地球上的水循环 知识讲解

地球上的水循环

责编：冯保国

【学习目标】

1.知道升华和凝华现象；

2.理解升华吸热与凝华放热；

3.知道水循环的过程，掌握在水循环过程中物质三态之间发生变化的规律；

4.知道节约用水与水资源的保护。

【要点梳理】

要点一、升华

1、定义：物质从固态直接变成气态叫升华。

2、现象：冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。

要点诠释：

（1）升华是指物质从固态直接变为气态的过程，注意在此物态变化中并不存在液态。

（2）一般在任意温度下，任何固体的表面都会发生升华现象。某些干燥的固体物质如香皂发出气味这就是固体表面发生升华。

要点二、凝华

1、定义：物质从气态直接变成固态叫凝华。

2、现象：冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华。

要点诠释：

（1）凝华是物质从气态直接变成固态的过程，在此物态变化过程中没有经过液态。

（2）凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。

（3）升华吸热，有制冷作用；凝华放热。升华和凝华互为逆过程。

（4）学习了物质的三态之间的六种变化，在分析物态变化现象时，弄清物态变化中初始状态和最终状态，以及变化过程中的条件。如冰冻衣服晾干，是因为衣服下的冰吸热升华成水蒸气，初始状态是冰，最终状态是水蒸气，条件是吸热，物态变化是升华。

要点三、地球上的水循环

地球上的水在陆地、海洋、大气之间不断循环，这种循环是物质从一种状态到另一种状态的过程。如一部分雨、雪、冰雹、露、雾和霜吸热后发生汽化或升华，成为水蒸气；另一部分汇入河流、湖泊、大海，或者被土壤和植物吸收，然后经过蒸发重新散发到空气中。

自然界中的水在不停地运动着、变化着，形成了一个巨大的水循环系统，水的循环伴随着能量转移。

要点诠释：

（1）水蒸气、水、冰雪、冰晶，他们都属于水的三态。

（2）水循环过程中的物态变化：

要点四、节约用水与资源保护

水是生命之源，是我们人类和其他生物赖以生存的重要物质。地球表面的70%被水覆盖，是一个名副其实的水球。但其中96.5％以上是海洋的咸水，人类实际能直接利用的淡水只有不到0.03％，因此水资源是十分珍贵的。

要点诠释：

（1）水是地球生命有机体的组成之一，生物的生命活动也离不开水。

（2）水在生活和生产中的用途：①生活用水；②农业用水；③工业用水；④水上航运；⑤水产养殖；

⑥水力发电，三峡工程。

（3）水污染：一类是自然污染；另一类是人为污染。根据污染杂质不同，分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。

（4）保护水资源从小事做起：

①生活中节约用水，提高水的使用效率。

②农业喷灌，节约用水。

③污水处理，循环利用，尽量减少各种污染。

④海水淡化。

【典型例题】

类型一、升华

1.冬天结了冰的衣服，即使在0℃以下的环境中也会直接变干，其中发生的物态变化是（）A．蒸发 B．熔化 C．升华 D．液化

【答案】C

【解析】衣服中的水结成冰时是固态，直接变干是变成气态散发到空气中，即直接由固态变成气态，所以物态变化是升华。

【总结升华】解决此类问题的关键是知道物体所处的状态及三态转化的名称。

举一反三：

【变式】2012年3月，英国科学家研发出“激光橡皮”，专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹。激光照射

下，纸张上的黑色碳粉直接（填物态变化名称）为高温碳蒸气，同时字迹消失。

【答案】升华

2.你一定看过电视台文艺晚会吧，向舞台上喷洒干冰（固态二氧化碳），能产生缕缕青云或淡淡薄雾，这种特殊效果是如何产生的？

【思路点拨】在分析物态变化现象时，弄清物态变化中初始状态和最终状态，以及变化过程中的条件。【答案与解析】干冰升华吸收大量空气中的热，使空气中的水蒸气降温液化成许多小水珠，便形成了缕缕青云或淡淡薄雾。

【总结升华】题目考察了升华和液化的现象。干冰是固态的二氧化碳，它在常温下可以迅速的升华，并从空气中吸收大量的热，使空气的温度降低，空气中的水蒸气就会遇冷液化形成小水珠，这就是我们看到的白雾。

举一反三：

【变式】实施人工增雨的一种方法是飞机在高空撒干冰（固态二氧化碳），干冰进入云层，很快成气体，并从周围吸收大量的热，于是高空水蒸气便成小冰晶或成小水滴，使云中的冰晶增多，小水滴增大，从而形成降雨。（填物态变化的名称）

【答案】升华；凝华；液化

类型二、凝华

3.当深秋的某天早晨，我们看到了覆盖在树叶、草地上的茫茫白霜（如图所示）时，这预示着冬季即将来临。固态的霜是空气中的水蒸气经下列哪一物态变化形成的（）

A．凝华 B．升华 C．液化 D．汽化

【答案】A

【解析】深秋季节，气温较低；空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，即形成了霜。

【总结升华】分析生活中的现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；题目中变化前是气态（水蒸气），变化后是固态（霜）。

举一反三：

【变式】去年入秋以来我国西南地区遭遇了百年一遇的大旱。人工降雨可缓解旱情，在有利的气候条件下，用飞机或炮弹把干冰送入高空，干冰升华时从周围吸收大量的热，使空气的温度急剧下降，于是高空中的水蒸气便成小冰晶，这些小冰晶逐渐变大，遇到暖气流就。

【答案】凝华；熔化

类型三、地球上的水循环

4. （2015•衡南县校级模拟）人工降雨的方法之一，是利用飞机向云层里洒干冰（固态二氧化碳）；在这个过程中，经历的物态变化顺序是（）

A．干冰升华，水蒸气先凝华后熔化

B．干冰汽化，水蒸气先凝固后熔化

C．干冰升华，水蒸气先凝华后液化

D．干冰汽化，水蒸气先凝固后液化

【答案】A

【解析】人工降雨就是向云层中喷洒干冰，干冰是固态的二氧化碳，在空气中就会迅速的升华为气态，升华时要吸收大量的热，使空气的温度降低；空气中的水蒸气遇冷就会凝华为小冰晶，小冰晶在下落的过程中和空气摩擦做功，温度升高，就会熔化为小水滴；故选A。

【总结升华】此题考查的是人工降雨的原理，这是我们日常生活中具体的物态变化现象。

举一反三：

【变式】（2014秋•上杭县校级月考）物质一般有三种状态，水为态，冰为态，水蒸气为态；寒冷的冬天，戴眼镜的人从室外进入温暖的房间，镜片上往往会出现水珠，这是现象，这是因为室内较热的水蒸气遇到较冷的眼镜片，会热，导致了这种现象的发生。

【答案】液；固；气；液化；放

5.如图是水循环示意图，图中的①处发生的物态变化是汽化，同时伴随着；②处发生的物态变化是凝华和，同时伴随着放热。

【思路点拨】了解水循环过程中发生的物态变化，并知道每个过程中的吸放热情况。

【答案】吸热；液化

【解析】①处是地面上的水变为水蒸气升入空中，是汽化，汽化是吸热的；②处是空中的水蒸气经过“物态变化”重新回到地面，是凝华和液化，凝华、液化是放热的。

【总结升华】大自然中水的循环方式：水→水蒸气，物态变化是汽化。水蒸气→水，一者是气态→液态，物态变化为液化。另一者是气态→固态→液态，物态变化是先凝华再熔化。