第二节自然资源与灾害

第二节自然资源与灾害第二节自然资源与灾害考点透视大自然为人类的生存与发展提供了众多的资源，如土地资源、生物资源、矿产资源和能源等。以海洋为例，海水中已发现80余种化学元素；海洋中蕴涵着丰富的石油天然气；大洋锰结核将成为世界重要的有色金属来源；发现的海底可燃冰将成为未来的主要能源；海洋中还有潮汐能、波浪能、海水温差能、洋流能和盐度差能等。然而大自然也不断给人类带来灾害，威胁着人们的生存。既有以自然变异为主要原因所产生的灾害，如风灾、水旱灾、地震、火山喷发等；又有由于人为原因而引起的自然灾害，如森林破坏引起的水土流失，过量开采地下水使地面塌陷等。例题解析例题1．海水是取之不尽的化工原料资源，从海水中可提取各种化工原料。下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图：试回答下列问题：1．粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等杂质，精制时所用试剂为：A盐酸；BBaCl2溶液；CNaOH溶液；DNa2CO3溶液。加入试剂的顺序是液中[OH－]增大，pH变大。电解中外溢的是Cl2、H2，所以要确保原溶液浓度不变，只能向体系中通入一定量的HCl气体以补足损失的H、Cl原子。易错处是加入盐酸，使溶液浓度变小。3．利用平衡原理去解释4．金属镁有很强的还原性，易和B、C、D反应【参考答案】1．BCDA或CBDA2．2Cl－－2e→Cl2变大4480措施是向电解液中通入一定量的HCl气体3．HCl抑制水解平衡MgCl2＋H2OMg(OH)Cl＋HCl正向进行4．A【评述】以海洋中提取化学资源的 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 为背景，让学生解决一些其中涉及的问题。例题2．土壤胶体是矿物质胶体和有机胶体的复合胶体，其基本组成物质如含水的二氧化硅（显酸性）、氧化铁、氧化铝和分子中有酚羟基、羧基的腐殖酸。可见，土壤胶体由于其存在较多弱酸性基团而主要带负电荷。因此，土壤胶体能吸附阳离子进入土壤胶粒 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面（扩散层中）而建立吸附平衡。吸附Ca2+离子时，对土壤胶体有较强的凝聚作用，能使土壤结构得到改善，形成稳性的团粒结构而有良好的肥力。被土壤胶体吸附的阳离子，能跟土壤溶液里其他更易被吸附的阳离子（如Fe3+、A13＋、H+）或者其他浓度较大的阳离子（如所施钾肥的K＋）发生相互交换的交换作用，即代换反应。此等阳离子，就称为土壤代换性（交换性）阳离子。这种代换反应，必然可逆而有其代换平衡。作物根系在土壤中通过放出有机酸和二氧化碳而吸收土壤胶体上的NH4+、K+时，就会破坏原有相关的代换平衡。为定量研究土壤中Ca2+、Mg2+的存在状况，可进行这样的实验：分别取两份风干、磨细的同种土壤样品30g于锥形瓶中，编号为1和2，在1号瓶中加10％NaCl溶液150mL，在2号瓶中加蒸馏水150mL，同时振荡10分钟后分别用干滤纸过滤，相应得到1号滤液和2号滤液。分别量取两种滤液各25.00mL于锥形瓶中，各加入2.5mL氨性溶液（氨缓冲液）使两者的pH都约为10，再各加3滴Ca2+、Mg2+的指示剂（铬黑T，在此碱性溶液中本身显蓝色，遇Ca2+、Mg2+则显红色），然后分别用0.0200mol/L的EDTAMATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714223736208_0溶液滴定至终点（EDTA很易以等物质的量结合Ca2+、Mg2+生成稳定的无色配合物，故终点时溶液由红色突变为蓝色）。滴定25.00mL1号滤液和25.00mL2号滤液，分别用去此EDTA溶液V1mL和V2mL。1．上面被研究的土样中，代换性钙镁的总含量，以“10－3mol/100g土样”计，根据测定，应为A0.4V1B4×10－2V1C0.4V2D4×10－2V22．为研究酸性土壤中H+的存在状况，取等量酸性土壤的土样，分别放入适量等体积的蒸馏水和10％的NaCl溶液中充分搅拌后静置，再分别用pH试纸测定其上层澄清液的pH，分别获得的测定值相应为pH1和pH2。对此测定结果所作的评价，正确的是A应以pH1为该土样的土壤溶液酸碱度的测定值B测定值pH2与该土壤的酸性程度无关C因pH2＜pH1，故应以pH2为该土样的土壤溶液酸碱度的测定值DpH2越小于pH1，原存于土壤胶体的潜在酸度就越高3．持续较多施用(NH4)2SO4或NH4Cl铵态氮肥，将使土壤显著变酸和显著减少其代换性钙镁含量，从而破坏士壤结构。其主要原因是ANH4+的水解酸性BNH4+被作物吸收时所显的生理酸性C土壤胶体上的Ca2+、Mg2+被H+代换D土壤胶体上的H+被NH4+代换4．改良酸性土壤，适宜施加A石灰B氨水C石膏D腐殖酸钙【解析】通常用土壤溶液测定其中游离的H+浓度，即活性酸度（题中的pH1）。而用浓中性盐溶液浸提土样，可较完全地交换出为土壤胶体所吸附的、在溶液中才显出其酸性的H+、Al3+（有水解酸性）等离子，以兼测土壤的潜在酸度。潜在酸度是主要的，通过代换反应即转化为活性酸度。施用的NH4+将首先发生与土壤胶体中的Ca2+、Mg2+可逆的代换反应。植物根系吸收NH4+时，将放出有机酸和二氧化碳而在土壤中留下H+。故持续较多施用NH4+[(NH4)2SO4]，被植物吸收后将以较多H+（如H2SO4）积累在土壤中而显出显著的NH4+的生理酸性，此时将显著发生土壤胶体中的Ca2+、Mg2+与H+发生代换反应。改良酸性土壤，必须兼顾中和土壤酸性和提高土壤代换性Ca2+的含量，故可用石灰。施用腐殖酸钙[用(RCOO)2Ca代表]的优越性，在于能在中和土壤酸性的同时，向土壤提供Ca2+和腐殖酸（能改善土壤结构的有机弱酸）。【参考答案】1．A2．A、D3．B、C4．A、D【评述】本题有较长的阅读材料，要善于从中提取有用信息。例题3．传说国外某餐店主为了招徕顾客想制作一块1m3的特大豆腐，结果豆腐瘫软而告失败，其实即便是坚硬的岩石处在太高的山体底部也会瘫软。这是因为山峰高度到一定程度后，岩石基部压强过大，会发生熔化而开始流动的缘故。1．若每摩尔岩石熔化时要吸收热量为λm，岩石的摩尔质量为μ。山体看作是均匀的圆柱体。当山高达极限高度H时继续增高一点就熔化掉一点，即不能再增高了。试从能量转化的角度写出山的极限高度H的表达式。2．设岩石的主要成分是SiO2（Si原子量为28，O原子量为16），SiO2的λm＝854J/mol，求山的最大高度H的值。【解析】首先假设山是一个横截面积为S，高为H的圆柱，其剖面如右图所示。若山增加Δh高度后（增加的质量为m），底部就熔化掉Δh高度，这表明H已是极限高度。这时m的势能减少转变为熔化岩石的内能。【参考答案】1．H＝λm/μg2．H＝1423.3m【评述】本题是地理知识与物理知识、化学知识的综合。从思想方法方面看，本题是运用建立模型，忽略次要因素、突出主要因素，进行估测、估算的方法。本题的难点在于要根据题意作出一定的假设。即假设山体是圆柱体，且已经到达极限高度。然后再假设增加一个微小量，想象山体会出现什么情况：压强最大的底部开始熔化。这时山的整体都在缓缓地下沉。略去动能的变化，则从能量变化的角度来看相当于上部m质量的物质移到了底部。这些势能的变化，几乎全部转变为熔化岩石的热量。于是解题的思路就找到了。例题4．地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波，它可在地球内部和地球表面传播。地震时，同时从震源发出两种类型的地震波：纵波和横波。纵波的速度比横波的速度大。地震的直接灾害是由地震时的断层错动、地震波引起地面振动等所造成的。主要有：地面破坏，建筑物与构筑物的破坏，山体等自然物的破坏，地表烧伤等。试讨论，地震发生时：1．距震中较远处的观察者最初和稍后的感觉有什么不同？位于震中附近处的观察者有没有这种感觉，为什么？2．地震造成建筑物破坏的原因是什么？【解析】1．由于震源位于地面以下的地层中，所以地震波中的纵波使地面上下振动，横波使地面上的物体水平振动。又因为纵波的传播速度较横波快，因此，地震时距震中较远处的观察者的最初感觉是上下颠簸，稍后才感觉到水平晃动，接着所感受到的是纵波和横波所引起的综合振动。由于震中附近的纵波和横波还来不及分离，因此该处的观察者只能感觉到纵波和横渡所引起的综合振动。2．地震波冲击有垂直和水平两个方面：纵波使建筑物受到垂直冲击，发生上下颤动，使建筑物和地基产生横向裂缝；横波使建筑物受到水平冲击，发生左右摇晃，使建筑物产生纵向裂缝和倒塌。横波的振动很强烈，它是引起建筑物破坏的重要原因。震中附近的一些地面还会产生裂缝、错动、沉降，如建筑物地基正好处于这些部位，建筑物就会遭到更大的破坏。【参考答案】见解析部分。【评述】地震是常见的自然现象，利用我们所学的理科知识去认识、了解自然和环境中的一些问题，增强我们防灾减灾、保护环境的意识，并提高我们的综合能力。基本训练一．海洋中虽然含碘的浓度相当小，每升海水中平均含碘0.06mg，但海洋里碘的总储量仍很惊人，达9.3×1010吨，比陆地上要多得多。1．碘是人体中激素的重要成分。如果缺碘，人体就会得病。日常生活中，我们除了从海带等藻类中获得碘以外，还主要从得到碘。2．一般海带里含碘0.3%～0.5%，有的可高达1％，比海水中碘的浓度高出十几万倍！这种海带细胞富集碘的方式为。有人试验，如果在海带细胞中含有一定的氰化物，则海带富集碘的能力大大下降，原因就是氰化物阻断了海带细胞的作用。3．假如借助于显微镜，我们可以看到与海带细胞富集碘有关的细胞器主要是下列哪个图？答：ABC二．已经探明，我国南海跟世界上许多海域一样，海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报导，这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物。1．试设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它将有什么变化？为什么？它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子晶体？你作出判断的根据是什么？2．已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体，试估算晶体中水与甲烷的分子比（不足的数据由自己假设，只要假设得合理均按正确论）。三．据报导：1999年7月2日河北省沧州市歧口附近海域发生面积400平方公里的赤潮，以酱紫色为主；同日12点天津海域也发生25平方公里的赤潮；7月3日上午9时，河北沧州、天津赤潮面积已扩大至1500平方公里。而去年在广东、香港海域，渤海湾均出现更大面积的赤潮。赤潮是指在一定条件下，海洋中的某些生物在短时间内大量繁殖或聚集的现象，常使海水变红色、褐色。赤潮是一种严重的海洋灾害，不仅污染环境，而且对海洋养殖业构成极大威胁。请你根据以上资料回答下列问题：1．赤潮生物主要是甲藻、硅藻，也包括一些原生动物、细菌等。从生物学原理上分析，赤潮生物大量繁殖会对其他海洋生物产生哪些不良影响？2．从生物、化学、环境因素等方面，分析赤潮发生的原因。3．如何防治赤潮？四．1967年，托雷一坎永号油轮在英吉利亚海峡触礁使大约八万吨原油溢出，污染了英国一百多公里海岸线，使二万五千只海鸟死亡。石油流入海中，危害极大。根据所学知识回答下列问题：1．鱼类死亡的直接原因是A泄油区海水严重污染，油膜使水温升高，鱼热死B泄油区海水污染，使鱼类中毒死亡C泄油区油膜覆盖，水中缺氧，鱼类窒息死亡D泄油区过度营养化，鱼因为缺氧而死亡2．为什么说海洋石油污染会影响海洋生物的光合作用？3．为什么海洋石油污染会影响海洋鱼类的呼吸作用？4．清除石油对海洋的污染，除用化学方法外，还可以用物理方法。如用抽吸机吸油，用水栅和撇沐器刮油，用油缆阻挡石油扩散。英国一位叫肯·弗罗克布鲁克的农场主发明了用大麦秸秆组成禾草排防治石油污染的方法，能吸收比自身质量多15倍的石油，试说明这一方法的物理原理。5．在海洋中泄漏1t原油可覆盖12km2的海面，试计算油层的厚度是分子直径的多少倍？设原油的密度为0.91×103kg/m3。五．2002年1月17日，非洲刚果（金）东部城镇戈马附近的一座火山发生大爆发，造成大量的人员伤亡和财产损失。火山活动是一种自然现象，是地壳内深处物质活动的结果。火山喷出物在通道口积成锥形的山丘，叫火山锥。中国新生代的火山锥以白头山火山锥最大，底面积300km2，相对高度差1600m，锥顶有火山湖，即著名的天池。当火山强烈喷发时，火山气体与灼热的火山灰相混合竖直向上形成高大的蘑菇状发光云，或形成斜向冲出贴近地面飞驰的灼热的火山灰流，其温度可达800℃，时速最高可达100km，火山气体中70％～80％是水蒸气（例如帕尼库庭火山在1943年喷发时，仅一天就释放出1.8×104t水）。火山爆发会造成自然灾害。但火山爆发后，在冷却的熔岩上会长出植物，落在农田上厚厚的富含营养成分的火山灰，能使土地更肥沃。请问：火山气体与灼热的火山灰的混合物为什么会竖直向上形成高大的蘑菇状云柱？火山爆发为什么会影响气候？我们应如何看待火山爆发造成的灾害和火山爆发后出现的生机。六．候风地动仪，又称地动仪，是我国东汉时期，天文学家张衡（公元78～139年，如右图所示），于阳嘉元年（公元132年）制成，是世界上第一台地震仪。安置在洛阳白马寺附近的“灵台”。根据《后汉书》记载，地动仪是用精铜铸成，圆径8尺，合盖隆起，像一个卵形酒博。体外附有八条龙，龙首对准八个方向，龙口内衔有钢球，八只蟾蜍抬首张口居龙首之下。体内有一根长且细的锡柱，称为“都柱”。都柱在仪体内居于顶天立地的位置。都柱旁有八组滑道，滑道通过杠杆连接龙头，用以启动机关。地震时，倾斜的都柱倒向地震方向的滑道，倒到尽头时推动杠杆打开龙首，钢球落入下面的蟾蜍口中（如右图所示）。公元138年，地动仪 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 了距洛阳千里之外的陇西地震，这是世界上第一次用仪器测到的地震。1．仔细观察右图，认识地动仪的内部构造：“都柱”的位置，安置的方式；杠杆的结构（杠杆的形状、转动轴位置）定位及启动方式等。2．试讨论，当某地发生地震时，地动仪是怎样指示震源方向的？七．右图为用硬木制作的简易地震记录仪的结构示意图。图中a、b为末端附有笔的质量较大的柱形木块，O、O’为光滑转动轴，C为用磷铜丝绕成的弹簧（使附于a上的笔水平），l、l’为用圆木块、硬纸（或薄金属片）制成的转动鼓（转动鼓表面覆有白纸，可用电动机带动作慢速转动）。使用时，将记录仪正对长桌的一端，在桌的另一端敲击桌面，使之产生震波，观察记录仪能否记录有用数据。1．右图中记录仪甲和乙分别记录的是哪一种类型的地震波？2．为什么柱形木块a、b的质量要大一些？【参考答案】一．1．甲状腺甲状腺机能低下（或大脖子病）食盐2．主动运输呼吸作用3．电子A图二．1．从海底取出的甲烷水合物将融化并放出甲烷气体。因为该晶体是分子晶体，甲烷分子和水分子都是由有限数目的原子以共价键结合的小分子，水分子和甲烷分子之间范德华力，而水分子之间是范德华力和氢键。2．假设甲烷气体体积是折合成标准状况下的数据,则1m3水合物中有甲烷164m3/22.4m3/kmol＝7.32kmol；假设甲烷水合物固体中的水的密度为1g/cm3，则其中有水1m3×1000kg/m3/18kg/mol＝55.56kmol；因此有：CH4:H2O＝7.32kmol:55.6kmol＝1:7.6。三．1．赤潮对海洋生物的危害主要有以下几种方式：①释放毒素，在水中鱼、虾、贝类等生物吞食这些有毒素的赤潮生物后，引起中毒死亡，即使没有死亡，当这些沉积毒素的海产品被误食也会引起人体或其他生物体中毒，产生危害。②有些赤潮生物能向体外分泌粘液，妨碍海洋生物的滤食和呼吸，重者会窒息死亡。③赤潮生物大量消耗氧气，造成水体溶解氧减少，影响海洋生物的生存。④大面积的赤潮挡住阳光，影响海洋植物的光合作用，破坏食物链。2．赤潮发生的原因主要归纳为以下几点：①生物因素：赤潮生物甲藻、硅藻的大量繁殖。②化学因素：海水中的营养盐（主要是N、P）以及一些微量元素、有机物等存在，影响着赤潮生物的生长、繁殖和代谢，这些化学因素是赤潮生物形成和发展的基础。③环境因素：由于环境污染日益加剧，农业生产施用化肥，灌溉、冲刷出来的废水中含有氮和磷；通常工业废水中都含有有机物、重金属、无机盐；生活废水中也常含有大量有机物、营养盐和磷。这些废水未经处理源源不断流入江河、最后汇入大海。使得大海中的氮和磷的含量过剩，造成海水富营养化，赤潮生物大量繁殖起来，所以环境污染造成的海洋水体富营养化是赤潮产生的根本原因。3．赤潮的预防措施是：①建立完善的赤潮监管体系，及时发现赤潮，采取防范措施。②控制污染：减缓或扭转海域富营养化。赤潮的治理是：①喷洒化学药品直接杀死赤潮生物，或喷洒絮凝剂，使生物粘在一起，沉降到海底。②机械方法：可通过机械设计把赤潮海水吸到船上进行过滤，把赤潮生物分离。③用围栏把赤潮发生区围隔起来，避免扩散、污染其他海域。四．1．B、C2．石油进入海洋，油膜覆盖海面，油膜能吸收80％的阳光辐射并阻挡阳光进入海水，因而植物不能进行光合作用；3．油膜将大气与海水隔开，水中缺氧，鱼在油膜下窒息死亡；4．大麦秸秆是中空的草本植物茎，茎体结构较疏松，有较多孔隙，原油较粘稠，原油分子和茎杆纤维间有较强的吸附作用。于是原油分子穿过孔隙进入禾秆中空部分，直至完全填满为止。因此大麦秸杆能吸附较多的原油。5．h＝m/ρS＝9.2×10－8m分子直径约为10－10m，油膜的厚度约为分子直径的900倍，将海水与空气隔开，使海水中严重缺氧。五．由于火山喷出的是高温、高压火山气体与灼热的火山灰的混合物，迅速地使它周围的空气升温膨胀而又快速上升，并且依靠其喷出时的巨大初动能冲上高空而形成蘑菇云。在上升的过程中，由于同周围低湿空气的接触，使得火山气体与火山灰的混合物的温度逐渐下降，到一定高度后，当与周围气体的温度相同时，火山气体与火山灰的混合物便向水平方向散开而形成蘑菇顶，从而形成一个完整的蘑菇云。火山爆发时被喷发到高空中的大量火山气体与火山灰，会随风散布到很远的地方。这些火山物质会遮住阳光，滤掉某些波长的光线。在较长的时间内导致气温下降、造成昏暗的白昼和狂风暴雨（甚至泥浆雨），有时会对全球性气候造成影响。火山爆发是宇宙演化过程中，地球内部运动变化从不平衡趋向新的平衡的形式之一，因此，火山爆发是一种自然现象，而不是世界末日。火山爆发这种能量集中释放的运动，无疑会造成巨大的灾害，但应看到火山爆发的同时也孕育着新的生机。此外火山爆发还可促进对火山的研究，加深对地球内部物质运动变化、火山爆发规律以及火山爆发后所孕育的生机的认识，有利于加强对火山爆发的预报和防范，最大程度地减小损失，合理开发利用火山爆发所提供的生机，重建家园。六．1．都柱在地动仪体内，直立于八条滑道的中间（如图），由于重心较高，与底部接触面小，所以稳定程度较差，受到震动将会以底部为轴，沿某一滑槽倒下。地动仪有八条龙，每条龙的龙首（龙口上颚）和配重b组成一个杠杆，杠杆的转动轴为O。配重b的一端搁在l形的机关a上。在右图中，左侧的机关为“关闭”状态，右侧机关b由于都柱倾倒挤压而“打开”，b端下落，使杠杆逆时针转动，龙口张开，搁置于龙口中的铜球落入下面的蟾蜍口中。2．当某地发生地震，地震波传到（纵波先到达）地动仪时，都柱将倒向震源方向（由于惯性，尤如车辆启动时，人向后倾倒一样），启动指向震源方向的机关，使该方向龙口中的铜球落于蟾蜍口中，由此可以判断震源的方向。七．1．记录仪甲和乙分别记录的是敲击震波中的纵波和横波。2．柱形木块a、b的质量大，其惯性也大。敲击桌面时，虽然记录仪支架会有微小移动，柱形木块a、b由于惯性较大而保持静止，因此在笔和转动的纸之间产生相对运动，从而记录下震源的振动。