教师用书学年高中地理 第2单元 开发海洋资源 第1节 海水资源海水化学资.docx

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教师用书学年高中地理第2单元开发海洋资源第1节海水资源海水化学资

第一节　海水资源、海水化学资源及海洋能开发

1．说出海水资源、海水化学资源、海底矿产资源开发利用的特点和现状。

2．说出潮汐能、波浪能等的特点，以及海水能的开发前景。

3．运用资料，说明海洋生物资源开发利用中存在的问题及对策。

[基础·初探]

一、海水资源的开发利用

1．海水资源

海水是一种含有多种溶解盐类的水溶液。

一般需经淡化才能利用。

2．海水资源的开发利用方式

（1）海水淡化

①概念：

海水淡化指运用物理、化学等方法，从海水中直接提取淡水或去除海水中的盐分以获得淡水的技术及其工艺过程。

②发展状况：

20世纪50年代进入商业化生产阶段，如今波斯湾沿岸的国家以及一些孤立的海岛，淡化海水已成为当地主要或惟一的淡水来源。

③前景：

淡化水作为一种新水源，具有独特的优势和良好的发展前景。

（2）海水直接利用：

特指以海水直接代替淡水作为工农业用水和生活用水。

海水还可以直接用来灌溉。

目前，用低盐度海水直接灌溉的农作物品种已有西红柿、白菜、甜茶和苜蓿等。

1．海水直接灌溉会带来什么环境问题？

【提示】　海水是咸水，海水直接灌溉会使土壤中的盐分增加，土壤咸化。

二、海水化学资源的开发利用

1．海水化学资源的主要类型

海洋水体被誉为“地球上最大的液体矿床”。

在海水中已发现的化学元素有80多种。

海洋中含有的化学资源由多到少依次是：

氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴等。

2．开发利用

（1）海水制盐：

目前几乎所有沿海国家均生产海盐。

主要方法为盐田法制盐。

（2）海水综合开发：

将用水量大的企业布局在沿海，尽可能直接利用海水，并形成海水淡化—制盐—提取卤水—生产盐化工产品相结合的大规模联合生产和经营模式。

3．我国主要盐场分布

我国是世界上海盐产量最大的国家。

海盐主要产区分布在长江口以北。

东北盐场、渤海长芦盐场、莱州湾盐场、淮北盐场等都是著名的大盐场。

长江口以南的南方盐区，以海南省莺歌海盐场和台湾省的布袋盐场最为著名。

2．我国海盐主要产区分布在北方的原因？

【提示】　北方沿海地区地势相对比较平坦，有利于海水的收集。

北方相比南方来说，降水少，风多且大，光照充足，尤其是春季，气温回升快，有利于海水的蒸发。

三、海洋能的特点和开发前景

1．海洋能

（1）定义：

海洋能是海洋水体所蕴藏的各种能量的总称。

（2）类型：

海洋能主要包括潮汐能、波浪能、温差能、潮流能、海流能和盐差能等。

（3）特点

①总蕴藏量大，属可再生能源。

②能源清洁，不污染环境，可综合利用。

③能量密度低且时空变化大，但有规律可循。

④开发环境严酷，技术要求高，一次性投资大。

（4）开发前景：

21世纪全新的高科技新能源产业。

2．主要开发类型

（1）潮汐能

①影响因素：

潮汐能与潮水量及潮差的平方成正比。

②开发位置：

世界上适合建造大型潮汐电站的地点，主要集中在潮差大、封闭性好的海湾、峡湾及河口处。

③开发现状：

在目前技术条件下，世界上潮汐能发电的资源量在10亿千瓦以上。

目前世界上最大的潮汐电站是朗斯电站，位于法国西北。

我国山东乳山口、浙江乐清湾等地也建有中、小型潮汐电站。

（2）波浪能：

波浪能是海面波动时所蕴藏的能量，其大小与波高的平方成正比。

波浪能总量巨大，但目前难以大功率开发。

3．海洋能开发方向：

综合开发，降低成本。

3．为什么很多海洋能至今没有被广泛利用？

【提示】　海洋能密度低且时空变化大，不易收集，经济效益差，成本高；开发技术要求高，一些技术问题还没有过关；一次性投资巨大。

海水资源的开发利用

海水的水资源化利用包括从海水中提取淡水，用海水代替淡水和海水养殖、海水农业等，即通常所讲的海水淡化、海水直接利用和海水综合利用等。

海水淡化的方法主要有两类：

一是从海水中析出各种化学元素，从而达到获取淡水的目的，如电渗析法、离子交换法和压渗法等；二是从海水中分离出淡水，如蒸馏法、反渗透法、水合物法、溶剂萃取法和冰冻法等。

蒸馏淡化技术又分为低温多效、多级闪蒸和压汽蒸馏三种。

目前反渗透法海水淡化已成为发展速度最快也较适于产业化的技术。

海水直接利用，主要是以海水直接代替淡水作为工业用水、生活用水以节约淡水资源。

包括海水冷却、海水冲厕等。

据统计，城市用水中约80%是工业用水，工业用水中约80%是工业冷却用水。

开发利用海水代替淡水做工业冷却用水，对缓解我国沿海地区淡水资源紧缺的局面，意义深远。

利用海水作为生活用水（海水冲厕）代替城市生活用淡水，具有非常重要的节水意义。

城市生活用水占城市用水的20%，而冲厕用水占城市生活用水量的35%～40%，利用海水代替淡水作为冲厕用水，是节约水资源的一项重要措施。

海水综合利用涉及海水中微量元素的提取以及相关元素的高附加值产品的开发以及海水养殖、海水农业等方面。

利用海水淡化、海水冷却排放的浓缩海水，开展海水化学资源综合利用，形成海水淡化、海水冷却和海水资源综合利用产业链，是实现资源综合利用和社会可持续发展的重要体现。

目前世界上海水淡化、海水直接利用和综合利用技术已经相当成熟。

海水化学资源的开发利用

海水占地球总水量的94%，海中不仅有取之不尽、用之不竭的水，还蕴藏着人类生活必不可少的食盐及其他物质，所以海水是人类的宝贵资源。

海水化学资源是指海水中所含有具有经济价值的化学物质。

作为地球上最大的连续矿体的海洋水体，其中已发现80余种化学元素。

在这些元素中，有的其含量虽然甚微，但由于海洋水体巨大（约为13.7亿立方千米），所以它们在海水中的总量非常丰富。

例如铀，1吨海水只含0.00034克，而海洋中总铀量却有45亿吨。

在海水化学资源的开发中，以盐类的提取量最大，世界年产量超过0.5亿吨；其中，中国的食盐产量居世界首位，1983年产量为1194万吨。

盐类在海水中的总重量为5亿吨，如果把这些盐平铺在陆地上，其厚度可达150米。

目前，人们已能直接从海水中提取稀有元素、化合物和核能物质（如从海水中提镁、溴、磺、钾、铀和重水等），其中有的资源已进入工业化生产，有的正在研究之中。

海洋能的特点和开发前景

1.海洋能的种类与特点

（1）种类：

海洋能包括潮汐能、温差能、盐差能、海流能和波浪能。

重点是潮汐能及波浪能的开发利用。

（2）特点

①总量大、密度小；地球上71%的面积被海水覆盖，因此具有巨大的海洋能，但是单位面积、单位体积上所拥有的能量较小。

②可再生：

海洋能主要来自太阳辐射和天体间的万有引力，如：

潮汐能，这种能源是取之不尽，用之不竭的。

③污染小：

海洋能为清洁能源，在环境问题突出的今天，开发利用清洁能源是一条必经之路。

④时空分布不均：

海洋能因地而异，同时存在着明显的日变化、月变化、年变化。

2．海洋能开发利用的前景

（1）潮汐能及利用：

潮汐能是人类认识和利用最早的一种海洋能。

①分布：

主要分布在一些浅窄的海湾、海峡和河口区域。

②潮汐发电的条件：

潮差足够大；海岸能储蓄大量的海水。

③我国的潮汐电站：

顺德、东湾、乳山、崇明等。

（2）波浪能及利用

①优点：

在最耗费能源的冬季，可以利用的波浪能最大；海面极少平静，波浪随时可以利用。

②分布：

南北纬40°～60°之间的西风带。

教材41页活动

1．世界潮汐能电站主要分布在狭窄的海湾、浅海、江河入海口处。

2．我国海岸适合建潮汐电站的主要岸段位于东海沿岸，因为该区域港湾海岸较多，地势险峻，岸线岬湾曲折，坡陡水深，海湾、海岸潮差较大，且有较优越的发电坝址。

海水化学资源的利用

　读我国主要盐场的分布图，回答下列问题。

（1）我国盐场的分布特点是_________________________________。

（2）长芦盐场和布袋盐场的分布在区位上的差异是________________。

（3）由图分析，我国北方盐场优于南方盐场的条件有________，南方盐场集中分布在____________处。

（4）我国海盐生产的旺季多集中在________季节，其原因是什么？

【解析】　本题主要考查了我国盐场的分布及形成原因。

从盐场分布示意图可知，我国盐场分布北多南少。

北方地区降水天气少，日照时数长，大风天数多，利于海水蒸发。

南方盐场多位于干燥少雨的背风坡，如台湾岛的布袋盐场、海南岛的莺歌海盐场。

另外，春秋季我国南北方降水相对较少，且多大风天气，利于晒盐。

【答案】　

（1）北方盐场多，南方盐场少

（2）长芦盐场纬度高，处于多风区；布袋盐场纬度低，位于背风坡

（3）降水天气少，日照时数长，大风天数多　背风坡和背风海湾

（4）春秋　春秋季节我国降水少，蒸发旺盛，并且春秋季多风，可以加速蒸发，利于海盐晒制。

海洋能的开发利用

　阅读下列材料，回答问题。

葡萄牙建造的世界第一座商用波浪能发电场首次亮相。

通过3根140米长的“红色海蛇”，连接在葡萄牙北海面海床处的圆柱型波浪能转换器，Agucadoura发电场的波浪能将会被转化为电能。

然后通过海底电缆中转站，最终注入电网。

Agucadoura发电场只是葡萄牙政府可再生能源计划当中的一小部分，该计划同时还包括了世界上最大的风力发电场和世界上最大的太阳能发电场。

葡萄牙政府希望到2020年之前，可以利用可再生能源产生国家用电总量的60%左右的电能。

（1）分析葡萄牙波浪能丰富的原因。

（2）与石油、煤炭等矿物能相比，Agucadoura发电场利用的波浪能有哪些缺点？

（3）葡萄牙的潮汐能蕴藏量也很巨大，如果让你来选择潮汐电站的位置，你主要考虑哪些条件？

【解析】　第

（1）题，可采取逆推法：

波浪能丰富←波浪大←风大←葡萄牙位于西风带。

第

（2）、（3）题，可根据相关知识归纳。

【答案】　

（1）葡萄牙位于西风带，盛行风力强劲的西风，强劲的风力作用于开阔无阻的洋面上形成巨浪。

（2）不稳定、开发利用难度较大、发电成本较高、目前尚不能大规模开发。

（3）足够的潮差、海岸能够储蓄大量的海水、可以进行土建施工。

[课堂·小结]

1．下列叙述正确的是（　　）

A．向海洋要淡水，实施海水淡化工程，是解决当前“水荒”的主要途径

B．海水运动蕴藏的能源是可再生能源，如潮汐能、波浪能

C．在海洋资源中，食盐储量大，是储量最多的金属资源

D．海水中含量最大的化学元素是钠

【解析】　海水淡化成本过高，食盐不是金属资源，海水中含量最多的化学元素是氯。

【答案】　B

2．目前从发展趋势来看，海洋能必将成为哪些国家的重要能源之一（　　）

A．沿海国家

B．发达国家

C．所有能源紧缺的国家

D．部分沿海发达国家

【解析】　目前，海洋能的利用主要用于发电。

20世纪后期以来，美国、俄罗斯、日本、法国等沿海国家很重视海洋能的开发，有些潮汐能等的发电技术已经进入使用阶段。

【答案】　D

3．我国潮汐能主要集中在（　　）

A．辽宁沿海B．山东沿海

C．江、浙一带D．我国西北

【解析】　我国潮汐能主要集中在东海一带。

【答案】　C

4．海洋能不包括（　　）

A．潮汐能B．波浪能

C．海水温差能D．地热

【解析】　本题考查海洋能的种类。

海洋能包括潮汐能、波浪能、海水温差能、盐差能等。

【答案】　D

5．对于海洋能的叙述，不正确的是（　　）

A．总量大B．可再生，无污染

C．能量密集D．分布不均

【解析】　本题考查海洋能的特点。

海洋能源总量大，密度小，可再生，无污染，分布不均。

【答案】　C

6．对于海洋能的开发利用，叙述正确的是（　　）

A．所有海洋能资源的利用技术都已经成熟

B．潮汐能的发电技术还没有进入实用阶段

C．盐差能等的发电技术已很成熟

D．海洋能的开发主要用于发电

【解析】　本题考查目前海洋能的开发利用状况。

海洋能的开发主要用于发电，有些潮汐能和波浪能的发电技术已经进入实用阶段，但其他海洋能的发电技术还不够成熟。

【答案】　D

7．海水淡化厂主要分布地区是（　　）

①沿海湿润、半湿润地区　②沿海干旱、半干旱地区　③淡水供应困难的岛屿　④沿海缺水城市

A．①②B．③④

C．①③D．②④

【解析】　海水淡化是海洋水资源利用的主要方式。

目前海水淡化因成本较高，尚未普及，但由于技术在不断成熟，不受降水季节变化，所以在一定程度上缓解了滨海地区淡水资源短缺的现状。

【答案】　B

8．长芦盐场是我国最大盐场，其优越条件有（　　）

①地形平坦　②夏季晴天多　③淤泥质沉积岸　④冬季风强劲　⑤海水盐度较高

A．①②B．③④

C．①③D．④⑤

【解析】　长芦盐场成为我国最大盐场的区位优势：

①位于华北平原滨海地区，盐场布局条件优越；②多淤泥质海岸；③春秋季晴天多，蒸发旺盛，且春季风力大；④接近天津盐化工基地，市场条件优越；⑤技术条件和交通条件优越。

【答案】　C

读“海陆分布示意图”，回答9～10题。

9．比较a、b、c三处盐度的高低（　　）

A．a>b>cB．a＝b＝c

C．a

10．a、c两处海水等温线的凸出方向是（　　）

A．a、c两处都向低纬方向凸出

B．a、c两处都向南凸出

C．a处向北凸出，c处向南凸出

D．a处向高纬凸出，c处向低纬凸出

【解析】　第9题，由图可知，图示地区位于南半球同纬度的副热带海区，此时影响盐度高低的主要因素是洋流，由洋流分布图可知，a处有暖流经过，c处有寒流经过，b位于大洋中部。

第10题，a处有暖流流经水温比同纬度海区高，海水等温线向高纬凸出，c处有寒流经过，水温比同纬度海区低，海水等温线向低纬凸出。

【答案】　9.A　10.D

11．读“钱塘江口位置示意图”，回答有关潮汐的问题。

（1）潮汐现象与太阳、月球引潮力有关，实际上太阳引潮力比月球引潮力小，原因是（　　）

A．月球质量小，太阳质量大

B．月球密度大，太阳密度小

C．日地距离远大于月地距离

D．日月间距离和日地间距离相接近

（2）地球上某地，一天中可观测到海水两次涨落的原因是（　　）

A．月球自转B．地球自转

C．地球公转D．月球公转

（3）每年中秋节前后，钱塘江怒潮大作，有“壮观天下无”之誉，试分析钱塘江大潮壮观的原因。

【解析】　本题主要考查潮汐的产生原因、周期及钱塘江大潮的形成原因。

（1）根据万有引力公式可知，天体引潮力与天体的质量成正比，与天体间的距离的平方成反比，尽管太阳质量很大，但由于距地球远，引潮力只有月球的五分之二，所以月球起主导作用，潮汐主要是由月球引潮力引起的。

（2）在地球上，当某地处于正对或背对月球时，此时的海水被月球引潮力“拉”起来，周围的海水也向着此处聚集堆积，就形成涨潮。

地球自转过程使得大部分海域一天出现两次涨潮。

（3）钱塘大潮是在众多因素共同作用下形成的。

解答时要从杭州湾的形状、季风及时间三方面回答。

【答案】　

（1）C　

（2）B　（3）从天文因素看，正值望时，日月引力叠加，天体引潮力最大。

从地理位置看，杭州湾位于亚欧大陆东缘迎向海洋，形如喇叭，口大内小，潮水进入湾中，潮位堆高。

从气候因素看，夏秋季节，盛行东南季风，潮乘风威。

此外，钱塘江水自西向东流动，与潮头顶撞，加上秋季水势较大，加剧潮涌。

12．阅读下列材料，回答问题。

韩国呜梁海峡的潮汐速度最高超过11节，是建设潮汐发电站的理想场所。

韩国于2007年在呜梁海峡建设了装机容量为1000千瓦的试验性潮汐发电站，这座试验性潮汐发电站设置几种形式的水轮发电机以及变电设施等，每年可发出9万千瓦时的无公害电。

（1）从材料中可以看出，韩国在呜梁海峡建试验性潮汐发电站的有利条件是什么？

（2）若在韩国西海岸再建一座波浪发电站，分析该电站冬季和夏季哪个季节产生的电能更多。

（3）分析潮汐能开发利用较少的原因。

【解析】　该题主要考查潮汐能和波浪能的开发利用。

潮汐发电的两个基本条件是：

足够的潮差和大量的海水；波浪的大小与风速的大小有关。

【答案】　

（1）潮汐的速度高。

（2）由于冬季的风力大于夏季，所以冬季的发电量大于夏季。

（3）①密度小；②时空分布不均；③开发利用成本较高，技术不成熟。