【Издательство PEP】Химия для 9 класса (Часть 1): Обзор ресурсов голубой планеты

Глядя из космоса, Земля — это великолепная голубая планета, поверхность которой примерно на 71% покрыта водой. Однако за этим грандиозным водным покровом скрывается глубокое ресурсное противоречие:запасы воды на Земле огромны, но доступные пресные водные ресурсы ограничены.

1. Водная ситуация в мире и Китае

Запасы океанической воды: составляют около 96,5% от общего объёма воды на Земле. Океан — огромный ресурсный резервуар, но его прямое использование ограничено.
Доступная пресная вода: составляет около 30,4% от общего объёма пресной воды, что равно $1,07 \times 10^{16} \text{ м}^3$.
Проблема для нашей страны: общий объём водных ресурсов Китая составляет $2,7 \times 10^{12} \text{ м}^3$, однако на душу населения приходится лишь $2048 \text{ м}^3$, и распределены они неравномерно.

2. Научные исследования и микроскопическая природа

Понимание воды человеком прошло путь от макроскопических описаний до микроскопических исследований. Лавуазье пыталсяпропустить водяной пар через раскалённый ствол ружьячтобы изучить её состав, что впоследствии заложило основу для установленияхимической формулы воды. На микроуровне внутри молекулы воды строго соблюдаются законы строения атома:заряд ядра = число протонов = число электронов. Атомное ядро состоит из протонов инейтронов. Понимание этих закономерностей помогает нам разобраться в составе таких веществ, как $P_2O_5$, $Fe_3O_4$, и понять, чтов простых веществах степень окисления элемента равна 0.

Передовые технологии: опреснение морской воды

С помощью физической очистки или химической предобработки (например, с использованиемкоагулянтов) мы можем превращать морскую воду в пресную — это ключевое направление в решении глобального водного кризиса.

ВОПРОС 1

Какое из следующих утверждений о водных ресурсах Земли верно?

Около 71% поверхности Земли покрыто водой, поэтому нам не нужно экономить воду

Океаническая вода составляет 96,5% от общего объёма воды на Земле и является ценным источником пресной воды

Запасы воды на Земле огромны, но доступные пресные водные ресурсы очень ограничены

Реально доступная человеку пресная вода составляет около 30,4% от общего объёма воды на Земле

ВОПРОС 2

[Краткий ответ] Опреснение морской воды — это способ получения пресной воды из морской. Может ли опреснение стать важным путём решения проблемы нехватки пресной воды для человечества и почему?

ВОПРОС 3

Объём воды на душу населения в Китае составляет около $2048 \text{ м}^3$. Если в каком-либо регионе объём воды на душу населения падает ниже $500 \text{ м}^3$, какое состояние обычно диагностируется?

Крайняя нехватка воды

Лёгкая нехватка воды

Достаточное количество водных ресурсов

ВОПРОС 4

[Заполните пропуски] Согласно законам строения атома, внутри атомов водорода и кислорода в молекуле воды всегда выполняется: ____ = число протонов = ____.

ВОПРОС 5

[Заполните пропуски] В природе вода существует в трёх состояниях. При давлении 101 кПа температура кипения воды равна ____ $^\circ$C, а плотность при $4^\circ$C составляет ____ $г \cdot см^{-3}$.

Анализ кейса: Структура водопотребления в Китае

Количественная оценка на основе статистических данных по водопользованию за 2008 год

Согласно статистике, в 2008 году общий объём водопотребления в Китае составил около $5,91 \times 10^{11} \text{ м}^3$, из которых сельскохозяйственное водопотребление — $3,66 \times 10^{11} \text{ м}^3$, промышленное — $1,40 \times 10^{11} \text{ м}^3$, бытовое — $7,27 \times 10^{10} \text{ м}^3$.

1. Рассчитайте процент сельскохозяйственного водопотребления от общего объёма (с одним знаком после запятой) и проанализируйте, что это означает.

Ответ:
Расчёт: $(3,66 \times 10^{11}) / (5,91 \times 10^{11}) \times 100\% \approx 61,9\%$. Это показывает, что сельское хозяйство является главным потребителем воды в Китае, и повышение эффективности орошения (например, замена затопления на дождевание и капельное орошение) — ключевая задача экономии воды.

2. Какой тип диаграммы лучше всего подходит для визуализации структуры водопотребления? Каковы примерные доли промышленного и бытового водопотребления?

Ответ:
Лучше всего подходит круговая диаграмма. Доля промышленного водопотребления $\approx 23,7\%$, доля бытового — $\approx 12,3\%$. Эти данные отражают, что экономия воды в промышленности и в быту одинаково важна.