部的生活和生产用水。
3.不同环境下的生物，对水的适应能力不同 三：水循环 １.水循环的过程： 成因：水的三态变化（内因）；太阳辐射、地心引力（外因） 环节：蒸发、蒸腾，水汽输送、降水、地表径流、地下径流等 途径： 海陆间循环（海洋—大气—陆地） 海上内循环 （海洋—大气） 陆上内循环（陆地---大气） 2.水循环的重要性：水是生物体的重要组成物质，生命离不开水、生活、 工农业生产、交通、卫生、科研都离不开水。
陆地水主要指江河水、湖泊 水、地下水和冰川，是人们生产、 生活用水的主要来源。
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水温的年变
•
•
影响因素 ：太阳辐射、洋流性质、季风 和海陆位置 地理分布 ：
从赤道和热带海区向中纬海区增大，然后向 高纬海区减小； 在同一热量带，大洋西侧较东侧变幅大， 靠近海岸地区更大； 南北两半球相比，北半球各纬度带的年 较差大于南半球。
较 高
海冰
冰点温度、最大密度温度与盐度关系
地球上水的物理性质
水的形态及其转化
水的热学性质 水温 水的密度 水色与透明度
水的形态及其转化
水分子的结构 水的三态及其转化
水分子的结构
水 分 子 的 极 性 结 构
O
水分子
每个水分子的氧和氢原子之间互相吸 引，2个氢原子的排斥作用
水的三态及其转化
水的三态与水温
按四面体排列的相邻水分子
氢键为凝聚力的主要方面
液态水结构的主要理论模型
--------“闪动簇团”模型
“闪动簇团”模型，是把液态水看成以氢键结 合的水分子的闪动簇团，在略为“自由”的水 中游泳的一种液态体系，这些簇团的尺寸是比 较小的，且处于不断地转化或“闪动”的状态 。
指这些小簇团本身是非常动荡的，意即这里的氢键缔合解开了， 而另一处缔合又立即完成，簇团与非簇团的水分子之间，也是处 在连续地相互渗透、相互转化之中，因而整个液体是均匀的，并 可保持在一种稳定的流通状态之中。
液态水分子
水的热学性质
水变成水汽或冰融成水都要吸收热量。相反， 水汽凝结和水结成冰都要放出热量，而且吸收 或放出的热量是相等的,这种吸收或放出的热量 称为水的潜热。
冰的融解和水的蒸发，其潜热均较其它液体为大，这与水分子结构有
关。因为热量不仅用于克服分子力，而且需要用于
双水分子
（H2O）2和 （H2O）3聚合体的分解上。水的热容量与 潜热特性，对整个地球上的热量变化具有重要的调节作用，使冬季不 致过冷，夏季不致过热。
一个标准大气压下： 0℃以下为固体 0—100℃为液体 100℃以上为气体
随着水温的升高，水分子聚合体不断地
减少，而单水分子不断地增多。 随着温度的降低，水分子聚合体不断增 多，单水分子不断减少。 水温在3.98℃时，结合紧密的二水分子 最多，所以此时水的密度最大，比重为1。
固态水（冰）的结构
天然水的分类
按水化学成分分类
按矿化度分类 按主要离子成分比例分类
按水化学成分分类
北京小汤山温泉水的化学分析结果如下：
式中，横线上下分别为阴、阳离子的摩尔百分数，按递减顺序排列，含量 小于10％的不予表示；横线前面M为矿化度，最前面为气体成分和特殊 成分，均以克/升计；横线后面T为水温，还可以写出pH值等指标。各类 成分的含量和特征值均标在化学式的右下角。
还原作用
还原作用
:在还原环境里，天然水若与含有机 物的围岩（油泥、石油等）接触，或受到过 量的有机物污染，碳氢化合物可以使水中的 硫酸盐还原。
CH4+CaSO4=CaS+CO2↑+2H2O CaS+CO2+H2O=CaCO3↓+H2S
蒸发浓缩作用
在蒸发浓缩过程中，各种盐类的沉淀顺序为： Al、Fe、Mn的氢氧化物，Ca、Mg的碳酸盐、 硫酸盐和磷酸盐，Na的硫酸盐，Na、K的氯化 物，Ca、Mg的氯化物，最后为硝酸盐。
近远海水温变化图
水温的垂直分布
大洋水温的垂直分布，从海面向海底呈不均
匀递减的趋势。
表层扰动层
表层暖水对流层
深层冷水平流层
海水温度的时间变化
水温的日变 影响水温日变的因素 ：太阳辐射、季节变化、 天气状况（风、云）、潮汐和地理位置等 大洋表面水温日变一般很小，日较差不超过 0.4℃。水温的日变随纬度的增加而减小。
水中的过程称溶滤作用。 按其溶解性能可分为两类： 一类是按矿物成分的比例全部溶于水中， 称全等溶解矿物，例如，氯化物、硫酸 盐、碳酸盐； 一类是矿物中只有一部分元素进入水中， 而原始矿物保持其结晶格架，这一类称 不全等溶矿物，主要是硅酸盐和铝硅酸 盐。
吸附性
吸附性：阳离子交替作用天然水中离子从溶液 中转移到胶体上，是吸附过程。同时胶体上原 来吸附的离子，转移到溶液中是解吸过程。 其特征有：①离子交换是可逆反应，处于动态 平衡；②离子交换以当量关系进行；③离子交 换遵守质量作用定律。 胶体吸附的饱和容量称为吸附容量。以100克 胶体中吸附离子的摩尔数来表示。 胶体对各种阳离子的吸附能力不同，并有如下 顺序： H+＞Fe3+＞Al3+＞Ba2+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞ NH 4+＞Na+＞Li+
三水分子
水温
海水温度 河水温度 湖泊、水库水温 地下水的水温
海水温度
海水热量的收支
海水温度的分布 海水温度的时间变化 海冰
对海水温度分布 与变化影响 最为重要
收 入
海水热量的收支仅对局
部海区 温度变 支 出 化影响 1．海面辐射放出的热量 较大
2．海水蒸发时所消耗的热量 3．洋流带走的热量 4．海水垂直交换中耗掉的热量
长江
黄 河
河流中的水流是紊流， 一般情况下水温比较均匀
特别大而平静的河流，河水很难彻底混合， 垂线上水温的分布具有成层特性。
湖泊、水库水温
水温的分布 湖水温度的变化
白 洋 淀
水温的分布
水温垂直梯度方程
式中，Qz为深度z处单位时间通过1平方厘米水平面垂直紊 动热流通量； C
的水温垂直梯度
在青藏高原有众多的盐湖，富集了大量的KCl、 NaCl，有的富集了Br、I、B、Li、Sr等，形成 可供开采的盐湖资源。
混合作用
雨水渗入补给地下水，地下水补给河水，河
水注入湖泊或大海，河口段的潮水上溯，滨 海含水层的海水入侵等，都是天然水的混合。 两种或几种矿化度不同，成分各异的天然水 相遇，混合以后的矿化度和化学组成都要发 生变化。
•水色和透明度，都反映了水体的光学特性。 •水面上光线越强，透入越深，透明度就越大；反之则小。水色越高透明度 越大，水色越低透明度越小，见表1-7。
瘦西湖
地球上水的化学性质
天然水的化学成分
天然水的矿化过程 天然水的分类 水体的化学性质
天然水的化学成分
悬浮物质粒径大于100纳米（10-7米）的物质
地下水的水温
地下水的埋藏深度不同，温度变化规律也不
同。 在不同地区，地下水温度差异很大。 地下水在一定地质条件下，因受地球内部热 能的影响而形成地下热水。这种地区叫地热 异常区。
水的密度
纯水的密度
海水密度
纯水的密度
水分子有三种结构形式：①四面体结构；②
冰
类石英晶体结构；③最紧密的堆积结构。
1．来自太阳和天空的短波辐射 2．来自大气长波辐射 3．地壳内热通过海底传给海水的热量 4．海面水汽凝结时放出的热量 5．洋流带来的热量 6．海水垂直交换中所得热量
7．化学的、生物的和放射性物质放出的热量 8．海水运动产生的热量
海水温度的分布
三大洋表面年平均水温约为17.4℃，其中太
平洋最高，达19.1℃；印度洋17.0℃；大西 洋16.9℃。 三大洋表面年平均水温的分布特点是：北半 球高于南半球，在南北纬0°—30°之间以印 度洋水温最高，在南北纬50°—60°之间大 西洋水温相差悬殊。
在一个标准大气压（p=0）下的海水密度，
称条件密度 在现场温度、盐度和压力条件下所测定 的海水密度，称为现场密度或当场密 度。
海水密度分布规律
大洋表面密度随纬度的增高而增大，等密度
线大致与纬线平行。赤道地区由于温度很高， 盐度较低，因而表面海水的密度很小，约 1.02300。亚热带海区盐度虽然很高，但那里 的温度也很高，所以密度仍然不大，一般在 1.02400左右。极地海区由于温度很低，所以 密度最大。在三大洋的南极海区，密度均很 大，可达1.02700以上。
只有当水温降到冰点以下，海水达到某种程度的过 冷以后，在有结晶核的条件下，海水才开始结冰。 海水结冰时，首先形成的是含纯水的冰晶，这些冰 晶包围着未结冰的海水。冰晶析出后，剩下的盐分 使未结冰的海水变浓，结果进一步降低了海水的冰 点，这种海水就会下沉，并与下面海水发生混合。
河水温度
受到太阳辐射、气温等地带性因素的控制，
水色与透明度
水色
纯水是无色的。
自然界水体的水色，是由水体的光学性质以
及水中悬浮物质、浮游生物的颜色所决定的。 因为水体对太阳光谱中的红、橙、黄光容易 吸收，而对蓝、绿、青光散射最强，所以海 水水色多呈蔚蓝色、绿色。 水色常用水色计测定。
透明度
通常是把透明度板（白色圆盘直径为30厘米） 放到水中，从水面上方垂直用肉眼向下注视圆 盘，测出直到看不见圆盘时为止的深度，单位 以米表示。这就是透明度。透明度还随水面波 动、天气状况、太阳光照等外部条件的不同而 异。 透明度是用萨氏盘（黑白间隔的盘）测定水深 来间接表示光透入水面的深浅程度。其大小取 决于水的浑浊度（指水中混有各种浮游生物和 悬浮物所造成的浑浊程度）和色度（悬浮生物 和溶解有机物造成的颜色）。（摘自九亿网－ 农业试点）
海水密度
海水密度是指单位体积内所含海水的质量，其单 位为g/cm3。 海水的密度状况，是决定海流运动的最重要因子 之一。 海水密度是实用盐度（s）、温度（t）和压力 （p）的函数。因此，海水密度可用海水状态方 程表示： ρ(s,t,p)=ρ(s,t,0)/[1-10ρ/k(s,t,p)] (1－3) 式中，ρ为海水密度；k为海水正割体积弹性模量。 k(s,t,p)=k(s,t,0) + Ap + Bp2 (1－4) 式中，A、B为系数。