学年高二鲁教版地理选修二海洋地理 21海水资源海水化学资源化及海洋能开发教案.docx

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学年高二鲁教版地理选修二海洋地理21海水资源海水化学资源化及海洋能开发教案

第二单元开发海洋资源

第一节海水资源、海水化学资源化及海洋能开发

扬州中学教育集团树人学校　　程志华陈军

【课程标准要求】

标准

活动建议

●说出海水资源、海洋化学资源、海底矿产资源开发利用的特点和现状。

●说出潮汐能、波浪能等的特点，以及海洋能的开发前景。

●观看介绍海洋的影像资料或参观海洋科普场馆，以“21世纪是海洋世纪”为主题，举办一次演讲会。

【设计思路】

本课最主要的任务是让学生认识到海水资源、海水化学资源及海洋能开发现状。

但从知识本身来看，内容抽象繁杂，因此本课主要采用阅读课本、梳理知识的方法，以独立学生为主，不采用小组合作学习。

另外，可以采用案例分析的方式，以直观现象诠释抽象问题，使繁杂的知识更贴近学生的生活实际，从而促使学生加深对知识的理解，了解开发海洋的前景。

【知识构建】

本课主要包含三大模块，即海水资源、海洋化学资源和海洋能的开发与利用。

海水资源的开发利用主要有从海水淡化和海水直接利用两个方面讲述了相关的利用原理、现状和开发前景；海水化学资源重点学习我国盐场分布及原因分析。

海洋能的特点和开发前景，介绍各种海洋能的特点、开发利用的现状和前景的介绍，重点理解潮汐能、波浪能及海水温差能的开发利用，并强调了海洋能综合利用的重要性。

其框架结构图如图1。

【教学目标】

1.结合有关资料，说出海水资源、海水化学资源及海洋能开发利用的特点和现状。

2.结合有关资料，说出潮汐能、波浪能、海水温差能的特点，展望海洋能开发利用的前景。

【重难点分析】

1．教学重点

依据课程标准，可将本课的教学重点确定为“海水资源、海洋化学资源、海底矿产资源开发利用的特点和现状。

”，“了解海洋能的开发与利用前景”。

2．教学难点

本课的知识内容比较抽象，难点在于运用有关资料的分析能力、语言表达能力的培养，分析、表达能力要求学生不仅能从文字和图像中提取有用信息，还要能将知识进行有效的迁移和整合，并在此基础上，尽量用书面语言简洁、完整地作出表达。

【课前准备】

提前布置学生搜集水资源与海底矿产资源的相关照片、文字介绍、视频等材料，用于课前交流。

课前做好学习小组的组建与分工工作。

建议每个小组以4－6人为宜，每个小组成员在教室中的座位邻近，可以随时集中起来围坐在一起。

每个小组确定1名小组长，1名记录员，1名发言人，1名纪检员。

提前为每个小组打印好“小组合作学习研讨过程记录表”（如表2所示），以便在讨论过程中及时记录学习情况。

表1　小组合作学习研讨过程记录

姓名

在小组中的职责

发言次数

个人观点

×××

【课堂活动设计】

第一部分：

新课导入设计

教学

内容

教师活动

学生活动

设计意图

学情

诊断

课前先整理好学生搜集的材料，组织好课堂5分钟展示活动。

学生回答。

用事实引发学生的共鸣，激发学生课堂探究的愿望，有助于学生可持续发展观念的形成。

教师提出怎么办？

向海洋进军。

学习

目标

展示

投影学习目标，要求说出关键词。

①朗读学习目标；

②迅速说出关键词

明确目标，提高学生的有意注意。

第二部分：

新授内容设计

探究活动1：

读课本相关内容，简要概括海水资源开发利用主要的方式。

教学

内容

教师活动

学生活动

设计意图

海水开发利用的主要方式

1给学生阅读课本的时间，并展示导学问题：

从生产、生活两方面是如何直接利用海水的？

沿海地区的居民哪些方面可以利用海水代替淡水？

推断耗水量大的工业中哪些环节可以用海水替代？

②倾听学生回答，引导同学们对回答者的观点作出正确评判。

①阅读课本，思考导学问题。

②组织语言，回答问题。

这里是本课了解内容，采用自主学习的方式与问题导学的方式，目的是让学生对抽象内容有直观印象，简化问题。

［内容解析］

随着地球人口的急遽增加，水荒已成为世界性的问题，严重制约了社会经济的发展。

所以大量使用海水成为未来解决淡水短缺的重要途径。

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。

利用海水作为大生活用水（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。

探究活动2：

开展小组合作学习，研讨海水化学资源的开发利用重点分析我国盐场分布的特点及原因。

教学

内容

教师活动

学生活动

设计意图

海水化学资源的开发与利用

①投影如下图所示

②展示导学问题：

海水化学资源海水化学资源储量，海水化学资源种类，海水中蕴藏最多的化学资源，海盐的制取？

读我国盐场分布图，分析盐场分布的区位条件？

案例分析莺歌海盐场、布袋盐场、长芦盐场分布的区位条件？

③对学生的学习进程进行及时指导。

④对交流的成果组织评议，最后给予准确评价。

①小组内每一位成员先自主学习，思考教师提出的导学问题。

②小组内交流，讨论，提出新的疑问。

讨论过程中记录员及时填写“小组合作学习研讨过程记录表”，如表1所示。

③小组组长整合每个成员的个人观点，填写如表3所示的比较表（表3中的具体内容预先留空）。

④2－3个小组分别投影已经完成的比较表，并让发言人交流小组成果，其他组可提出补充意见，发言人回答其他组成员的质疑。

教学内容可分小组自由选择研讨内容（但小组内必须统一），通过小组合作学习，建构本课的重点知识，并培养协作能力。

 ［内容解析］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0.00033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。

探究盐场形成的区位条件?

（提示：

地形、海岸类型、气候、地表径流等方面）

区位分析：

地形：

地势平坦开阔，便于海盐晒制；

气侯：

晴天多，降水少，光照充足，蒸发旺盛，山地背风坡降水少，

泥质海岸有利于提高产量。

长芦盐场：

主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸

条件：

温带季风气候，风多雨少，日照充足，蒸发旺；接近天津盐化工基地，市场条件优越；技术和交通条件优越；渤海海湾沿岸，地势平坦宽广、多泥质海岸。

布袋盐场：

 在台湾岛西南沿海。

 条件：

北回归线附近，副热带高压控制，气流下沉，且位于台湾山脉的背风坡，故降水少；多晴天，气温高，有利于蒸发；台西平原地势平坦，有利于晒盐。

冬半年干燥少雨，日照长。

莺歌海盐场：

位于乐东西南海滨

 条件：

位于热带、光热充分、海水含盐度高地势低平、地处东南季风背风坡，降水少。

探究活动3：

阅读课本相关内容，探讨海洋能的特点和开发的前景。

教学

内容

教师活动

学生活动

设计意图

海洋能的特点与开发前景

①给学生阅读课本的时间。

②展示导学问题：

海洋能的特点？

潮汐能与波浪能的开发与利用？

可采用案例分析法国朗斯潮汐电站分布的条件？

海洋能利用的前景？

③组织评议活动，让不同观点者发表看法，教师进行评价。

①阅读图，进行思考与判断，可以与旁边的同学小声讨论。

②在自己的学案填写。

让学生自己首先理解其运动的过程，教师补充并要充分的把每一个过程展示在学生面前，以加深学生对其理解，同组自主讨论，可以提高效率。

［内容解析］

 海洋能是蕴藏在海洋中的可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能和潮流能、海洋温差能和海洋盐度差能。

潮汐能和潮流能来自月球和太阳的引力作用，其他海洋能都来源于太阳辐射能。

这五种海洋能在全球的可再生总量约为788亿千瓦，技术上可利用的能量为64亿千瓦。

目前只有潮汐发电技术和小型波浪发电技术开始进入实用阶段，其他几种仍在研究试验阶段。

海洋能的能量密度较小且不稳定，随时间变动大；海洋环境复杂，海洋能装置要有能抗风暴、抗海水腐蚀、抗海生物附着的能力。

现阶段，海洋能试验性发电的成本较高，尚不能与常规火电、水电竞争。

但海洋能总量大，无污染，对生态环境影响小，是一种有开发潜力的可再生能源。

特点：

总量大，可再生；清洁，不污染环境；密度低且时空变化大；技术高，投资大。

1、潮汐能及其利用

（1）分布：

浅窄的海峡、海湾和河口区域

（2）选址条件：

①选择浅窄的海峡、海湾和河口区域；②潮差较大，泥沙淤积较少，波浪影响较小的海域；③海岸能储蓄大量海水（口小腹大，地形平坦的地区）

（3）利用现状：

目前利用很少，开发前景广阔。

2、波浪能及其利用

（1）特点：

①最耗费能源的冬季，可利用的波浪能量最大；②海面极少平静，波浪随时可以利用；③清洁的能源；④可再生的能源；⑤波浪能不稳定，开发利用难度大。

（2）分布：

①40---60°西风带地区（南半球比北半球大）；②赤道无风带----波浪能少；

③极地----多结冰----波浪能少。

（3）利用现状：

波浪能发电为航标、灯塔提供电能

【典型例题】

1．阅读下面材料，回答问题。

目前，世界上最大的试验性潮汐发电站是韩国在呜梁海峡建造的。

该电站于2005年6月动工，2007年竣工发电。

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。

这座试验性潮汐发电站将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）结合所学知识，分析潮汐发电站理想的坝址，并推测潮汐发电站的组成。

（4）分析潮汐能开发利用较少的原因。

解题指导：

（1）潮差足够大；海岸能够储蓄大量的海水。

（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）口窄肚大，利于筑坝的河口或海湾出口处；由进潮口、贮水库、发电机组等组成。

（4）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。

2．读“我国近海示意图”，回答问题。

（1）A、B两地都是我国重要的盐场，其形成的自然条件是什么？

（2）A、B附近海区盐度较高的是________。

判断理由是什么？

（3）A地晒盐比较有利的季节是（　　）

A．春季B．夏季C．秋季D．冬季

解题指导：

（1）平坦的淤泥质海滩，适合海水蒸发的天气。

（2）B　B附近位于副热带海区，气温高，蒸发旺盛；A纬度较高，且附近有河流汇入。

（3）A

3．图A为“上海以东海底地形图”，图B为“我国钓鱼岛位置图”。

读图完成下列问题。

（1）从图中可以看出钓鱼岛位于冲绳海槽以________（东，西），属于________的自然延伸部分。

（2）海底大陆架的矿产资源除了滨海砂矿外，主要是________资源。

（3）琉球群岛是东亚岛弧（包括我国台湾岛以及千岛群岛等）的一部分，它是________板块向________板块俯冲、挤压造成的。

（4）东亚岛弧的东侧有________（洋流），该洋流________季流速最快。

（5）南太平洋东部热带海区沿岸海水温度上升引起的气候异常现象称为“________”现象。

导致这种现象的直接原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，这种现象对我国东部地区的气候产生什么影响？

解题指导：

读图可知，海底资源主要有石油、天然气、各种矿产；琉球群岛介于亚欧板块与太平洋板块之间，碰撞、挤压形成；东亚岛弧的东侧洋流是日本暖流，冬季受偏北风影响；势力相对弱，夏季流速最快；厄尔尼诺现象容易导致周边地区降水与气温反常。

答案：

（1）西　（东海）大陆架

（2）石油、天然气

（3）太平洋　亚欧

（4）日本暖流（台湾暖流、黑潮）　夏

（5）厄尔尼诺　太平洋信风的减弱降水和气温反常

1、找出图中我国近海盐场的主要分布，分析其发展的区位条件

长芦盐场：

主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸

条件：

温带季风气候，风多雨少，日照充足，蒸发旺；接近天津盐化工基地，市场条件优越；技术和交通条件优越；渤海海湾沿岸，地势平坦宽广、多泥质海岸。

布袋盐场：

 在台湾岛西南沿海。

 条件：

北回归线附近，副热带高压控制，气流下沉，且位于台湾山脉的背风坡，故降水少；多晴天，气温高，有利于蒸发；台西平原地势平坦，有利于晒盐。

冬半年干燥少雨，日照长。

莺歌海盐场：

位于乐东西南海滨

 条件：

位于热带、光热充分、海水含盐度高地势低平、地处东南季风背风坡，降水少。

盐场区位分析：

地形：

地势平坦开阔，便于海盐晒制；

气侯：

晴天多，降水少，光照充足，蒸发旺盛，山地背风坡降水少，

泥质海岸有利于提高产量。

【拓展知识】

我国海水利用现状

    我国是一个海洋大国，拥有渤海、黄海、东海、南海四大内海，面临太平洋和印度洋两大洋，有1.8万多km的海岸线。

如何利用海水资源以缓解水资源危机是我国长期以来十分关注的问题。

我国海水淡化技术研究始于1958年，起步时采用的是电渗析技术，以后逐步过渡到反渗透技术和蒸馏技术。

1981年，我国在西沙群岛建成第一个日产200m3的电渗析海水淡化站，之后，在浙江嵊泗县、山东长岛县和大连常海县相继建立了千吨级的海水淡化工程。

在科技部、国家计委等有关部委及地方政府的支持下，我国的海水资源开发利用技术在“八五”“九五”期间，发展很快，在一些关键技术领域已取得了重大突破。

我国已全面掌握国际上已经商业化的蒸馏法和反渗透（膜）法等海水淡化主流技术。

“十五”期间已经进入工程示范阶段。

目前在辽宁、山东、浙江、河北、甘肃等地已建、在建规模在500～18000m3／d海水和苦咸水淡化示范工程已达到12项。

全国包括引进系统在内的反渗透海水、苦咸水（半海水）淡化产量估计日产达35000m3以上。

随着技术的进步、新材料的应用，不仅使产量提高，而且淡化成本也在大幅度降低。

海水淡化的成本已从20世纪90年代的7元／m3左右降至目前的5元／m3左右。

    此外，在海水直接利用方面，我国青岛、大连、天津、上海、宁波、厦门、深圳等沿海城市的近百家单位均有利用海水作为工业冷却用水的实践。

我国海水直流冷却已有近70年的应用历史，更先进的循环冷却技术在我国业已取得成效，已具备了示范条件。

利用海水作为大生活用水（海水冲厕）代替城市生活用淡水，是节约水资源的一项重要措施。

我国香港地区20世纪50年代末开始通过立法的形式推广海水冲厕技术，现已形成了一套完整的处理系统和管理体系。

目前香港的海水冲厕已达总数的75％，每年节省淡水约为2.12亿m3。

目前我国海水直接利用的规模还很小，据中国水资源公报2002年全国海水直接利用量仅为216亿m3，而日本每年约为3000亿m3，美国每年约为1000亿m3，差距很大。

【教学反思】略