2019-2020年高中地理第二單元開發(fā)海洋資源2.1海水資源海水化學(xué)資源化及海洋能開發(fā)教案魯教版選修.doc

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2019-2020年高中地理第二單元開發(fā)海洋資源2.1海水資源海水化學(xué)資源化及海洋能開發(fā)教案魯教版選修 【課程標(biāo)準(zhǔn)要求】 標(biāo) 準(zhǔn) 活 動 建 議 l 說出海水資源、海洋化學(xué)資源、海底礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的特點和現(xiàn)狀。 l 說出潮汐能、波浪能等的特點，以及海洋能的開發(fā)前景。 l 觀看介紹海洋的影像資料或參觀海洋科普場館，以“21世紀(jì)是海洋世紀(jì)”為主題，舉辦一次演講會。 【設(shè)計思路】 本課最主要的任務(wù)是讓學(xué)生認識到海水資源、海水化學(xué)資源及海洋能開發(fā)現(xiàn)狀。但從知識本身來看，內(nèi)容抽象繁雜，因此本課主要采用閱讀課本、梳理知識的方法，以獨立學(xué)生為主，不采用小組合作學(xué)習(xí)。另外，可以采用案例分析的方式，以直觀現(xiàn)象詮釋抽象問題，使繁雜的知識更貼近學(xué)生的生活實際，從而促使學(xué)生加深對知識的理解，了解開發(fā)海洋的前景。 【知識構(gòu)建】 本課主要包含三大模塊，即海水資源、海洋化學(xué)資源和海洋能的開發(fā)與利用。海水資源的開發(fā)利用主要有從海水淡化和海水直接利用兩個方面講述了相關(guān)的利用原理、現(xiàn)狀和開發(fā)前景；海水化學(xué)資源重點學(xué)習(xí)我國鹽場分布及原因分析。 海洋能的特點和開發(fā)前景，介紹各種海洋能的特點、開發(fā)利用的現(xiàn)狀和前景的介紹，重點理解潮汐能、波浪能及海水溫差能的開發(fā)利用，并強調(diào)了海洋能綜合利用的重要性。其框架結(jié)構(gòu)圖如圖1。  開發(fā)海洋 海水資源開發(fā)利用 海水淡化 海水直接利用 海水綜合利用 海水化學(xué)資源開發(fā)利用 鹽場 我國鹽場分布 分析長江南北鹽場分布的條件 海洋能開發(fā)利用 特點 各種海洋能開發(fā)利用的現(xiàn)狀、前景 海底礦產(chǎn)資源分布于開發(fā) 【教學(xué)目標(biāo)】 1.結(jié)合有關(guān)資料，說出海水資源、海水化學(xué)資源及海洋能開發(fā)利用的特點和現(xiàn)狀。 2. 結(jié)合有關(guān)資料，說出潮汐能、波浪能、海水溫差能的特點，展望海洋能開發(fā)利用的前景。 【重難點分析】 1．教學(xué)重點 依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，可將本課的教學(xué)重點確定為“海水資源、海洋化學(xué)資源、海底礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的特點和現(xiàn)狀?！?，“了解海洋能的開發(fā)與利用前景”。 2．教學(xué)難點 本課的知識內(nèi)容比較抽象，難點在于運用有關(guān)資料的分析能力、語言表達能力的培養(yǎng)，分析、表達能力要求學(xué)生不僅能從文字和圖像中提取有用信息，還要能將知識進行有效的遷移和整合，并在此基礎(chǔ)上，盡量用書面語言簡潔、完整地作出表達。 【課前準(zhǔn)備】 提前布置學(xué)生搜集水資源與海底礦產(chǎn)資源的相關(guān)照片、文字介紹、視頻等材料，用于課前交流。 課前做好學(xué)習(xí)小組的組建與分工工作。建議每個小組以4－6人為宜，每個小組成員在教室中的座位鄰近，可以隨時集中起來圍坐在一起。每個小組確定1名小組長，1名記錄員，1名發(fā)言人，1名紀(jì)檢員。提前為每個小組打印好“小組合作學(xué)習(xí)研討過程記錄表”（如表2所示），以便在討論過程中及時記錄學(xué)習(xí)情況。 表1　小組合作學(xué)習(xí)研討過程記錄 姓名 在小組中的職責(zé) 發(fā)言次數(shù) 個人觀點 【課堂活動設(shè)計】 第一部分：新課導(dǎo)入設(shè)計 教學(xué) 內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 學(xué)情 診斷 課前先整理好學(xué)生搜集的材料，組織好課堂5分鐘展示活動。 學(xué)生回答。 用事實引發(fā)學(xué)生的共鳴，激發(fā)學(xué)生課堂探究的愿望，有助于學(xué)生可持續(xù)發(fā)展觀念的形成。教師提出怎么辦？向海洋進軍。 學(xué)習(xí) 目標(biāo) 展示 投影學(xué)習(xí)目標(biāo)，要求說出關(guān)鍵詞。 ①朗讀學(xué)習(xí)目標(biāo)； ②迅速說出關(guān)鍵詞 明確目標(biāo)，提高學(xué)生的有意注意。 第二部分：新授內(nèi)容設(shè)計 探究活動1：讀課本相關(guān)內(nèi)容，簡要概括海水資源開發(fā)利用主要的方式。 教學(xué) 內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 海水開發(fā)利用的主要方式 ① 給學(xué)生閱讀課本的時間，并展示導(dǎo)學(xué)問題：從生產(chǎn)、生活兩方面是如何直接利用海水的？沿海地區(qū)的居民哪些方面可以利用海水代替淡水？推斷耗水量大的工業(yè)中哪些環(huán)節(jié)可以用海水替代？ ②傾聽學(xué)生回答，引導(dǎo)同學(xué)們對回答者的觀點作出正確評判。 ①閱讀課本，思考導(dǎo)學(xué)問題。 ②組織語言，回答問題。 這里是本課了解內(nèi)容，采用自主學(xué)習(xí)的方式與問題導(dǎo)學(xué)的方式，目的是讓學(xué)生對抽象內(nèi)容有直觀印象，簡化問題。 ［內(nèi)容解析］ 隨著地球人口的急遽增加，水荒已成為世界性的問題，嚴(yán)重制約了社會經(jīng)濟的發(fā)展。所以大量使用海水成為未來解決淡水短缺的重要途徑。海水的水資源化利用包括從海水中提取淡水，用海水代替淡水和海水養(yǎng)殖、海水農(nóng)業(yè)等，即通常所講的海水淡化、海水直接利用和海水綜合利用等。海水淡化的方法主要有兩類：一是從海水中析出各種化學(xué)元素，從而達到獲取淡水的目的，如電滲析法、離子交換法和壓滲法等；二是從海水中分離出淡水，如蒸餾法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法等。蒸餾淡化技術(shù)又分為低溫多效、多級閃蒸和壓汽蒸餾三種。目前反滲透法海水淡化已成為發(fā)展速度最快也較適于產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)。 海水直接利用，主要是以海水直接代替淡水作為工業(yè)用水、生活用水以節(jié)約淡水資源。包括海水冷卻、海水沖廁等。據(jù)統(tǒng)計，城市用水中約80％是工業(yè)用水，工業(yè)用水中約80％是工業(yè)冷卻用水。開發(fā)利用海水代替淡水做工業(yè)冷卻用水，對緩解我國沿海地區(qū)淡水資源緊缺的局面，意義深遠。利用海水作為大生活用水(海水沖廁)代替城市生活用淡水，具有非常重要的節(jié)水意義。城市生活用水占城市用水的20％，而沖廁用水占城市生活用水量的35％—40％，利用海水代替淡水作為沖廁用水，是節(jié)約水資源的一項重要措施。 海水綜合利用涉及海水中微量元素的提取以及相關(guān)元素的高附加值產(chǎn)品的開發(fā)以及海水養(yǎng)殖、海水農(nóng)業(yè)等方面。利用海水淡化、海水冷卻排放的濃縮海水，開展海水化學(xué)資源綜合利用，形成海水淡化、海水冷卻和海水資源綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈，是實現(xiàn)資源綜合利用和社會可持續(xù)發(fā)展的重要體現(xiàn)。目前世界上海水淡化、海水直接利用和綜合利用技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。 探究活動2：開展小組合作學(xué)習(xí)，研討海水化學(xué)資源的開發(fā)利用重點分析我國鹽場分布的特點及原因。 教學(xué) 內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 海水化學(xué)資源的開發(fā)與利用 ①投影如下圖所示 ②展示導(dǎo)學(xué)問題：海水化學(xué)資源海水化學(xué)資源儲量，海水化學(xué)資源種類，海水中蘊藏最多的化學(xué)資源，海鹽的制取？ 讀我國鹽場分布圖，分析鹽場分布的區(qū)位條件？案例分析鶯歌海鹽場、布袋鹽場、長蘆鹽場分布的區(qū)位條件？ ③對學(xué)生的學(xué)習(xí)進程進行及時指導(dǎo)。 ④對交流的成果組織評議，最后給予準(zhǔn)確評價。 ①小組內(nèi)每一位成員先自主學(xué)習(xí)，思考教師提出的導(dǎo)學(xué)問題。 ②小組內(nèi)交流，討論，提出新的疑問。討論過程中記錄員及時填寫“小組合作學(xué)習(xí)研討過程記錄表”，如表1所示。 ③小組組長整合每個成員的個人觀點，填寫如表3所示的比較表（表3中的具體內(nèi)容預(yù)先留空）。 ④2－3個小組分別投影已經(jīng)完成的比較表，并讓發(fā)言人交流小組成果，其他組可提出補充意見，發(fā)言人回答其他組成員的質(zhì)疑。 教學(xué)內(nèi)容可分小組自由選擇研討內(nèi)容（但小組內(nèi)必須統(tǒng)一），通過小組合作學(xué)習(xí)，建構(gòu)本課的重點知識，并培養(yǎng)協(xié)作能力。 ［內(nèi)容解析］海水占地球總水量的94%，海中不僅有取之不盡、用之不竭的水，還蘊藏著人類生活必不可少的食鹽及其他物質(zhì)，所以海水是人類的寶貴資源。 海水化學(xué)資源是指海水中所含有具有經(jīng)濟價值的化學(xué)物質(zhì)。作為地球上最大的連續(xù)礦體的海 洋水體，其中已發(fā)現(xiàn)80余種化學(xué)元素。在這些元素中，有的其含量雖然甚微，但由于海洋水體巨大(約為13.7億立方千米)，所以它們在海水中的總量非常豐富。例如鈾，1噸海水只含0. 00033克，而海洋中總鈾量卻有45億噸。在海水化學(xué)資源的開發(fā)中，以鹽類的提取量最大，世界年產(chǎn)量超過0.5億噸；其中，中國的食鹽產(chǎn)量居世界首位，1983年產(chǎn)量為1194萬噸。鹽類在海水中的總重量為5億噸，如果把這些鹽平鋪在陸地上，其厚度可達150米。目前，人們已能直接從海水中提取稀有元素、化合物和核能物質(zhì)(如從海水中提鎂、溴、磺、鉀、鈾和重水等)，其中有的資源已進入工業(yè)化生產(chǎn)，有的正在研究之中。 探究鹽場形成的區(qū)位條件?（提示：地形、海岸類型、氣候、地表徑流等方面） 區(qū)位分析： 地形：地勢平坦開闊，便于海鹽曬制； 氣侯：晴天多，降水少，光照充足，蒸發(fā)旺盛，山地背風(fēng)坡降水少， 泥質(zhì)海岸有利于提高產(chǎn)量。 長蘆鹽場：主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸 條件：溫帶季風(fēng)氣候，風(fēng)多雨少，日照充足，蒸發(fā)旺；接近天津鹽化工基地，市場條件優(yōu)越；技術(shù)和交通條件優(yōu)越；渤海海灣沿岸，地勢平坦寬廣、多泥質(zhì)海岸。 布袋鹽場：在臺灣島西南沿海。 條件：北回歸線附近，副熱帶高壓控制，氣流下沉，且位于臺灣山脈的背風(fēng)坡，故降水少；多晴天，氣溫高，有利于蒸發(fā)；臺西平原地勢平坦，有利于曬鹽。冬半年干燥少雨，日照長。 鶯歌海鹽場：位于樂東西南海濱 條件：位于熱帶、光熱充分、海水含鹽度高地勢低平、地處東南季風(fēng)背風(fēng)坡，降水少。 探究活動3：閱讀課本相關(guān)內(nèi)容，探討海洋能的特點和開發(fā)的前景。 教學(xué) 內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 海洋能的特點與開發(fā)前景 ①給學(xué)生閱讀課本的時間。 ②展示導(dǎo)學(xué)問題：海洋能的特點？潮汐能與波浪能的開發(fā)與利用？可采用案例分析法國朗斯潮汐電站分布的條件？海洋能利用的前景？ ③組織評議活動，讓不同觀點者發(fā)表看法，教師進行評價。 ①閱讀圖，進行思考與判斷，可以與旁邊的同學(xué)小聲討論。 ②在自己的學(xué)案填寫。 讓學(xué)生自己首先理解其運動的過程，教師補充并要充分的把每一個過程展示在學(xué)生面前，以加深學(xué)生對其理解，同組自主討論，可以提高效率。 ［內(nèi)容解析］ 海洋能是蘊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、海洋溫差能和海洋鹽度差能。潮汐能和潮流能來自月球和太陽的引力作用，其他海洋能都來源于太陽輻射能。這五種海洋能在全球的可再生總量約為788億千瓦，技術(shù)上可利用的能量為64億千瓦。目前只有潮汐發(fā)電技術(shù)和小型波浪發(fā)電技術(shù)開始進入實用階段，其他幾種仍在研究試驗階段。海洋能的能量密度較小且不穩(wěn)定，隨時間變動大；海洋環(huán)境復(fù)雜，海洋能裝置要有能抗風(fēng)暴、抗海水腐蝕、抗海生物附著的能力。現(xiàn)階段，海洋能試驗性發(fā)電的成本較高，尚不能與常規(guī)火電、水電競爭。但海洋能總量大，無污染，對生態(tài)環(huán)境影響小，是一種有開發(fā)潛力的可再生能源。 特點：總量大，可再生；清潔，不污染環(huán)境；密度低且時空變化大；技術(shù)高，投資大。 1、潮汐能及其利用 （1）分布：淺窄的海峽、海灣和河口區(qū)域 （2）選址條件：①選擇淺窄的海峽、海灣和河口區(qū)域；②潮差較大，泥沙淤積較少，波浪影響較小的海域；③海岸能儲蓄大量海水（口小腹大，地形平坦的地區(qū)） （3）利用現(xiàn)狀：目前利用很少，開發(fā)前景廣闊。 2、波浪能及其利用 （1）特點：①最耗費能源的冬季，可利用的波浪能量最大；②海面極少平靜，波浪隨時可以利用；③清潔的能源；④可再生的能源；⑤波浪能不穩(wěn)定，開發(fā)利用難度大。 （2）分布：①40---60西風(fēng)帶地區(qū)（南半球比北半球大）；②赤道無風(fēng)帶----波浪能少； ③極地----多結(jié)冰----波浪能少。 （3）利用現(xiàn)狀：波浪能發(fā)電為航標(biāo)、燈塔提供電能 【典型例題】 1．閱讀下面材料，回答問題。 目前，世界上最大的試驗性潮汐發(fā)電站是韓國在嗚梁海峽建造的。該電站于xx年6月動工，xx年竣工發(fā)電。嗚梁海峽的潮汐速度最高超過11節(jié)，是建設(shè)潮汐發(fā)電站的理想場所。這座試驗性潮汐發(fā)電站將設(shè)置幾種形式的水輪發(fā)電機以及變電設(shè)施等，每年可發(fā)出9萬千瓦時的無公害電。 (1)從材料中可以看出，韓國在嗚梁海峽建試驗性潮汐發(fā)電站的有利條件是什么？ (2)若在韓國西海岸再建一座波浪發(fā)電站，分析該電站冬季和夏季哪個季節(jié)產(chǎn)生的電能更多。 (3)結(jié)合所學(xué)知識，分析潮汐發(fā)電站理想的壩址，并推測潮汐發(fā)電站的組成。 (4)分析潮汐能開發(fā)利用較少的原因。 解題指導(dǎo)：　(1)潮差足夠大；海岸能夠儲蓄大量的海水。 (2)由于冬季的風(fēng)力大于夏季，所以冬季的發(fā)電量大于夏季。 (3)口窄肚大，利于筑壩的河口或海灣出口處；由進潮口、貯水庫、發(fā)電機組等組成。 (4)①密度?。虎跁r空分布不均；③開發(fā)利用成本較高，技術(shù)不成熟。 2．讀“我國近海示意圖”，回答問題。 (1)A、B兩地都是我國重要的鹽場，其形成的自然條件是什么？ (2)A、B附近海區(qū)鹽度較高的是________。判斷理由是什么？ (3)A地曬鹽比較有利的季節(jié)是(　　) A．春季 B．夏季 C．秋季 D．冬季 解題指導(dǎo)：　 (1)平坦的淤泥質(zhì)海灘，適合海水蒸發(fā)的天氣。 (2)B　B附近位于副熱帶海區(qū)，氣溫高，蒸發(fā)旺盛；A緯度較高，且附近有河流匯入。 (3)A 3．圖A為“上海以東海底地形圖”，圖B為“我國釣魚島位置圖”。讀圖完成下列問題。 (1)從圖中可以看出釣魚島位于沖繩海槽以________(東，西)，屬于________的自然延伸部分。 (2)海底大陸架的礦產(chǎn)資源除了濱海砂礦外，主要是________資源。 (3)琉球群島是東亞島弧(包括我國臺灣島以及千島群島等)的一部分，它是________板塊向________板塊俯沖、擠壓造成的。 (4)東亞島弧的東側(cè)有________(洋流)，該洋流________季流速最快。 (5)南太平洋東部熱帶海區(qū)沿岸海水溫度上升引起的氣候異常現(xiàn)象稱為“________”現(xiàn)象。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的直接原因是______________ __________________________________________________________________________________________________________________________________，這種現(xiàn)象對我國東部地區(qū)的氣候產(chǎn)生什么影響？ 解題指導(dǎo)：讀圖可知，海底資源主要有石油、天然氣、各種礦產(chǎn)；琉球群島介于亞歐板塊與太平洋板塊之間，碰撞、擠壓形成；東亞島弧的東側(cè)洋流是日本暖流，冬季受偏北風(fēng)影響；勢力相對弱，夏季流速最快；厄爾尼諾現(xiàn)象容易導(dǎo)致周邊地區(qū)降水與氣溫反常。 答案：(1)西　(東海)大陸架 (2)石油、天然氣 (3)太平洋　亞歐 (4)日本暖流(臺灣暖流、黑潮)　夏 (5)厄爾尼諾　太平洋信風(fēng)的減弱 降水和氣溫反常 1、找出圖中我國近海鹽場的主要分布，分析其發(fā)展的區(qū)位條件 長蘆鹽場：主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸 條件：溫帶季風(fēng)氣候，風(fēng)多雨少，日照充足，蒸發(fā)旺；接近天津鹽化工基地，市場條件優(yōu)越；技術(shù)和交通條件優(yōu)越；渤海海灣沿岸，地勢平坦寬廣、多泥質(zhì)海岸。 布袋鹽場：在臺灣島西南沿海。 條件：北回歸線附近，副熱帶高壓控制，氣流下沉，且位于臺灣山脈的背風(fēng)坡，故降水少；多晴天，氣溫高，有利于蒸發(fā)；臺西平原地勢平坦，有利于曬鹽。冬半年干燥少雨，日照長。 鶯歌海鹽場：位于樂東西南海濱 條件：位于熱帶、光熱充分、海水含鹽度高地勢低平、地處東南季風(fēng)背風(fēng)坡，降水少。 鹽場區(qū)位分析： 地形：地勢平坦開闊，便于海鹽曬制； 氣侯：晴天多，降水少，光照充足，蒸發(fā)旺盛，山地背風(fēng)坡降水少， 泥質(zhì)海岸有利于提高產(chǎn)量。 【拓展知識】 我國海水利用現(xiàn)狀 我國是一個海洋大國，擁有渤海、黃海、東海、南海四大內(nèi)海，面臨太平洋和印度洋兩大洋，有1.8萬多km的海岸線。如何利用海水資源以緩解水資源危機是我國長期以來十分關(guān)注的問題。我國海水淡化技術(shù)研究始于1958年，起步時采用的是電滲析技術(shù)，以后逐步過渡到反滲透技術(shù)和蒸餾技術(shù)。1981年，我國在西沙群島建成第一個日產(chǎn)200m3的電滲析海水淡化站，之后，在浙江嵊泗縣、山東長島縣和大連常海縣相繼建立了千噸級的海水淡化工程。在科技部、國家計委等有關(guān)部委及地方政府的支持下，我國的海水資源開發(fā)利用技術(shù)在“八五”“九五”期間，發(fā)展很快，在一些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域已取得了重大突破。我國已全面掌握國際上已經(jīng)商業(yè)化的蒸餾法和反滲透(膜)法等海水淡化主流技術(shù)?！笆濉逼陂g已經(jīng)進入工程示范階段。目前在遼寧、山東、浙江、河北、甘肅等地已建、在建規(guī)模在500～18000m3／d海水和苦咸水淡化示范工程已達到12項。全國包括引進系統(tǒng)在內(nèi)的反滲透海水、苦咸水(半海水)淡化產(chǎn)量估計日產(chǎn)達35000m3以上。隨著技術(shù)的進步、新材料的應(yīng)用，不僅使產(chǎn)量提高，而且淡化成本也在大幅度降低。海水淡化的成本已從20世紀(jì)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，我國青島、大連、天津、上海、寧波、廈門、深圳等沿海城市的近百家單位均有利用海水作為工業(yè)冷卻用水的實踐。我國海水直流冷卻已有近70年的應(yīng)用歷史，更先進的循環(huán)冷卻技術(shù)在我國業(yè)已取得成效，已具備了示范條件。利用海水作為大生活用水(海水沖廁)代替城市生活用淡水，是節(jié)約水資源的一項重要措施。我國香港地區(qū)20世紀(jì)50年代末開始通過立法的形式推廣海水沖廁技術(shù)，現(xiàn)已形成了一套完整的處理系統(tǒng)和管理體系。目前香港的海水沖廁已達總數(shù)的75％，每年節(jié)省淡水約為2.12億m3。目前我國海水直接利用的規(guī)模還很小，據(jù)中國水資源公報2002年全國海水直接利用量僅為216 億m3，而日本每年約為3000億m3，美國每年約為1000億m3，差距很大。 【教學(xué)反思】略