《苏教版四年级上册科学第三单元思维导图》

中心主题： 水的秘密

一、水的形态变化 (状态变化)

• 一级分支： 固态（冰）

  • 二级分支： 形成条件：温度低于冰点（0℃）
  • 二级分支： 特征：坚硬，固定形状
  • 二级分支： 例子：冰块，冰山，冰雪

• 一级分支： 液态（水）

  • 二级分支： 形成条件：常温（0℃-100℃）
  • 二级分支： 特征：流动性，无固定形状，有体积
  • 二级分支： 例子：江河湖海，雨水，自来水

• 一级分支： 气态（水蒸气）

  • 二级分支： 形成条件：温度高于沸点（100℃）或蒸发
  • 二级分支： 特征：无色无味，弥散性，无固定形状和体积
  • 二级分支： 例子：烧开水产生的蒸汽，雾气

• 一级分支： 状态变化过程

  • 二级分支： 融化：固态 -> 液态 （需要吸收热量）
    • 三级分支： 影响因素：温度
    • 三级分支： 例子：冰块融化成水
  • 二级分支： 凝固：液态 -> 固态 （需要放出热量）
    • 三级分支： 影响因素：温度
    • 三级分支： 例子：水结冰
  • 二级分支： 蒸发：液态 -> 气态 （需要吸收热量）
    • 三级分支： 影响因素：温度，表面积，空气流动
    • 三级分支： 例子：湿衣服晾干，水壶烧开冒蒸汽
  • 二级分支： 沸腾：液态 -> 气态 （一种剧烈的蒸发）
    • 三级分支： 特点：达到沸点时发生，产生大量气泡
    • 三级分支： 影响因素：气压（气压低，沸点降低）
    • 三级分支： 例子：烧开水
  • 二级分支： 凝结：气态 -> 液态 （需要放出热量）
    • 三级分支： 影响因素：温度
    • 三级分支： 例子：水蒸气遇到冷玻璃变成水珠
  • 二级分支： 升华：固态 -> 气态 （需要吸收热量）
    • 三级分支： 例子：冰冻的衣服直接变干（在干燥寒冷的环境下）
  • 二级分支： 凝华：气态 -> 固态 （需要放出热量）
    • 三级分支： 例子：霜的形成

二、水的溶解性

• 一级分支： 溶解

  • 二级分支： 定义：一种物质分散到另一种物质中
  • 二级分支： 溶质：被溶解的物质
    • 三级分支： 例子：盐，糖
  • 二级分支： 溶剂：溶解溶质的物质
    • 三级分支： 例子：水
  • 二级分支： 溶液：溶质溶解在溶剂中形成的混合物
    • 三级分支： 例子：盐水，糖水

• 一级分支： 影响溶解的因素

  • 二级分支： 温度：一般来说，温度升高，溶解度增大（但并非所有物质如此）
  • 二级分支： 搅拌：搅拌加快溶解速度
  • 二级分支： 溶质颗粒大小：颗粒越小，溶解越快

• 一级分支： 溶解的现象

  • 二级分支： 溶解后，溶质消失在水中，但质量并没有减少（质量守恒）
  • 二级分支： 溶解后，水的体积会略微增加（因为溶质分子进入水分子的空隙）

• 一级分支： 饱和溶液与不饱和溶液

  • 二级分支： 饱和溶液：在一定温度下，不能再溶解某种溶质的溶液。
  • 二级分支： 不饱和溶液：在一定温度下，还能继续溶解某种溶质的溶液。
  • 二级分支： 如何判断：
    • 添加溶质，看是否还能继续溶解。
    • 改变温度，看溶解度是否变化。

• 一级分支： 哪些物质能溶解在水中？

  • 二级分支： 盐
  • 二级分支： 糖
  • 二级分支： 味精
  • 二级分支： 部分气体 (例如：氧气)

• 一级分支： 哪些物质不能溶解在水中？

  • 二级分支： 沙子
  • 二级分支： 石子
  • 二级分支： 油

三、水的净化

• 一级分支： 为什么要净化水？

  • 二级分支： 保护水资源
  • 二级分支： 保证饮用水安全
  • 二级分支： 减少疾病传播

• 一级分支： 常见的净化方法

  • 二级分支： 沉淀：让水中悬浮的杂质沉淀到底部
    • 三级分支： 过程：静置一段时间
    • 三级分支： 作用：去除较大的悬浮物
  • 二级分支： 过滤：用过滤材料（如滤纸，沙子）将水中不溶的杂质滤除
    • 三级分支： 过程：水通过过滤材料
    • 三级分支： 作用：去除较小的悬浮物和不溶性杂质
  • 二级分支： 煮沸：将水煮沸，杀死水中的细菌和病毒
    • 三级分支： 过程：加热至沸腾并持续一段时间
    • 三级分支： 作用：杀菌消毒
  • 二级分支： 消毒：用消毒剂（如漂白粉，氯气）杀死水中的细菌和病毒
    • 三级分支： 过程：加入适量消毒剂
    • 三级分支： 作用：杀菌消毒
    • 三级分支： 注意：消毒剂的用量要严格控制，过量有害
  • 二级分支： 活性炭吸附：利用活性炭的多孔结构吸附水中的异味和色素
    • 三级分支： 过程：水通过活性炭
    • 三级分支： 作用：去除异味和色素

• 一级分支： 净化流程（简易净水器）

  • 二级分支： 沉淀 -> 过滤 (沙子，石子，棉花) -> 活性炭吸附 -> 煮沸/消毒

四、水的用途和保护

• 一级分支： 水的用途

  • 二级分支： 生活用水：饮用，洗涤，烹饪
  • 二级分支： 农业用水：灌溉农田
  • 二级分支： 工业用水：冷却，清洗，生产
  • 二级分支： 交通运输：航运
  • 二级分支： 水力发电：利用水能发电
  • 二级分支： 娱乐：游泳，水上运动

• 一级分支： 水资源短缺

  • 二级分支： 原因：
    • 人口增长
    • 工业发展
    • 环境污染
    • 气候变化
  • 二级分支： 影响：
    • 农业生产困难
    • 工业发展受限
    • 生态环境恶化
    • 居民生活困难

• 一级分支： 水资源保护

  • 二级分支： 节约用水：
    • 缩短淋浴时间
    • 使用节水型器具
    • 洗菜水浇花
    • 避免长流水
  • 二级分支： 防止水污染：
    • 不乱扔垃圾
    • 不向河流排放污水
    • 使用无磷洗涤剂
    • 保护水源地
  • 二级分支： 回收利用水：
    • 收集雨水
    • 中水回用
  • 二级分支： 加强宣传教育：提高节水意识和环保意识

五、水的循环

• 一级分支： 自然界的水循环

  • 二级分支： 蒸发：水从液态变成气态进入大气
  • 二级分支： 凝结：水蒸气变成小水滴或冰晶
  • 二级分支： 降水：小水滴或冰晶凝结增大后降落到地面（雨、雪、冰雹）
  • 二级分支： 径流：降水汇集形成河流、湖泊，最终流入海洋
  • 二级分支： 下渗：一部分降水渗透到地下，形成地下水
  • 二级分支： 植物蒸腾作用：植物将水分通过叶片蒸发到大气中

• 一级分支： 水循环的重要性

  • 二级分支： 维持地球生态平衡
  • 二级分支： 调节气候
  • 二级分支： 净化水资源

核心概念总结：

• 水的形态变化及其影响因素
• 溶解与影响溶解的因素
• 水的净化方法
• 水资源的用途、短缺与保护
• 水循环的过程与意义