《七下科学第二章思维导图》

一、地球上的水

1. 水的组成

• 分子构成：
  • 由氢元素(H)和氧元素(O)组成。
  • 化学式：H₂O
  • 两个氢原子和一个氧原子通过共价键结合。
• 元素组成：
  • 氢元素(H)和氧元素(O)。
  • 氢元素质量占比：约为11.1%。
  • 氧元素质量占比：约为88.9%。

2. 水的分布

• 总体分布：
  • 地球表面约71%被水覆盖。
  • 主要分布在海洋、陆地和大气中。
• 海洋：
  • 地球上最大的水体，占全球总水量的96.5%。
  • 主要为咸水，盐度较高。
  • 影响气候、天气和生物分布。
• 陆地：
  • 包括河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水等。
  • 淡水的主要来源。
  • 冰川是重要的固体水资源。
• 大气：
  • 以水蒸气、液态水和固态冰的形式存在。
  • 参与水循环，影响天气变化。

3. 水的形态

• 固态：
  • 冰：结晶形态，如冰川、冰山、雪。
  • 雪：冰晶集合体，降水形式之一。
• 液态：
  • 水：常见的液态形态，如雨水、河水、湖水。
• 气态：
  • 水蒸气：无色无味的气体，存在于大气中。
  • 蒸发、沸腾产生水蒸气。

4. 水的循环

• 水循环的定义：
  • 地球上的水在不同水体（海洋、陆地、大气）之间连续不断地运动和转化。
• 水循环的动力：
  • 太阳辐射（主要动力）。
  • 重力。
• 水循环的主要过程：
  • 蒸发： 液态水转化为水蒸气进入大气。海洋和陆地表面是主要蒸发源。
  • 蒸腾： 植物通过叶片将水分蒸发到大气中。
  • 凝结： 水蒸气转化为液态水或固态冰，形成云、雾、露、霜等。
  • 降水： 云中的水滴或冰晶达到一定大小，以降雨、降雪、降雹等形式落到地面。
  • 径流： 地表水或地下水沿一定路径流动，汇入河流、湖泊或海洋。分为地表径流和地下径流。
  • 下渗： 地表水渗入地下，补充地下水。
• 水循环的意义：
  • 维持地球水资源的平衡。
  • 调节全球气候。
  • 支撑生物生存。
  • 影响地貌演变。

二、水污染与保护

1. 水污染的来源

• 工业污染：
  • 工业废水：含有重金属、有机物、酸碱等有害物质。
  • 固体废弃物：工业垃圾、废渣等。
• 农业污染：
  • 农药：过量使用农药，污染土壤和水体。
  • 化肥：过量使用化肥，导致水体富营养化。
  • 畜禽粪便：未经处理的畜禽粪便污染水体。
• 生活污染：
  • 生活污水：含有有机物、病原体等。
  • 垃圾：未经处理的生活垃圾污染水体。

2. 水污染的危害

• 对人体健康的影响：
  • 饮用受污染的水可能导致疾病，如腹泻、中毒等。
  • 重金属污染可能导致慢性疾病。
• 对生态环境的影响：
  • 破坏水生生态系统，导致鱼类死亡、藻类大量繁殖（水华）。
  • 影响生物多样性。
  • 破坏土地资源。
• 对社会经济的影响：
  • 影响农业生产。
  • 增加水处理成本。
  • 影响旅游业。

3. 水资源的保护

• 节约用水：
  • 推广节水技术，如节水灌溉、节水器具等。
  • 提高用水效率，减少浪费。
  • 加强宣传教育，提高节水意识。
• 减少污染：
  • 工业废水达标排放，实施清洁生产。
  • 合理使用农药和化肥，推广绿色农业。
  • 生活污水集中处理，垃圾分类处理。
• 保护水源：
  • 保护森林植被，涵养水源。
  • 禁止在水源地附近进行污染活动。
  • 加强水土保持，防止水土流失。
• 水污染治理：
  • 物理方法：沉淀、过滤等。
  • 化学方法：中和、氧化、还原等。
  • 生物方法：利用微生物分解污染物。
• 法律法规：
  • 制定和完善水资源保护法律法规。
  • 加强执法监督，严惩污染行为。

三、水的净化

1. 常见的净化方法

• 沉淀：
  • 使水中悬浮的固体颗粒沉降到底部。
  • 常用于初级处理。
• 过滤：
  • 通过滤网或滤料去除水中悬浮的固体颗粒。
  • 常用于去除水中泥沙、铁锈等。
• 吸附：
  • 利用活性炭等多孔物质吸附水中的色素、气味等。
  • 活性炭具有较大的比表面积，吸附能力强。
• 煮沸：
  • 通过加热杀死水中的细菌和病毒。
  • 简单有效的消毒方法，但不能去除水中的杂质。
• 蒸馏：
  • 将水加热汽化，再将水蒸气冷凝成水。
  • 可以得到纯净的水，但成本较高。
• 消毒：
  • 利用氯气、二氧化氯、紫外线等杀死水中的细菌和病毒。
  • 是饮用水处理的重要环节。

2. 自来水的生产过程

• 取水： 从河流、湖泊或地下抽取原水。
• 预处理： 去除水中较大的杂物，如树枝、塑料等。
• 混凝沉淀： 加入混凝剂（如明矾），使水中悬浮的细小颗粒凝聚成较大的絮状物，便于沉淀。
• 过滤： 通过砂滤池或活性炭滤池过滤，去除水中悬浮的固体颗粒。
• 消毒： 加入氯气或臭氧等消毒剂，杀死水中的细菌和病毒。
• 储存和输送： 将处理后的水储存在水库或水塔中，通过供水管道输送到用户。

3. 家庭常用净水设备

• 净水壶：
  • 利用滤芯过滤水中的杂质。
  • 适用于小水量净化，方便快捷。
• 净水器：
  • 通过多级过滤系统，去除水中各种杂质、细菌和病毒。
  • 根据过滤精度和功能分为多种类型，如超滤净水器、反渗透净水器等。
• 软水机：
  • 通过离子交换树脂去除水中的钙镁离子，降低水的硬度。
  • 适用于需要软化水的家庭，如用于洗衣、洗浴等。