2019-2020年高中地理第二單元開發(fā)海洋資源2.1海水資源海水化學資源化及海洋能開發(fā)教案魯教版選修2.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海水資源海水化學資源化及海洋能開發(fā)教案魯教版選修2 【課程標準要求】 標 準 活 動 建 議 l 說出海水資源、海洋化學資源、海底礦產資源開發(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世紀是海洋世紀”為主題，舉辦一次演講會。 【設計思路】 本課最主要的任務是讓學生認識到海水資源、海水化學資源及海洋能開發(fā)現(xiàn)狀。但從知識本身來看，內容抽象繁雜，因此本課主要采用閱讀課本、梳理知識的方法，以獨立學生為主，不采用小組合作學習。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生的生活實際，從而促使學生加深對知識的理解，了解開發(fā)海洋的前景。 【知識構建】 本課主要包含三大模塊，即海水資源、海洋化學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的利用原理、現(xiàn)狀和開發(fā)前景；海水化學資源重點學習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，并強調了海洋能綜合利用的重要性。其框架結構圖如圖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 海底礦產資源分布于開發(fā) 【教學目標】 1.結合有關資料，說出海水資源、海水化學資源及海洋能開發(fā)利用的特點和現(xiàn)狀。 2. 結合有關資料，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．教學重點 依據(jù)課程標準，可將本課的教學重點確定為“海水資源、海洋化學資源、海底礦產資源開發(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．教學難點 本課的知識內容比較抽象，難點在于運用有關資料的分析能力、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，并在此基礎上，盡量用書面語言簡潔、完整地作出表達。 【課前準備】 提前布置學生搜集水資源與海底礦產資源的相關照片、文字介紹、視頻等材料，用于課前交流。 課前做好學習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名紀檢員。提前為每個小組打印好“小組合作學習研討過程記錄表”（如表2所示），以便在討論過程中及時記錄學習情況。 表1　小組合作學習研討過程記錄 姓名 在小組中的職責 發(fā)言次數(shù) 個人觀點 【課堂活動設計】 第一部分：新課導入設計 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 學情 診斷 課前先整理好學生搜集的材料，組織好課堂5分鐘展示活動。 學生回答。 用事實引發(fā)學生的共鳴，激發(fā)學生課堂探究的愿望，有助于學生可持續(xù)發(fā)展觀念的形成。教師提出怎么辦？向海洋進軍。 學習 目標 展示 投影學習目標，要求說出關鍵詞。 ①朗讀學習目標； ②迅速說出關鍵詞 明確目標，提高學生的有意注意。 第二部分：新授內容設計 探究活動1：讀課本相關內容，簡要概括海水資源開發(fā)利用主要的方式。 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 海水開發(fā)利用的主要方式 ① 給學生閱讀課本的時間，并展示導學問題：從生產、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傾聽學生回答，引導同學們對回答者的觀點作出正確評判。 ①閱讀課本，思考導學問題。 ②組織語言，回答問題。 這里是本課了解內容，采用自主學習的方式與問題導學的方式，目的是讓學生對抽象內容有直觀印象，簡化問題。 ［內容解析］ 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業(yè)化的技術。 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元素的高附加值產品的開發(fā)以及海水養(yǎng)殖、海水農業(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已經(jīng)相當成熟。 探究活動2：開展小組合作學習，研討海水化學資源的開發(fā)利用重點分析我國鹽場分布的特點及原因。 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 海水化學資源的開發(fā)與利用 ①投影如下圖所示 ②展示導學問題：海水化學資源海水化學資源儲量，海水化學資源種類，海水中蘊藏最多的化學資源，海鹽的制??？ 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對學生的學習進程進行及時指導。 ④對交流的成果組織評議，最后給予準確評價。 ①小組內每一位成員先自主學習，思考教師提出的導學問題。 ②小組內交流，討論，提出新的疑問。討論過程中記錄員及時填寫“小組合作學習研討過程記錄表”，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中的具體內容預先留空）。 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疑。 教學內容可分小組自由選擇研討內容（但小組內必須統(tǒng)一），通過小組合作學習，建構本課的重點知識，并培養(yǎng)協(xié)作能力。 ［內容解析］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，所以海水是人類的寶貴資源。 海水化學資源是指海水中所含有具有經(jīng)濟價值的化學物質。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。在海水化學資源的開發(fā)中，以鹽類的提取量最大，世界年產量超過0.5億噸；其中，中國的食鹽產量居世界首位，1983年產量為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(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，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，山地背風坡降水少， 泥質海岸有利于提高產量。 長蘆鹽場：主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸 條件：溫帶季風氣候，風多雨少，日照充足，蒸發(fā)旺；接近天津鹽化工基地，市場條件優(yōu)越；技術和交通條件優(yōu)越；渤海海灣沿岸，地勢平坦寬廣、多泥質海岸。 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、地處東南季風背風坡，降水少。 探究活動3：閱讀課本相關內容，探討海洋能的特點和開發(fā)的前景。 教學 內容 教師活動 學生活動 設計意圖 海洋能的特點與開發(fā)前景 ①給學生閱讀課本的時間。 ②展示導學問題：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，可以與旁邊的同學小聲討論。 ②在自己的學案填寫。 讓學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生面前，以加深學生對其理解，同組自主討論，可以提高效率。 ［內容解析］ 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，技術上可利用的能量為64億千瓦。目前只有潮汐發(fā)電技術和小型波浪發(fā)電技術開始進入實用階段，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)境復雜，海洋能裝置要有能抗風暴、抗海水腐蝕、抗海生物附著的能力?，F(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西風帶地區(qū)（南半球比北半球大）；②赤道無風帶----波浪能少； ③極地----多結冰----波浪能少。 （3）利用現(xiàn)狀：波浪能發(fā)電為航標、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)，是建設潮汐發(fā)電站的理想場所。這座試驗性潮汐發(fā)電站將設置幾種形式的水輪發(fā)電機以及變電設施等，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)產生的電能更多。 (3)結合所學知識，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：　(1)潮差足夠大；海岸能夠儲蓄大量的海水。 (2)由于冬季的風力大于夏季，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??；②時空分布不均；③開發(fā)利用成本較高，技術不成熟。 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：　 (1)平坦的淤泥質海灘，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?，F(xiàn)象稱為“________”現(xiàn)象。導致這種現(xiàn)象的直接原因是______________ __________________________________________________________________________________________________________________________________，這種現(xiàn)象對我國東部地區(qū)的氣候產生什么影響？ 解題指導：讀圖可知，海底資源主要有石油、天然氣、各種礦產；琉球群島介于亞歐板塊與太平洋板塊之間，碰撞、擠壓形成；東亞島弧的東側洋流是日本暖流，冬季受偏北風影響；勢力相對弱，夏季流速最快；厄爾尼諾現(xiàn)象容易導致周邊地區(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：溫帶季風氣候，風多雨少，日照充足，蒸發(fā)旺；接近天津鹽化工基地，市場條件優(yōu)越；技術和交通條件優(yōu)越；渤海海灣沿岸，地勢平坦寬廣、多泥質海岸。 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、地處東南季風背風坡，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，山地背風坡降水少， 泥質海岸有利于提高產量。 【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注的問題。我國海水淡化技術研究始于1958年，起步時采用的是電滲析技術，以后逐步過渡到反滲透技術和蒸餾技術。1981年，我國在西沙群島建成第一個日產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?？h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)利用技術在“八五”“九五”期間，發(fā)展很快，在一些關鍵技術領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?！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)在內的反滲透海水、苦咸水(半海水)淡化產量估計日產達35000m3以上。隨著技術的進步、新材料的應用，不僅使產量提高，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年的應用歷史，更先進的循環(huán)冷卻技術在我國業(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50年代末開始通過立法的形式推廣海水沖廁技術，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xx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。 【教學反思】略