《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。