水循环与水资源.docx

4.5水循环与水资源1 .教学目标知识与技矩能用水的三态变化解释自然界的一些水循环现象。知道水在生活、生产技术中的应用，了解水对人类生存的意义。过程与方法通过观察图片，阅读资料，了解地球上水循环的过程和重要意义。情感态度与价值观通过对自然界中水循环的了解，感受自然现象的美妙与和谐，培养学生热爱自然，热爱生活的情操。通过调查当地水资源的利用等活动，增强关心环境和节约用水的意识。2 .教材说明本节课主要介绍了自然界的水循环，利用水的三态变化分析云、雨、雹、雪、雾、露、霜的形成，感受自然现象的美妙与和谐，引导学生了解我国水资源的现状，认识水对于人类的重要意义，从而使学生树立环保意识和节水意识。前几节介绍了6种物态变化，而木节教材让学生运用这些知识解释云和雨等自然现象的成因，认识地球上水循环的过程，既是对前面知识的综合，又拓展了学生的视野。本节的编写思路是：首先通过图片（图4-38）让学生感知自然界中的水在进行着周而复始的循环，再综合运用物态变化的知识，分析自然界中的水循环的具体过程和成因；然后从水循环拓展开去，以图文并茂的形式，引发学生认识水资源，了解水的珍贵；最后通过图例说明：人们不合理地利用水资源，将会给人类带来灾难，所以要保护水资源，节约用水。旧教材没有这局部内容，新教材打破以往只重视知识体系的编排思路，通过水循环将物态变化的知识综合在了一起，另外“水循环”和“水资源”与第一节谈到的“全球变温”相照应，引导学生关注人类的生存环境和可持续开展，培养学生的环保意识、节水意识，树立科学开展观。本节教学重点：本节内容既为学生综合运用物态变化的知识搭建了一个平台，也是培养学生情感态度价值观的极好素材.分析云、雨、雹、雪、雾、露、霜等自然现象的成因，增强学生环境的意识和节水意识，是本节教学的重点。本节教学难点：云、雨、雹、雪、雾、露、霜等自然现象的形成，涉及到多种物态变化，正确区分并合理解释它们的成因，是本节教学的难点。3 .教学建议本节课没有新的概念，是前几节知识的综合运用，教学时可开放教学空间，让学生通过阅读教材、查询资料、交流讨论等方式，进行自主合作学习。关于课的引入，教师可以先吟诵唐代诗人李白的著名诗句：“君不见黄河之水天上来，奔流到海不复回“，引起学生的注意，然后提出：那么水是不是从“天上”来的呢？水奔流到海之后是不是“不复回”了呢？学生对这两个问题肯定会有一番争论，在原有知识、经验的根底上，最后会逐渐达成共识，即地球上的水是不断循环的。还可利用多媒体播放一些画面：辽阔的大海，飘荡的白云，皑皑的雪山，奔腾的江河；同时配以画外音：地球上的水处于不停地运动、变化之中，地球是一个巨大的水循环系统。为了激发学生的兴趣，也可以做一个“空中生水”的小实验：事先用冰箱的冷冻室冷冻一瓶易拉罐（里面最好结冰），上课时把刚从冰箱取出不久的易拉罐展示给学生，用枯燥的毛巾将外壁擦干，学生观察到罐的外壁又出现了水珠。启发学生思考：外壁的水是从哪里来的？空气中的水蒸气又是从哪里来的？根据学生的答复引入：自然界中也存在类似的水循环的过程。自然界中的水循环教材通过图4-38及相关文字，说明地球上水循环的大体过程，引发学生对相关问题的思考，激发学习兴趣。在具体教学中，可组织学生阅读教材后，答复以下问题:地球上的水是通过什么途径进入大气层的？（江海湖泊中的水蒸发，变成水蒸气进入大气层。）大气中的水又通过什么途径回到地球？（大气中的水蒸通过降水又回到地球。）如果自然界没有水循环将会出现哪些后果？（地球上有直有水，无水的地方一直无水；淡水资源会逐渐枯竭等。）通过以上问题的讨论,让学生初步理清地球上的水循环过中领略大自然的美妙与和谐。气冷却后，水的地方一程，并可从水循环的过讨论后，可用图4.5/的形式小结，便于学生直观地认识程。云、雨、雹、雪、雾、露、霜的形成关于“云、雨、雹、雪、雾、露、霜”的成因，可以让学生阅读教材图439图4-45及相关文字说明，理解它们的形成过程，明确这些过程中有哪些物态变化。为了检查学生的学习效果，可让学生阅读后完成以下练习：江河湖海、土壤、植物中的水通过变成水蒸气，升入天空后，遇冷时，有的成小水滴，有的成小冰晶，形成千姿百态的云；云中的小水滴长大到定程度后，降落到地面上，这就是;云中的小冰晶长大到一定程度后，降落到地面上，这就是，在教学过程中，还可穿插如下小实验，帮助学生体验水循环的过程，并增加学习的兴趣。实验1：人造雾和雨如图4.52所示，向圆锥瓶内注入少量的温水，稍后取一枯燥的蒸在瓶口，在蒸发皿中放置些冰块。请学生观察并思考：（1）瓶口内出现了什么现象？是怎么产生的呢？（瓶口内出现了“白雾”，这是温水蒸发形成的水蒸气又遇冷液化成了小水珠。）（2）蒸发皿的底部出现了什么现象？是怎么形成的？（蒸发皿的现了水珠，这也是温水蒸发形成的水蒸气遇冷液化而成的。）（3）蒸发皿中的冰块发生了什么现象？（冰块逐渐熔化。）（4）与实验现象相类似的自然现象有哪些？（雾、雨、露。）实验2：制造云雾器材：一只大铁筒，一只小铁筒，冰或雪、食盐实验步骤：（1）制造小冰箱。在一只大铁筒里，放一只小铁筒，筒底下及周围按3：1配料放许多冰块（或雪）和食盐，如图3所示。（2）小铁筒内空气很快冷却，对着小铁筒哈一口气，筒内就出云雾在飘动。用手电筒照一下，这些云雾就清楚地显现出来。解释：在大筒与小筒间放入3：J的冰块和食盐，因冰块吸热使体的温度很低，向小筒内哈气，口中呼出的水蒸气遇到冷空气后液化，发皿盖朦胧的底部出并在小铁现淡淡的图小筒内气形成小水滴悬浮在小筒内。水是珍贵的资源可结合上面介绍的“水循环”引入：水循环使陆地上的淡水不断得到补充，那地球上的淡水是取之不尽，用之不竭的吗？引发学生争论，说出各自的理由，激发学生学习的积极性。为了使学生有感可发,同时培养学生通过各种渠道获取信息的能力，课前可布置学生上网浏览、到图书馆查阅，收集有关“水资源''的资料。在学生讨论交流的根底上，指导学生阅读教材，并让学生列举产生水资源危机的种种原因，如：（1）地球上的水97.2%是海洋咸水，人类实际可直接利用的淡水不到0.03%；（2）人类对水资源的过量使用，超过了水资源自然更新的速度；（3）生产、生活对水体的污染，加剧水资源的短缺；（4）破坏森林，造成水土流失；（5）富营养化引发“赤潮”教学时，还可进一步组织学生讨论：破坏水资源会带给人类哪些危害？加深对水资源的认识。要特别注意充分利用各种社会资源，让学生结合身边的实际情况，认识破坏水资源给人们带来的危害。通过以上教学，要让学生充分认识到水是地球上十分珍贵的资源，而我国是一个严重缺水的国家，但是我们身边的水浪费和污染情况却很严重，让学生树立起保护水资源的意识，积极参与到保护水资源的活动中来。有效、合理利用水资源这局部内容可以让学生自学阅读。在阅读的根底上，鼓励学生结合自己的生活经验，谈谈应如何节约用水。通过学生的交流、讨论，对水资源的保护、开发、利用提出自己独特的见解。还可指导学生课后对学校的用水情况作一个调查：了解学校每月用多少水？指出哪地方有浪费水的现象，设计一些有利于节水的方案，向学校提出一些合理化建议，并以班级名义写一份建议书张贴在学校宣传栏，呼吁全体师生节约用水、珍惜水资源。4 .教学评价课堂测评1 .雨、露、霜、冰都是自然界中水的“化身”，其中由空气中的水蒸气凝华而成的是（）A.雨B.露C.霜D.冰2 .曾经“其水澄澈，冬夏不减”的罗布泊，现已干涸无水，附近曾繁华一时的楼兰古国早已被茫茫沙漠所吞没。造成罗布泊干涸的原因不可能是以下哪-种？（）A.自然蒸发B.无节制的引流灌溉C.土地沙化D.过度放牧3 .以下说法中正确的选项是（）A.到处都是水，淡水资源是取之不尽、用之不竭的B.人们可以直接利用的淡水不到地球上水的0.03%,所以要保护水资源C.保护水资源，只要减少污染就行了D.只要节约用水，就能保护好水资源4 .水蒸气在高空遇冷时，有的成小水滴，有的成小冰品，形成千姿白态的云。5 .春秋季节，夜间气温降低时，空气中的水蒸气在较冷的地面成小水珠，这就是露。a.请根据 环过程。b.我国 保护水资源是 活和生产实 源的具体措施参考6 .地球上的水在不停地循环着，在循环过程中水的状态不断地发生变化，4所示。水循环示意图，简单描述水循是严重缺水国家，合理利用和每个公民的责任。请你结合生际，提出合理利用和保护水资（要求写出两条）。答案】1. C2. A3. B4. 液化凝华5. 液化6. a.太阳照射使陆地和海洋外表的水蒸发成水蒸气上升，水蒸气在空中遇冷液化成小水滴或凝华成小冰品下落。b.合理利用水资源的措施有：采用滴灌或喷灌，节约用水，减少输水过程中水的蒸发等。保护水资源的措施有：节约用水，防止水污染，防止水土流失等。“自我评价与作业”指导1 .(BS)2 .可以指导学生写一篇关于水资源的科普小论文，并在班里组织交流。3 .云、雨、露、雾是水蒸气液化形成的；霜、雪是水蒸气凝华形成的。四、课程资源1 .温度计的开展围的不同， 电偶温度的。他的第 所示。使用 水面就会 计，受外界过来，把液 的温度计， 在温度计物质，制造 冰混合时把纯水凝固时的温度定现在人们使用的温度计种类繁多，根据所用测温物质的不同和测温范有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差计、辐射温度计和光测温度计等。世界上最早的温度计是意大利科学家伽利略(1564-642)于1593年创造一只温度计是根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡，如图1时先给玻璃泡加热，然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化，玻璃管中的上下移动，根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的上下。这种温度大气压强等环境因素的影响较大，测量误差大。伽利略的学生和其他科学家，在这个根底上反复改良，如把玻璃管倒体放在管内，把玻璃管封闭等。比拟突出的是法国人布利奥在1659年制造他把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改为水银，这样的温度计已具备了现的雏形。荷兰人华伦海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水银作为测量了更精确的温度计。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和的温度；经过反复实验与核准，最后把定浓度的盐水凝固时的温度定为(TF,为32年，把标准大气压下水沸腾的温度定为212呼，用F代表华氏温度，这就是华氏温度计。在华氏温度计出现的同时，法国人列缪尔(16831757)也设计制造了一种温度计。他认为水银的膨胀系数太小，不宜做测温物质。他专心研究用酒精作为测温物质的优点。他反复实践发现，含有1/5水的酒精，在水的结冰温度和沸腾温度之间，其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位。因此他把冰点和沸点之间分成80份，定为自己温度计的温度分度，这就是列氏温度计。华氏温度计制成后又经过30多年，瑞典人摄尔修斯于1742年改良了华伦海特温度计的刻度，他把水的沸点定为零度，把水的冰点定为100度。后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来，就成了现在的百分温度，即摄氏温度，用。C表示。华氏温度与摄氏温度的关系为。F=95°C+32,或。C=59(oF-32)o现在英、美国家多用华氏温度，德国多用列氏温度，而世界科技界和工农业生产中，以及我国、法国等大多数国家那么多用摄氏温度。随着科学技术的开展和现代工业技术的需要，测温技术也不断地改良和提高。由于测温范围越来越广，根据不同的要求，又制造出不同需要的测温仪器。下面介绍几种。气体温度计多用氢气或氮气作测温物质，因为氢气和氯气的液化温度很低，接近于绝对零度，故它的测温范围很广。这种温度计精确度很高，多用于精密测量。电阻温度计分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这-特性制成的。金属温度计主要有用的、金、铜、银等纯金属的及铸铁、磷青铜合金的；半导体温度计主要用碳、错等。电阻温度计使用方便可靠，已广泛应用。它的测量范围为260。C至600。C左右。温差电偶温度计是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端，另两端与测量仪表连接，形成电路。把工作端放在被测温度处，工作端与自由端温度不同时，就会出现电动势，因而有电流通过回路。通过电学量的测量，利用处的温度，就可以测定另一处的温度。这种温度计多用铜一一康铜、铁一一康铜、银铭一一康铜、金钻一一铜、钳一一铐等组成。它适用于温差较大的两种物质之间，多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000。C的高温,有的能测接近绝对零度的低温。高温温度计是指专门用来测量500以上的温度的温度计，有光测温度计、比色温度计和辐射温度计。其测量范围为500。C至3000。C以上，不适用于测量低温。2 .人的正常体温每个人和周围的人都有着这样或者那样的不同，比方年龄、身高、体重，但是在一个数字上大家都样，那就是体温37。真是不可思议！我们的体温竟然会如此相似：不管是住在北极冰天雪地下的因纽特人，还是栖身于非洲伊图里森林的俾格米人，把温度计放在他们的舌头下，量出来的体温全都一样。同时，我们的体温还有个性质，就是维持根本恒定。无论你剧烈运动，挥汗如雨，还是心平气和，酣然入梦，体温根本保持不变。只要体温比正常值有的变化，就会让你感到不舒服。如果体温比正常值上升或下降了1C,你就需要去就诊。在体温方面，人和人是如此相似，实在是太奇妙了。呼吸、流汗、排泄以及其它身体的功能，维持体温的恒定。严格地说，37C只是体温概略的数字，因为身体各部位的温度会略有差异。我们皮肤的温度通常比体内的温度大约低3到4,你可以把温度计放在舌头下，或用手握住量一量，就会看到差异。此外,由于活动所产生的器官的新陈代谢与血液流动的变化，也会使体温略有改变。其实早在人们懂得测量体温以前，我们的祖先就已经假设，身体里面最热的部位是“热血沸腾”的心脏。但是现代研究发现，肝脏的温度在38°C上下，荣登人体最热器官的宝座。在一天当中，人的体温也是稍有变化的，下午的时候会缓慢上升到最高点,一般会比在夜间最低的温度高出将近1度,所以37。C仅是人体全天体温的平均值。3 .烧不着的布条图2用手拿着 有趣的现 穿过了布上水，四 纸很快就找一块棉布条，用水淋湿，在中间局部滴上酒精，然后布条的两端，把布条张开，用蜡烛的火焰烧有酒精的局部。象出现了：在棉布条正对火焰的上方升起了火焰，好象烛焰条。拿下布条一看，真奇怪，棉布条并没有烧焦。还可以做一个实验：用一张纸折成一只小纸锅，里面盛角穿上四根线绳把它吊起来，下面点一支蜡烛。通常情况下,被烧着了，可是现在水都烧开了，纸锅仍未着火。100,而这是为什么呢？原来水在沸腾的过程中（只要有水存在），温度不会再升高，始终保持布和纸的燃烧温度都超过100C。因此，虽然酒精燃烧了，水也烧开了，但是在水的保护下，布和纸没有被烧着。“烧不着的布条''是魔术师经常表演的一个节目。下面讲一个有关意大利著名物理学家费米的故事。费米一生有很多杰出的发现和创造，他所以能有那么大的成就，就是因为他非常善于把理论知识同实验结合起来。据说他在罗马大学当教授的时侯。喜欢和学生讨论一个个的实际问题。他一边分析，一边实验，问题解决了，学生也学到了思考问题和解决问题的方法。有一次，费米问一位同学：烧菜用的橄榄油，它的沸点比锡锅的熔点高，但人们却能够在锡制的平底锅里用橄榄油煎东西，看起来油沸腾了，锡锅并没有烧坏，这是什么缘故？你能答复这个问题吗？这个问题是这样解释的：煎东西的时候，看起来好象是油沸腾了，实际上油并没有沸腾，而是食物里的水分在沸腾，我们知道水的沸点是Io（TC,它沸腾时，要变成气体跑掉，带走大量的热，这样油的温度不会升得很高，比锡的熔点（232）低，所以锡锅不会熔化。4 .沸腾的成因沸腾是种剧烈的汽化现象，它总伴随着气泡的产生、上升和破裂过程。对于沸腾的成因，要从分析气泡的变化入手，弄清沸腾的微观机制，对沸腾的成因才能有全面正确的认识。我们知道，水中溶有少量空气，容器壁的外表小空穴中也吸附着空气，这些小气泡起汽化核的作用。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少，当水被加热时，气泡首先在受热的器壁上生成。气泡生成之后，由于水继续被加热，在受热壁附近形成过热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽。泡内除了原有的空气外，又增加了水蒸汽，使泡内的压强（空气压与蒸汽压之和）不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受的浮力也随之增大。当气泡所受的浮力大于气泡与器壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮。在沸腾前，容器里各水层的温度不同，受热壁附近水层的温度较高，水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气的压强随水温的降低而降低，泡内有一局部水蒸汽凝结成水饱和蒸汽压亦在减小，而外界压强根本不变，此时，泡外压强大于泡内压强，于是，上浮的气泡在上升过程中体积将缩小。当水温接近沸点时，有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振荡，产生“嗡、嗡''的响声。这就是“响水不开”的道理。对水继续加热，由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层，使整个容器的水温趋于一致，此时，气泡脱离器壁上浮，其内部的饱和水蒸汽将不会凝结，饱和蒸汽压趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中，液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小，因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小，气泡液一气分界面上的力学平衡遭破坏，气泡迅速膨胀，加速上浮，直至水面释放出蒸汽和空气，水开始沸腾了。水沸腾时，虽然水温不再变化，但水仍不断地从外界热源吸取热量，这些能量供应液体分子克服液体内局部子间的引力，逸出液体进入气泡内，气泡内的混合气体质量也在不断增大。5 .物质有多少种状态自然界的各种物质都是由大量微观粒子构成的。当大量微观粒子在一定的压强和温度下相互聚集为一种稳定的状态时，就叫做“物质的一种状态"，简称为物态。在19世纪，人们还只能根据物质的宏观特征来区分物质的状态，那时还只知道有三种状态，即固态、液态和气态。初中的物态变化，就是讲这三种常见的物质状态间的变化问题。一般说来，任何一种物质，在温度、压强等发生变化时，都会呈现不同的物态，研究物态变化对于深入了解物质的结构及性质，对于研制新材料及新物质，都具有很大的现实意义。气体物质处于高温条件下，原子、分子剧烈碰撞被电离，或者气体物质被射线照射以后，原子被电离，整个气体含有足够数量的离子和带负电的电子，而且一般情况下正负电荷量几乎处处相等，这种聚集态叫等离子态。如果物质处于极高的压力作用下，例如压强超过大气压的140万倍，组成物质的所有原子的电子壳层都会被“挤破”，电子都变成为“公有”，原子失去了它原来的化学特征。这些“光身”的原子核在高压作用下会紧密地堆积起来（当然，再紧密也会有电子存在和活动的空隙），成为密度非常大的（大约是水的密度的3万至6.5万倍）状态，称为超固态。有些书籍把等离子态称为物质的第四态，把超固态称为物质的第五种状态。进一步从物质的内部结构去考虑，物态就远不止这几种了。例如，在固体物质中，有的其内部微观粒子呈周期性、对称性的规那么排列，称为结晶态。而另外一些，如玻璃、沥青等物质，常温下虽然也有固定的形状和体积，不能流动，但其内部结构那么更像液体，称为玻璃态（非晶体）。还有一些有机物质，能够流动，又具有某些晶体的光学特性，是介于液态和结晶态之间的状态，称为液晶态。很多物质在极低的温度下，会出现电阻消失的现象，称为超导态；在极低的温度下，某些液体的粘滞性会完全消失，叫做超流态。在巨大的压力下，平时是气体的氢，可以转变为具有金属特性的固态，称为金属氢态。天文学家发现，在宇宙中存在着比超固态密度更大的物质状态，例如组成中子星的中子态，还有密度更高的超子态、反常中子态、黑洞等等。由于反粒子，如反质子、反电子、反中子等都己被发现，有人预言在宇宙中会存在着全部由反粒子构成的反物质世界，但还没有得到证实。1998年6月3日，美国发射的航天飞机“发现者”号装载了一台磁谱仪，期望探测到宇宙空间中可能存在的反物质，其中一个关键部件是由中国科学院电工研究所制造的直径1200mm、高800mm、中心磁感强度为0.134OT的永久磁体。总之，从物质的内部结构去分析，物态的种类很多，并且随着科学技术的进步，人们对物质世界的认识会继续深入，更多的物态会被发现和被人所认识。6.新型导热装置热管热管是20世纪80年代制出来的一种导热本领非常大的 比铜的导热本领大上千倍，而它的结构却并不复杂。在热管的 了一层多孔的材料，叫做吸收芯，它吸收了一些象酒精、乙醛 易挥发的液体，然后把两头密封起来，这就是其貌不扬，能力烯R 装置，它内壁衬阜时之类的冬？过“人的热管。为什么当管的一端受热时，热量会很快从一端传到另一端？原来，在所有的普通导热材料中，以金属导热为最快，但金属的热传导有一个过程。而热管的“高明”之处在于巧用汽化热，当管子一头受热时，吸液芯中的液体马上吸热汽化，液体分子变为速度极高的气体分子很快“飞”到管子另一端，与管壁相碰交出了热量冷却为液体，经吸液芯毛细管的作用回到热端再重复以上的过程，不一会儿，热量就传过去了，所以它的导热比金属快得多。热管是极有用的特殊人工材料，在宇宙飞船、卫星等人造天体中装上热管，可使晒太阳的一面与不晒太阳的一面温差大大减小，保持人造天体各局部温度根本均匀，保证了人造天体内各种仪器、仪表的正常工作。开采石油的输油管在冬天易冻结，利用热管可以把地下深处的地热引到输油管中，到达防冻的目的；在公路下埋上热管，那么成了寒冬的不结冰的公路。有些不允许直接加热的设备可以利用热管间接加热，颇为方便。同时，热管也可以作为高效散热器，提高热效率。7 .为什么温水比冷水结冰快？有经验的汽车驾驶员都知道，冬天洗车最好用冷水而不用温水，否那么温水一沾到车厢便会马上结冰。难道温水比冷水结冰快？这是为什么呢？其实，解释不了这个奇怪的自然现象是非常正常的，因为迄今为止，连科学家也没有搞清楚：为什么冬天温水比冷水冰得快？当今世界上还没有人能够破解这个看似稀松平常的自然之谜。据说，古希腊人曾发现了这个有意思的自然现象，但他们没有找到答案。1969年，一名坦桑尼亚大学生艾拉斯托穆宾巴正式向全世界提出这个问题：为什么冬天温水比冷水冻得快？从那以后，这个问题才被全世界科学家所关注。据说，1969年盛夏，艾拉斯托穆宾巴想亲手制作冰激凌，他把一杯由牛奶和糖水等物质相混合、还没有放凉的温热液体放进了冰箱冷冻室，结果他惊讶地发现，这次液体结晶得比以往任何一次都快，他很快就吃到了自己亲手制作的冰激凌。这个有趣的发现激发他深入研究的欲望。从那以后，艾拉斯托穆宾巴相继做了很多温水冷冻实验，写了很多篇研究报告，由于艾拉斯托穆宾巴的突出奉献，这个神奇的自然现象现在被科学界称为“穆宾巴效应现在，在许多解释中最为普遍的是温差理论：因为温水与周围环境之间的温差大于冷水与周围环境之间的温差，温差大温水中水分子的能量会很快散发到周围环境中。当然，这个理论仍然遭到许多科学家的质疑，因为按照这个理论，冷水与周围环境之间的温差小，冷水分子能量失去较慢，那么出现的问题是，温水终究要变成冷水，它变成冷水后结晶速度应该与冷水直接冷冻一样。因此，考虑到把温水冷却成冷水时消耗的时间，应该得出结论，即无论怎样冷水都应该比温水冷冻得快。看来，这个“温差理论”也不值得信任。那么，温水到底缘何比冷水冻得快呢？温水在冷冻过程中肯定还有一个至今未被人们认识的机理。也许不久的将来，科学家会解开藏在我们身边的这个谜团。8 .烫手的冰我们习惯上认为，水的固体状态一一冰不能在OC以上存在。可是物理学家布里治曼的研究告诉我们却不是这样：在极高的压力下，水能够在比0高得多的温度里变成固体，并且保持固体状态。布里治曼指出，冰不止有一种，而有好几种。有一种冰，他叫它为“第五种冰”，是在20600个大气压下得到的，它在76C的温度里还能保持着固体状态。它可能会烫坏我们的手指一一假设我们能够摸到它的话。可是我们没有可能跟它接触，因为“第五种冰”是在最好的钢制成的厚壁容器里用极强的压力机加上极大的压力才制成的。我们只能用间接的方法来知道这种“热冰”的性质。说来很有趣，“热冰”的密度比普通冰高，甚至比水高：它的密度是1.05×10gm3o9 .水污染种种人类的生产、生活中离不开水，水是生命之源。水污染有多种原因。1 .生活污水、牲畜污水、食品工业和造纸工业废水中，含有大量的碳水化合物、蛋白质、油质和木质素等形成水的需氧物质污染。2 .植物营养物质污染：生活污水、含磷洗涤剂的污水、食品及化肥工业的废水中，均含有磷、氮等植物营养物质，可导致湖每中的水富营养化，引发“赤潮3 .发电厂和工矿企业向水体排放高温废水，使水体温度增高，溶解氧减少，形成水的热污染4 .病原体污染：生活污水、畜禽饲养场污水、未经无害处理的医院废水，以及制革、洗毛、屠宰场的废水中含有各种病原体，饮用和接触受污染的水可以传播疾病。水对人类的价值来自各个方面，因而水污染造成的损失也是十分巨大的。水污染可导致疾病增加，生物资源受损，生产设备遭腐蚀或被堵塞，产品质量下降，净化费用增长，降低水体作为风景、观光、文化、娱乐及体育活动的价值。10 .我国的水资源我国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300H?,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后，我国现实可利用的淡水资源量那么更少，仅为IlOOo亿立方米左右，人均可利用水资源量约为900nA并且其分布极不均衡。到20世纪末,全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水缺乏问题，其中比拟严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。据监测，目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，对我国正在实施的可持续开展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城市居民的饮水平安和人民群众的健康。水利部预测，2030年中国人口将到达16亿，届时人均水资源量仅有175Om3。在充分考虑节水情况下，预计用水总量为7000亿至8000亿立方米，要求供水能力比现在增长1300亿至2300亿立方米，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，水资源开发难度极大。新中国成立50多年来，我国初步建成了较为完善的防洪减灾体系、农田灌溉体系和城乡供水体系,提高了农业抗御水旱灾害的能力，有效地改善了农业生产条件，促进和保障了城乡社会经济的开展和人民生活水平的提高。但是，水资源问题一直没有得到根本解决，成为影响我国经济社会可持续开展的一个重大问题。我国是一个水资源贫乏的国家，人均水资源量只有世界人均占有量的四分之一，而且在时空的分布上又极为不均。全国668座城市中有400多座城市缺水。2000年和2001年，北方一些地区在遭受屡次沙尘暴之后又遭受大旱，水资源紧缺与经济社会开展的矛盾更加突出。据统计，2001年全国农作物因旱受灾面积3846万公顷，成灾2370万公顷，绝收642万公顷，因旱粮食损失548亿公斤，经济作物损失538亿元。水环境恶化的趋势也没有得到有效的遏制。全国水土流失面积367万平方公里，占国土面积的38%。全国近一半河段和九成的城市水域受到不同程度的污染。水环境的恶化，破坏了生态系统，进一步加剧了水资源紧缺的矛盾。随着我国人口的增加，经济的开展和城市化进程的加快，我国水资源形势将更为严峻，以水资源紧张、水污染严重和洪涝灾害为特征的水危机已经成为我国可持续开展的重要制约因素,成为实现新时期经济社会开展目标具有根底性、全局性和战略性的重大问题。为此，党和国家把水资源问题同粮食、石油一起作为国家的重要战略资源，提出了“全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理”，“兴利除害相结合，开源节流并重，防洪抗旱并举”，“开源节流并重，把节约放在突出位置，以提高用水效率为核心，全面推行各种节水技术和措施，开展节水型产业，建立节水型社会”，实现水资源的可持续利用等一系列水利建设的方针政策。五、补充习题段时间后下车，有时会觉察眼镜镜片模糊。此现象是由于车外空气中的水蒸气遇到冰冷的镜片发生（）A旅化2 .用温度计测量烧杯中的温度，如图4所示的几种做法中正确的选项是()3 .以下关于沸腾和蒸发的说法正确的选项是()A.沸腾要吸热，蒸发在任何温度都能进行，所以不需吸热8 .蒸发的快慢与温度无关，沸腾时温度不变C.蒸发可使液体自身温度降低，沸腾只有到达沸点才能发生D.蒸发和沸腾都可以在液体外表和内部进行9 .现代建筑出现一种新设计：在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球，球内充入一种非晶体材料，当温度升高时，球内材料熔化吸热，当温度降低时，球内材料凝固放热，使建筑内温度根本保持不变。下面图5中四个图像中，表示球内材料的熔化图像的是()图510 以下几种说法中，正确的选项是()A.给冰加热，冰的温度一定升高5C的水放入OC的房间，水将会结冰C.冰棒周围的“白气”，是冰升华形成的水蒸气D.冬天户外的水管容易冻裂，是由于水结成冰后体积变大的缘故11 冷天，在暖和的室内玻璃窗上会“出汗”或结冰花，以下有关说法不无项的理项号)A.“汗”出在玻璃窗上室外的一面B.冰花结在玻璃窗室内的一面C.玻璃窗上的“汗”是水蒸气液化而成的D.玻璃窗上的冰花是水蒸气凝华而成的7 .酒精温度计和煤油温度计能测量的最高温度是不同的，这主要是由于酒精和煤油的1)A.沸点不同形瓶中 一些冰 滴逐渐 下说法8 .小明为模拟大自然悯”的形成，做了如图6所示的实验。向锥注入少量的温水，稍后，取一枯燥的外表皿盖在瓶口，在外表皿中放置块，稍后，在瓶内出现朦胧的“白雾”，外表皿底部看到有小水滴，小水变大，最终下落到瓶内。由此实验可知雨滴形成的过程和物态变化，以正确的选项是()A.B.C.D.9.A.B.C.D.水蒸气上升, 水蒸气下降, 水蒸气上升, 水蒸气下降,当遇冷时, 当遇热时, 当遇冷时, 当遇热时,水蒸气凝结成水滴: 水蒸气凝结成水滴: 水蒸气凝结成水滴: 水蒸气凝结成水滴:物态变化为液化 物态变化为液化 物态变化为汽化 物态变化为汽化有两杯水，一杯在阳光下，一杯在阴凉处，里面都有没熔化的冰块, 在阳光下的水的温度高 在阴凉处的水的温度高 两杯水的温度一样高两杯水温度的上下无法进行比拟10.如图7画出了质量相等的甲、乙两种固态物质，在用 加热时温度随时间变化的图像。根据图像分析下面说法，正确 （ ）A.B.C.D.甲、 甲、 甲、 甲、乙两种物质在熔化时吸热相等乙两种物质的熔点相同乙两种物质在固态时升高相同的温度，甲物质吸热较多 乙两种物质在液态时升高相同的温度，甲物质吸热较多图7相同热源 的选项是IL把酒精擦在手臂上感觉凉，这是因为酒精在时要热（填吸或放）。12 .在卫生间里洗过热水澡后，室内的玻璃镜面变得模糊不清，过间，镜面又变得清晰起来。镜面上发生的这两种现象的物态变化是先,13 .如图8所示，甲、乙两个房间里相同的电炉上，相同的两壶开，我们可以根据所观察的房间壶嘴的上方白气较多，判断出房间的了 一段时 再。水都已烧 气温较高。 技术迈上14 .2005年神舟6号飞船完成任务顺利返回，这标志着我国航天了一个新台阶。神舟系列飞船的外外表都涂有特殊材料，它在高温下（填写“吸热”或"放热”）变成气态，对飞船起到保护作用。15 .最近人们研制出一种衣料，其纤维中增加了微胶囊，这种胶囊中所含的物质在常温下呈液态,在温度降低时会凝固。人们穿上用这种衣料做成的衣服，在气温降低时倍感温暖。其中的原因是。16 .在很冷的地区使用酒精温度计，而不用水银温度计，其主要原因是。17 .小明为了研究液体蒸发的快慢与哪些因素有关，将的水和酒精分别装入两个相同的烧杯中，然后将它们放置在（相同环境）里。过了一段时间，他观察到酒精液面明显低面。试根据这个蒸发快慢的现象，提出一个相关的问题。18 .刘娟同学经常利用课余时间帮妈妈做家务，她在一次消灭蚊子时，用的是如图9所示的气雾杀虫剂。刘娟同学用这种杀虫剂会后，手明显感觉到盛杀虫剂的金属罐变凉了，她摇了摇金属罐，到罐里有液体，她又通过阅读说明书得知这种杀虫剂是用一种极易学原料和药物配制而成的。请你应用所学的物理知识解释金属罐变图9体积相同 同一房间 于水的液房间里的 喷洒了一 明显感觉 挥发的化 凉的原因。 所示：19 .在“观察水的沸腾”的实验中，小组记录的实验数据如下表时间（min）45678910111213温度（C）90919397989898989898（1）从记录的数据可得出的实验结论是：此时水沸腾的温度是C。（2）实验得到的结论与水在标准大气压下的沸点I（XrC有明显的差异，其原因可能是:20 .炎热的夏季，家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软。而冰块熔化时，没有逐渐变软的过程。由此推测，不同物质熔化时，温度的变化规律可能不同，我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。为让碎冰和碎蜡均匀和缓慢地熔化，我们把碎冰放到盛有温水烧杯中，把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据，实验装置如图10所示。图12(1)图11是(填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图象。图12所示温度计显示的是蜡某时刻的温度，它的示数是(2)在冰和蜡熔化过程中，如果将试管从烧杯拿出来，冰和蜡停止熔化。将试管放回烧杯后，冰和蜡又继续熔化。说明固体熔化时需要。(3)如果让你自己实验探究冰和蜡熔化时温度的变化规律，你在实验中会想到注意哪些问题呢？请你至少写出一条考前须知。21 .阅读短文，答复以下问题。我叫小水滴，住在大海里，喜欢到处旅行。这天我和伙伴们正在嬉戏，不知不觉中我的身体变轻了，终于和其他伙伴一起悠悠地进入了高空。哇!新的旅行又开始了！我们越升越高，高空的温度却越来越低，低温使我们挤成一团，变成很小很小的水珠，渐渐的我和其他许多来自世界各地的小水珠联成了一朵朵千姿百态的云。风推着我们在天空中飘行，气温更低了，我感到身体重了许多，有的小伙伴甚至变成了漂亮的雪花。当风伯伯再也托不起我时，我和伙伴们一个个急速地下降。不一会儿我们就降到了地面，给花草树木作了“棉被”。太阳升起来了，我又恢复了原状，流到了小溪里，快乐地顺着小溪到达河流，我又回到了大海的怀抱，等待着下一次旅行的开始！上文中的，小水滴，经历了哪些物态变化？【参考答案】1 .A2.C3.C4.C5.D6.A7.A8.A9.C10.A11 .汽化(蒸发)吸12 .液化汽化13 .甲乙14 .吸15 .凝固放热16 .液态酒精比液态水银的凝