🔬 初中科学八年级上第1章 水和水的溶液水循环中考高频地球水体

水在哪里

地球被叫做「水球」,可人类能直接喝的水却不到总量的万分之三——多出来的水都藏在哪里?

难度:★★★★★

知识背景

💡知识背景 · 从一个真实的问题说起

从太空看地球,最抢眼的是蓝色。海洋覆盖了地球表面约 71%71\% 的面积,所以有人说地球该改名叫「水球」。可就在这颗「水球」上,1972 年联合国第一次把「水危机」写进正式文件,2023 年全球仍有二十多亿人喝不到安全的饮用水。

矛盾在哪里?答案藏在一组数字里:地球上的水,约 96.5%96.5\% 是又咸又苦的海水;剩下的淡水里,绝大部分冻在南极和格陵兰的冰川中,或者深埋在地下。真正能被人类方便取用的河流水、淡水湖泊水,只占全球水总量的十万分之几。

杭州人对这件事有切身体会。杭州坐拥钱塘江、京杭大运河、西湖,看着不缺水,可钱塘江下游受咸潮上溯影响,取水口的水一度发咸;于是有了千岛湖引水工程——从 100 多公里外的淳安县千岛湖底铺管道,把优质水源直接送进杭州的自来水厂。守着一江水还要跨百里引水,这就是「水多」和「可用水少」的差别。

这一节我们要弄清两件事:水在自然界都待在哪些地方,以及它靠什么本事在这些地方之间不停搬家。

知识讲解

地球上水的分布

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地球上的水以固态、液态、气态三种状态分布在海洋、陆地、大气和生物体中。总量中约 96.5%96.5\% 是海水,淡水仅约 2.5%2.5\%;而淡水中约 68.7%68.7\%冰川水,约 30.1%30.1\%地下淡水,河流水与淡水湖泊水加起来还不到淡水的 0.5%0.5\%

水体状态与位置占比与特点
海洋水液态,海洋96.5%96.5\%,含盐量高,不能直接饮用灌溉
冰川水固态,南极·北极·高山最大的淡水库,取用困难
地下水液态,岩层孔隙裂隙中淡水第二大来源,过量抽取会引起地面沉降
河流湖泊水液态,陆地表面数量极少,却是人类用水主力
大气水主要是气态水汽数量最少,但流动最快,是降水的直接来源
生物水液态,动植物体内人体含水约 60%70%60\%\sim70\%,水母可达 98%98\% 以上
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水是生命之源:生物体内含水量都很高,人体内水约占体重的 60%70%60\%\sim70\%;水参与生物体内的运输、消化、体温调节等一切生命活动,所以一个人断水比断食危险得多。

水的循环

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太阳光的照射重力的共同作用下,水在海洋、陆地、大气之间不停地循环运动,叫做水循环。主要环节有:蒸发(含植物蒸腾)、水汽输送凝结降水地表径流下渗地下径流

水循环按范围分为三类:

  • 海陆间循环(大循环):海水蒸发 → 水汽被气流送到陆地 → 凝结降水 → 部分形成径流回到海洋。它使陆地淡水得到补充,意义最大
  • 海上内循环:海水蒸发后凝结,直接降回海洋。水量最大
  • 陆上内循环:陆地水蒸发、植物蒸腾后凝结,又降回陆地。水量最小,对内陆地区意义重要。
⚖️水循环的两个「动力」不能混淆
  • 太阳能:驱动蒸发、蒸腾和水汽输送——把水从低处「抬」到空中,是上升环节的能量来源。
  • 重力:驱动降水、径流和下渗——让水从高处回到低处,是下降环节的原因。
  • 两者缺一,循环就会停摆。这也解释了为什么水循环在赤道附近最活跃、在极地最微弱。
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水循环的两大意义:一是使陆地上的淡水资源不断更新(这正是水被称为「可再生资源」的原因);二是在全球范围内输送水和热量,深刻影响气候与地表形态。

实验与探究

用一只玻璃杯模拟水循环

在透明玻璃杯中加入约 2 厘米深的温水,杯口盖上一块保鲜膜,膜上放几块小冰块,把杯子放在阳光下静置十分钟,观察保鲜膜下表面和杯壁。

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现象:保鲜膜的下表面出现许多小水珠,水珠逐渐变大,最后沿膜滴落回水中。

分析分步说明

  1. 温水在阳光加热下蒸发,水由液态变为气态,对应循环中的「蒸发」环节。
  2. 水蒸气上升遇到被冰块降温的保鲜膜,放出热量凝结成小水珠,对应「凝结」环节——凝结的条件是遇冷
  3. 水珠变大到一定程度,因重力下落,对应「降水」环节。

结论:水循环的动力是热量(太阳能)重力;冰块相当于高空的低温环境,保鲜膜相当于凝结的表面。易错提醒:水珠出现在保鲜膜下表面而不是上表面,判断时要看清位置。

经典例题

千岛湖水的「旅行路线」

千岛湖的水通过引水隧洞进入杭州自来水厂,被居民使用后经污水处理厂排入钱塘江,最终流入东海;海水蒸发后,水汽随夏季风北上,在杭州上空凝结成雨落回新安江流域。请指出这个过程中依次经历了水循环的哪些环节,并判断属于哪种类型的循环。

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第一步:识别陆地上的环节。千岛湖水经隧洞、管道、河道流动,属于人类改造后的地表径流;污水处理后排入钱塘江并流入东海,仍是地表径流入海。

第二步:识别海洋上的环节。海水受太阳照射蒸发成水汽。

第三步:识别输送环节。水汽随夏季风由海洋吹向陆地,是水汽输送

第四步:识别成云致雨环节。水汽在高空遇冷凝结成小水滴,形成降水落回新安江流域,是降水;雨水一部分下渗成为地下水,一部分汇入千岛湖。

第五步:判断类型。水的运动跨越了海洋与陆地,属于海陆间循环(大循环)

:依次为地表径流 → 蒸发 → 水汽输送 → 凝结 → 降水(伴随下渗),属于海陆间循环。正是这个循环让千岛湖能够年复一年地供水,否则再大的水库也会被抽干。

难点与易错点

⚠️难点 · 易错点
  1. 把「水很多」等同于「水资源丰富」:海水、冰川水虽多却难以直接利用,可利用的淡水极少,所以必须节水。
  2. 说淡水占地球水的 2.5%2.5\%,就以为能用 2.5%2.5\%:这 2.5%2.5\% 里近 99%99\% 是冰川水和深层地下水,真正易取用的不足总量的万分之三。
  3. 认为大气水数量多:大气水是六类水体中最少的,但因为更新最快(平均约 8 天换一遍),才成为降水的直接来源。
  4. 漏掉水循环的「植物蒸腾」环节:陆地上的水汽有相当部分来自植物蒸腾,西溪湿地的水汽尤其明显。
  5. 把水循环的动力只写「太阳能」:上升靠太阳能,下降靠重力,两者都要答。
  6. 认为水是「用不完的」:水可再生,但更新有速度上限;一个地区取水量超过更新量,水资源同样会枯竭。

生活中的应用

🌏生活中的应用
  • 千岛湖引水入杭:钱塘江下游易受咸潮影响,杭州从千岛湖水库底部取水(水温低、水质好),通过隧洞自流到城西的自来水厂,本质是人为帮水「走一段近路」。
  • 西溪湿地的「空调效应」:湿地水面蒸发与植物蒸腾大量吸热,夏天湿地内气温比市中心低好几摄氏度。
  • 梅雨季的墙面「冒汗」:暖湿空气遇到温度较低的瓷砖墙面,水汽凝结成水膜——和模拟水循环实验中保鲜膜下的水珠是同一回事。
  • 人体每天要补水:成年人每天通过呼吸、排汗、排尿失水约 2.5 升,所以需要通过饮水和食物补回来。

生活应用题 1 · 一场雨给西湖加了多少水

西湖水面面积约 6.4 km26.4\ \mathrm{km^2}。某次降雨的降水量为 40 毫米(即水平地面上积水深 40 毫米)。这场雨直接落在西湖水面上的水有多少立方米?质量约多少吨?(水的密度取 1.0×103 kg/m31.0\times10^3\ \mathrm{kg/m^3}

分步解:

  1. 统一单位。依据 1 km2=106 m21\ \mathrm{km^2}=10^6\ \mathrm{m^2}S=6.4 km2=6.4×106 m2S=6.4\ \mathrm{km^2}=6.4\times10^6\ \mathrm{m^2};依据 1 mm=103 m1\ \mathrm{mm}=10^{-3}\ \mathrm{m}h=40 mm=0.04 mh=40\ \mathrm{mm}=0.04\ \mathrm{m}
  2. 求体积,依据柱体体积等于底面积乘高:V=Sh=6.4×106×0.04=2.56×105 m3V=Sh=6.4\times10^6\times0.04=2.56\times10^5\ \mathrm{m^3}
  3. 求质量,依据 m=ρVm=\rho Vm=1.0×103×2.56×105=2.56×108 kgm=1.0\times10^3\times2.56\times10^5=2.56\times10^8\ \mathrm{kg}
  4. 换算成吨,依据 1 t=103 kg1\ \mathrm{t}=10^3\ \mathrm{kg}m=2.56×105 tm=2.56\times10^5\ \mathrm{t}
  5. :约 2.56×105 m32.56\times10^5\ \mathrm{m^3},质量约 25.6 万吨。西湖平均水深约 2.3 米,这场雨相当于把湖水抬高了 4 厘米,所以雨季西湖必须开闸放水调节水位。

生活应用题 2 · 一个杭州家庭一年的用水

某三口之家每人每天生活用水约 180 升。若把节水龙头和双档马桶用起来,用水量可减少 20%20\%。这家人一年(按 365 天)能节约多少吨水?

分步解:

  1. 求全家日用水量V1=180×3=540 LV_1=180\times3=540\ \mathrm{L}
  2. 求年用水量V=540×365=197100 LV=540\times365=197100\ \mathrm{L}
  3. 换算成立方米,依据 1 L=1 dm3=103 m31\ \mathrm{L}=1\ \mathrm{dm^3}=10^{-3}\ \mathrm{m^3}V=197.1 m3V=197.1\ \mathrm{m^3}
  4. 求质量,依据 m=ρVm=\rho Vm=1.0×103×197.1=1.971×105 kg197 tm=1.0\times10^3\times197.1=1.971\times10^5\ \mathrm{kg}\approx197\ \mathrm{t}
  5. 求节约量Δm=197×20%39.4 t\Delta m=197\times20\%\approx39.4\ \mathrm{t}
  6. :一年约节约 39 吨水。全杭州按 300 万户估算,节水量足以填满数十个标准游泳池——节水的意义正在于人多。

考点

🎯考点提示
  • 选择题·高频:地球水体的组成与占比,判断「淡水最多的水体是冰川水」
  • 填空题·高频:水循环各环节的名称与顺序(蒸发·输送·凝结·降水·径流·下渗)
  • 简答题:水循环的两大意义;为什么地球水多而水资源紧张
  • 实验题:模拟水循环的小实验,解释水珠出现在保鲜膜下表面的原因
  • 计算题:由降水量、面积求水的体积与质量(结合 m=ρVm=\rho V
  • 综合题:结合千岛湖引水、南水北调等工程分析水资源时空分布不均

中考真题

真题2022 · 浙江杭州中考(改编)

下列关于地球上的水的说法,正确的是( )A. 地球上的水绝大部分是可以直接饮用的淡水 B. 淡水中数量最多的是河流水 C. 大气水数量很少,但更新速度最快 D. 水循环的唯一动力是重力

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逐项分析

  • A 错:约 96.5%96.5\% 是海水,淡水仅约 2.5%2.5\%,且大部分难以取用。
  • B 错:淡水中最多的是冰川水,河流水占比极小。
  • C 对:大气水总量最少,但平均约 8 天更新一次,是降水的直接来源。
  • D 错:水循环的动力是太阳能和重力,太阳能负责蒸发与输送。

答案:C。

真题2021 · 浙江中考(改编)

杭州某中学在校园里铺设了透水砖,并修建了下凹式绿地收集雨水。请从水循环的角度说明这样做的好处。

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第一步:明确改变了哪个环节。透水砖和下凹式绿地使雨水更容易渗入地下,增加了下渗

第二步:分析连带影响。下渗增多则地表径流减少,暴雨时路面积水和内涝风险随之降低;同时地下水得到补充

第三步:分析蒸发环节。绿地含水量提高,蒸发与植物蒸腾增强,局部空气湿度上升、气温下降,缓解城市热岛。第四步:作答。好处是:增加下渗、补充地下水、削减地表径流从而减轻内涝,并通过增强蒸发蒸腾改善小气候。这类设计就是所谓的海绵城市

视频讲解

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