3.1 水循环 学案 2023-2024学年高一地理人教版（2019）必修第一册（含答案）

第一节　水循环
【学习目标】
1.运用水循环示意图,识别水循环的主要环节,描述水循环的过程,指出水循环的类型。(区域认知、综合思维)
2.结合实例,分析水循环对自然环境的影响,说明水循环的地理意义。(综合思维)
3.结合实例,说明人类活动对水循环的影响,增强珍惜和保护水资源的意识。(人地协调观)
【自主预习】
水循环
1.类型:海洋与陆地之间——①　　　　循环;陆地与陆地之间——②　　　　循环;海洋与海洋之间——③　　　　循环。
2.环节:蒸发(蒸腾)、④　　　　、降水、⑤　　　　、⑥　　　　、地下径流。
3.意义:维持全球水体的⑦　　　　平衡;缓解不同纬度⑧　　　　　　　　的矛盾;海陆间联系的主要枢纽,迁移地表化学元素;塑造⑨　　　　。
　　【答案】　①海陆间　②陆地内　③海上内　④水汽输送　⑤地表径流　⑥下渗　⑦动态　⑧热量收支不平衡　⑨地表形态
【合作探究】
情境导入　雨水花园是自然形成的或人工挖掘的浅凹绿地,被用于汇聚并吸收来自屋顶或地面的雨水,通过植物、沙土的综合作用,雨水得到净化,并使之逐渐渗入土壤,补给地下水,或使之补给景观用水、厕所用水等城市用水的一种生态可持续的雨洪控制与雨水利用设施。
　　雨水花园主要影响了水循环的哪个环节
提示:地表径流、下渗、地下径流等。
主题1：水循环的过程及类型
主题探究
情境　某学校高一某班同学进行“水循环主要环节”的模拟实验。
实验用品:
烧瓶、石棉网、带有弯玻璃导管的橡皮塞、玻璃板、托盘、铁架台、酒精灯、火柴、自来水、冰块等。
实验步骤:
①往烧瓶内加入适量的自来水,按图所示,将装置连接好;
②用酒精灯加热烧瓶,待玻璃导管中有充足的水蒸气释放出来,在玻璃板上放置若干冰块;
　　③水蒸气遇到玻璃板后,冷却凝结形成水滴,再降落到托盘中。
　　任务1　该实验模拟的水循环环节主要有　　　、　　　、　　、　　。
　　【答案】　蒸发　水汽输送　降水　地表径流
　　任务2　若该实验建立密封环境,水的总量　　　　(填“会”或“不会”)发生变化。
　　【答案】　不会
　　任务3　若要使水循环变得更加活跃,你认为可以通过哪些途径来实现
　　【答案】　更换火焰更大的酒精灯,在玻璃板块上放置更多的冰块等。
　　任务4　若把托盘倾斜放置(右侧高、左侧低)并在托盘底部放置一定厚度的土壤,推测可能出现的现象。
　　【答案】　土壤上部出现水形成的地表径流,内部出现水的下渗和地下径流,土壤形态发生变化(塑造地表形态),土壤位移(物质的迁移),土壤水分增加。
素养培育
干旱地区水资源问题——培育人地协调观、区域认知
情境　目前,我国中西部十多个省级行政区已建成大量的集雨水窖、水池、水柜、水塘等微型蓄水工程,不仅解决了部分人饮水困难的问题,还为农田抗旱提供了水源,提高了水资源利用率。
任务1　为什么我国中西部十多个省级行政区大量建造集雨水窖、水池等微型蓄水工程
　　【答案】　我国中西部部分地区地处大陆内部,降水较少,不能满足人们的生产和生活用水需求。
　　任务2　发展集雨工程主要是对水循环的哪一环节施加影响 此工程的有利影响主要是什么
　　【答案】　主要是对地表径流环节施加影响。有利影响:调节水资源的时间分布,保障人们的生产和生活用水。
知识小结
1.水循环的类型及过程
水循环主要分为三种类型,其主要环节和特点可列表总结如下:
海陆间循环 陆地内循环 海上内循环
发生 领域 海洋与陆地之间 陆地与陆地上空之间 海洋与海洋上空之间
主要环节 及图示
特点 最重要的类型,又被称为大循环,使陆地水得到补充,水资源得以再生 补给陆地水的水量很小 挟带水量最大的水循环,是海陆间循环的近十倍
典例 长江流域的水循环 塔里木河流域的水循环 未登陆的台风参与的水循环
2.区分水循环类型的方法
联系的圈层不同 海陆间循环和陆地内循环涉及四个圈层,而海上内循环不涉及岩石圈
发生领域不同 海陆间循环的领域既包括陆地又包括海洋,而其他两种水循环则只包括陆地或海洋。陆地上外流区内的水体,既参与陆地内循环,又参与海陆间循环
过程和环节不同 海陆间循环的环节最多最全,而其他两种水循环的主要环节是蒸发和降水。海上内循环不存在下渗环节
参与水量不同 海上内循环的参与水量最大,陆地内循环的参与水量最小
3.人类活动对水循环的影响
(1)有利影响
①修建水库,改变地表径流的季节分配,减少洪水期径流量,增加枯水期径流量;同时,水面面积的扩大和下渗量增大使得地下水位提高,可以增加蒸发量和降水量。
②跨流域调水,改变地表径流的空间分布,也可以使蒸发量增加,大气中水汽增多,从而增加降水量。
③植树造林、保护湿地资源,可以起到涵养水源的作用,使下渗增多,减少地表径流。
④城市铺设渗水砖,可以减少地表径流,增加下渗,增大地下径流。
⑤实施人工增雨,增加降水量。
(2)不利影响
①滥伐森林,破坏地表植被,会减少蒸腾,使空气中水汽减少,降水量减少;降雨时下渗减少,大量地表径流汇聚,容易发生洪涝灾害。
②围湖造田减少了湖泊的自然蓄水量,削弱了其防洪抗旱的能力,也减弱了湖泊水体对周围地区气候的调节作用。
③城市路面硬化,增加地表径流,减少下渗,减少地下径流,地面蒸发量减少,易造成城市内涝。
④河流上游地区过度引水灌溉,会导致下游水量减少,甚至出现断流;对地下水的过量开采和使用,导致地下水位下降,会使有泉水出露的地方出现断流;绿洲地区出现生态恶化和土地荒漠化现象;沿海地区会引起海水倒灌,出现土地盐碱化现象。
对点训练
　　屋顶绿化指建筑物、构筑物等的屋顶、露台、天台、阳台进行造园种植树木花卉的统称。某中学地理研究小组为探究不同植被覆盖度对绿色屋顶径流的调节效果,设计如下实验(下图)。读图,回答1~2题。
1.若实验中提高植被覆盖度,则(　　)。
A.槽中雨水汇集的速度减慢
B.植被蒸腾消耗的水量变少
C.大塑料壶收集的雨水变多
D.导流槽径流达峰时间提前
2.绿色屋顶被广泛应用后产生的主要影响是(　　)。
A.减少城区的蒸腾量,降低空气湿度
B.吸烟滞尘,明显改善城市空气质量
C.减少城市地表径流,根除城市内涝
D.增大气温日较差,缓解城市热岛效应
　　【答案】　1.A　2.B
【解析】　第1题,植被对降水有截留作用,植被覆盖率越大,截留作用越显著,下渗的雨水减少,且下渗作用滞后,会导致导流槽中雨水汇集的速度更慢,且导流槽中径流峰值出现时刻滞后;植被覆盖率越高,植被蒸腾损耗的水量便会更多;植被覆盖率越高,植被吸收的水分越多,大塑料壶中收集到的雨水会更少。第2题,若将绿色屋顶广泛应用于城市中,则会增加城区的植被覆盖率,从而增加城区的蒸腾量,增加空气湿度;植被有吸烟滞尘、净化空气的作用,若将绿色屋顶广泛应用于城市中,则能缓解城区大气污染,明显改善城市空气质量;植被有涵养水源的作用,将绿色屋顶广泛应用于城市中,会减少城区的地表径流,减小城市内涝发生的概率;植被有调节气候的作用,若将绿色屋顶广泛应用于城市中,则会减小气温日较差,可以缓解城市热岛效应。
主题2：水循环的地理意义
主题探究
情境　黄河是我国第二大河,多年平均天然年径流量为5.8×1010 m3,仅相当于降水总量的16.3%,产水系数很低。下图为黄河流域示意图。
　　任务1　黄河多年平均天然年径流量为580亿立方米,这体现了水循环的什么地理意义
　　【答案】　黄河流域的水体不断更新,流域内的水量处于动态平衡。
任务2　材料中的两幅景观图体现了水循环的哪些地理意义
　　【答案】　水循环不断塑造着地表形态,地表径流不断地向海洋输送物质,是联系海洋和陆地的纽带。
任务3　以黄河流域为例,列举两例水循环过程中的能量转换方式。
　　【答案】　海水蒸发吸收太阳辐射;大气降水时会释放热量;黄河水在流动的过程中,势能转换为动能。
任务4　黄河下游水资源短缺,请从水循环的角度进行分析。
　　【答案】　黄河年径流量较小,水资源有限;黄河下游地区人口数量多,工农业较发达,对水资源的需求量大,超过了水资源的更新速度,造成了水资源短缺。
素养培育
水资源与水循环——培育人地协调观
情境　不同水体的更新时间不等(见下表),很多类型的水体一经取用后难以恢复,一般不宜作为长期稳定的供水水源;更新周期短的水体,如河水更新周期为16天,浅层地下水更新周期约为1年,取用后容易恢复,是人类开发利用的主要对象。地球上的液态水96.53%为海洋水,淡水中2/3是冰川,可以直接利用的河流水、湖泊水和浅层地下水少之又少。如果将地球水比作一桶的话,可直接利用的淡水仅相当于一滴。
目前我国有16个省级行政区重度缺水,6个省级行政区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)极度缺水。全国600多个城市中有400多个属于“严重缺水”或“缺水”的城市。京津冀人均水资源仅286立方米,为全国人均的1/8、世界人均的1/32,远低于国际公认的人均500立方米的“极度缺水”的标准。
地球上各种类型水体的循环周期表
水体 更新周期 水体 更新周期
永久积雪 9 700年 沼泽水 5年
海水 2 500年 土壤水 1年
深层地下水 1 400年 河流 16天
湖泊水 17年 大气水 8天
　　任务1　水循环促使地球上的各种水体得到不断更新,因此有人说:水资源可以永续利用,并且是“取之不尽,用之不竭”的。以上观点是否正确 为什么
　　【答案】　不正确。水资源的永续利用是以水资源开发利用后能获得补充、更新为前提的。一旦水资源的开发强度超过地区水循环更新速度或者水资源遭到严重污染,那么人类就会面临水资源不足,甚至枯竭的局面。所以对于特定地区来说,水资源的量是有限的,必须对水资源进行合理利用与保护。只有在开发利用强度不超过地区水循环更新速度及不产生或少产生水污染的条件下,水资源才能不断获得更新,才能被人类长期利用。
任务2　分析你家乡所在的地区的水循环属于哪种类型的水循环,并描述该类型水循环的过程。
　　【答案】　略(正确描述地区水循环类型及过程即可)。
知识小结
水循环的地理意义
意义 含义 理解
不断更新陆地水资源 在水循环系统中,水的连续运动、转化,使各种水体处于不断更新状态 气态水、液态水与固态水,大气水、海洋水与陆地水始终相互转化、不断更新
维持全球水量动态平衡 从总体上看,海洋水、陆地水、大气水不会增多,也不会减少 局部地区短时间内可能有变化;平衡过程中水循环一直在进行
进行能量交换 水循环对太阳辐射能起着吸收、转化和传输作用,缓解了不同纬度间热量收支不平衡的矛盾 太阳辐射能是水循环的动力和能量源泉;水循环平衡了海陆之间、高低纬度之间的热量收支
进行物质迁移 水循环是海陆间联系的主要方式之一 陆地通过径流向海洋输送泥沙、有机物和无机盐类;海洋向陆地输送水汽
塑造地表形态 水循环是自然界最富动力作用的循环运动,不断塑造着地表形态 水循环主要通过地表径流等改变地表形态
对点训练
　　读水循环示意图,回答1~2题。
1.下列对图示各环节含义的说明,正确的是(　　)。
A.①—下渗
B.②—蒸发
C.③—水汽输送
D.④—降水
2.下列关于水循环意义的叙述,正确的是(　　)。
①维持全球水的动态平衡,促进水体更新　②促进地球上能量交换和物质迁移　③奠定地表形态的基本格局　④参与三大类岩石的形成
A.②④
B.①③
C.③④
D.①②
　　【答案】　1.C　2.D
【解析】　第1题,读图可知,该水循环系统为海陆间循环,①表示地表径流,②表示降水,③表示水汽输送,④表示蒸发。第2题,水循环可以维持全球水的动态平衡,促进水体更新,促进地球上能量交换和物质迁移,改造着地表形态,①②正确;奠定地表形态的基本格局是由内力作用来完成的,③错误;水循环没有参与岩浆岩和变质岩的形成,④错误。
【随堂检测】
思维构建
　　【答案】　①海陆间循环　②水汽输送　③地表径流
即时训练
　　读水循环示意图,回答1~2题。
1.南水北调工程主要影响的水循环环节是(　　)。
A.② B.④ C.⑤ D.⑥
2.“云气西行,云云然,冬夏不辍;水泉东流,日夜不休。上不竭,下不满……”(选自《吕氏春秋》)。这段文字主要涉及(　　)。
A.水循环的②④⑤环节
B.静态水资源的更新过程
C.水循环的①⑥环节
D.全球水量不均衡原理
【答案】　1.B　2.A
【解析】　第1题,南水北调影响的主要是地表径流,即环节④。第2题,读图可知,①是海水蒸发,②是水汽输送,④是地表径流,⑤是地下径流,⑥是海洋上的降水。“云气西行”指水汽输送,“水泉东流”指地表径流,“上不竭,下不满”指地下径流,因此这段文字主要涉及水循环的②④⑤环节。水循环中水资源是动态的;材料中没有体现出全球水量不均衡原理。
　　科学研究表明,地球上的水量是基本稳定的,陆地水、海洋水、大气水的水量也是相对平衡的。据此回答3~4题。
3.实现海陆间矿物质迁移的水循环环节是(　　)。
A.蒸发 B.水汽输送
C.降水 D.径流
4.海洋水的矿物质含量(　　)。
A.基本不变 B.总体呈增加趋势
C.总体呈降低趋势 D.在冰期相对降低
　　【答案】　3.D　4.B
【解析】　第3题,蒸发是地表水以气态的形式进入大气,与海陆间矿物质迁移无关;水汽输送指大气中水分的移动,而降水是由大气水变成陆地水或海洋水,它们都不能实现海陆间矿物质的迁移;入海径流由陆地流向海洋,径流中会挟带一些矿物质,故其能实现海陆间矿物质的迁移。第4题,由于入海径流不断地将矿物质带入海洋,而海水蒸发不可能将矿物质蒸发掉,因此海洋水中的矿物质含量总体呈增加趋势。
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