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水基础知识PPT课件
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目录
壹
水的物理性质
陆
水的利用与节约
贰
水的化学性质
叁
水的循环过程
肆
水资源的分布
伍
水污染与防治
水的物理性质
壹
水的分子结构
水分子由两个氢原子和一个氧原子组成，形成了极性键，使得水分子具有极性。
水分子的极性
水分子之间通过氢键相互吸引，这种作用力是水具有高沸点和表面张力的原因之一。
氢键的形成
水分子间的范德华力和氢键共同作用，决定了水的密度随温度变化的特殊性质。
分子间作用力
水的密度变化
水在4°C时密度最大，温度升高或降低，密度都会减小，这是冰能在水上漂的原因。
水在不同温度下的密度变化
01
冰的密度小于液态水，因此冰块能够浮在水面上，这是冰冻湖泊表面结冰而底部仍保持液态的原因。
冰的密度与水的比较
02
海水的盐度较高，因此海水的密度大于淡水，这影响了海洋的流动和生物的分布。
水的密度与盐度的关系
03
水的热容特性
水的比热容较大，意味着它吸收或释放大量热量时温度变化较小，有助于调节环境温度。
水的比热容
水在加热时体积膨胀，冷却时体积缩小，这一特性对水循环和气候变化有重要影响。
水的热膨胀
水的热传导性相对较低，这使得水体能够作为良好的隔热材料，减缓热量传递。
水的热传导性
01
02
03
水的化学性质
贰
水的化学式
水的极性
水分子的结构
水分子由两个氢原子和一个氧原子组成，呈V字形，键角约为104.5度。
由于氧原子电负性较大，水分子具有极性，导致水能溶解许多离子和极性分子。
水的电离
在水中，部分水分子会电离成氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)，形成酸碱平衡。
水的电离过程
在常温常压下，水分子会自发地电离成氢离子和氢氧根离子，形成H₂O⇌H⁺+OH⁻的平衡反应。
水的自电离
01
水的电离常数（Kw）是衡量水自电离程度的物理量，其值约为1×10⁻¹⁴（mol/L）²，随温度变化。
电离常数的定义
02
pH值是衡量溶液酸碱性的指标，与水的电离程度密切相关，pH=7时表示水呈中性，电离平衡。
pH值与电离的关系
03
水的pH值
pH值是衡量溶液酸碱度的指标，对水处理和环境监测至关重要。
定义与重要性
纯水的pH值为7，呈中性；低于7为酸性，高于7为碱性。
pH值的范围
水中溶解的矿物质和化学物质可改变其pH值，影响水质和使用。
影响因素
工业和实验室中需定期监测水的pH值，确保水质符合标准。
日常监测
水的循环过程
叁
地球水循环
蒸发过程
太阳辐射导致水体和土壤中的水分蒸发，形成水蒸气进入大气。
凝结过程
水蒸气上升至高空遇冷后凝结成云，是形成降水的前奏。
降水过程
云层中的水滴或冰晶增大到一定程度后，以雨、雪等形式从天而降。
地下水补给
部分降水渗透入土壤，补给地下水，成为地下水资源。
地表径流
降水到达地面后，一部分水会流入河流、湖泊，形成地表径流。
水循环的重要性
水循环中的蒸发和降水过程有助于净化水资源，通过自然过滤和稀释作用，减少污染物浓度。
净化水资源
水循环参与大气中的热量和水分交换，有助于调节地球的气候系统，影响天气模式。
调节气候
水循环通过蒸发、降水等过程，为生态系统提供必要的水分，维持生物多样性和生态平衡。
维持生态系统平衡
人为影响因素
城市扩张导致地表不透水面积增加，影响雨水渗透和地下水补给，改变水循环路径。
城市化建设
大量抽取地下水用于灌溉，导致地下水位下降，影响区域水循环平衡和水资源可持续性。
农业灌溉
工业废水排放到河流湖泊中，污染水质，破坏水体自净能力，影响水循环的自然过程。
工业污染排放
水资源的分布
肆
全球水资源概况
全球淡水资源仅占总水量的2.5%，其中大部分被冰川和永久积雪所占据。
淡水资源的稀缺性
由于地理和气候因素，水资源在全球分布极不均匀，如中东地区水资源极度匮乏。
水资源的不均衡分布
许多地区因过度依赖地下水，导致水位下降、水资源枯竭，如印度的某些农业区。
地下水的过度开采
全球气候变化导致极端天气频发，影响了水资源的可用性和质量，例如干旱和洪水。
气候变化对水资源的影响
淡水资源的稀缺性
地球上的淡水资源仅占总水量的2.5%，且分布极不均匀，许多地区面临严重缺水问题。
全球淡水资源分布不均
01
由于人口增长和工农业用水需求增加，许多河流和湖泊的淡水资源被过度开发，导致生态问题。
淡水资源的过度开发
02
全球气候变化导致极端天气频发，干旱和洪水交替出现，进一步加剧了淡水资源的稀缺性。
气候变化对淡水资源的影响
03
水资源的地域差异
例如非洲撒哈拉以南地区，水资源稀缺，影响当地居民的日常生活和农业生产。
01
干旱与半干旱地区
如亚马逊河流域，拥有丰富的降水和河流资源，是全球重要的淡水资源库。
02
湿润地区
北极和南极地区由于极端气候条件，水资源