人教版高一第一冊 地球上的水 問題研究 海冰淡化

高一年第一冊第三章地球上的水【問題研究】能否淡化海冰解決環(huán)渤海地區(qū)淡水短缺問題教學目標：課標要求：運用圖表等資料，說明探討能否淡化海冰解決環(huán)渤海地區(qū)淡水短缺問題學習目標：1.理解并掌握世界、中國水資源的分布規(guī)律。(綜合思維)2.理解環(huán)渤海地區(qū)淡水資源嚴重不足的原因。(綜合思維)3.理解人類活動對水資源的影響,理解人類從開源和節(jié)流兩方面對水資源的持續(xù)利用。(人地協(xié)調(diào)觀)4.認識研究區(qū)域：環(huán)渤海（區(qū)域認知）教學重點：環(huán)渤海海冰質(zhì)量和淡化技術(shù)研究。教學難點：海冰淡化技術(shù)可行性研究及對地區(qū)環(huán)境的影響。教學方法：讀圖分析法、討論法、自學歸納法、材料分析法、多媒體輔助教學。教學課時：1課時教學過程：1.認識渤海渤海是中國最北的近海,是由遼東灣、渤海灣、萊州灣和中央海盆組成,入海的主要河流有黃河、遼河、灤河和海河。渤海是一個內(nèi)海,被遼東半島、山東半島和華北平原“C”字形所環(huán)抱。覆蓋面積遍及大半個中國,并且是東北、華北、西北和華東部分地區(qū)的主要出?？?。東北三省及內(nèi)蒙古東四盟的糧食、畜產(chǎn)品、石油,西北地區(qū)的煤炭、皮毛,華北地區(qū)的石油、輕紡產(chǎn)品,渤海的海產(chǎn)品,甚至遠在數(shù)千里的青海、新疆的貨物都要經(jīng)過這里運往世界各地。2018年12月,生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)展改革委、自然資源部聯(lián)合印發(fā)《渤海綜合治理攻堅戰(zhàn)行動計劃》,明確了渤海綜合治理工作的總體要求、范圍與目標、重點任務(wù)和保障措施。環(huán)渤海環(huán)渤海地區(qū)包括北京、天津兩大直轄市及河北、遼寧、山東、山西和內(nèi)蒙古中部地區(qū)，共五省(區(qū))二市。也有觀點認為，環(huán)渤海地區(qū)是以京津冀為核心、以遼東半島和山東半島為兩翼的環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)域，主要包括北京、天津、河北、山東、遼寧，也就是三省兩市的"3+2"經(jīng)濟區(qū)域。3.我國的水資源狀況？環(huán)渤海地區(qū)人口眾多、城市密集、產(chǎn)業(yè)發(fā)達，需水量極大，而淡水資源嚴重不足。南水北調(diào)只能緩解部分城市的缺水狀況。淡化海水成本較高，目前推廣利用較少。我國渤海每年冬季有較長的結(jié)冰期，能形成大面積海冰。能否采用簡單技術(shù)淡化海水，解決環(huán)渤海地區(qū)淡水短缺問題？【探究思路】P63渤海海冰資源量1.海冰的形成：海冰是低溫條件下的海水凍結(jié)物。海水在結(jié)冰過程中析出鹽分，導致海冰含鹽量遠低于海水含鹽量，接近淡水，這是海冰作為潛在淡水資源的基礎(chǔ)。指導閱讀：渤海海水鹽度為28%~31%。海水在結(jié)冰過程中會析出鹽分,渤海海冰融水鹽度平均為4%o~13%o。據(jù)估算,在氣溫低于或等于-4C條件下(圖3.28),渤海海冰每天生成1.86厘米厚。以此海冰生成速度計算，渤海遼東灣每年冬季可采海冰7.4~13次，灣可開采3.7~7.4次,萊州灣可開采1.9~3.7次。在寒冷年份,渤海海冰作為淡水資源的潛在可利用儲量可達1000億立方米，正常年份可達410億立方米。渤海海冰多生成于岸邊,離岸10千米范圍內(nèi)資源量最大。閱讀解決問題：.渤海海冰資源是否可開采利用?為什么?可以開采。因為渤海海冰資源豐富，且多分布于岸邊，易于開采，可采次數(shù)較多。(2).為什么渤海海冰可開采次數(shù)由北向南遞減？因為渤海由北向南緯度逐漸降低，氣溫逐漸升高，結(jié)冰時間變短，可開采次數(shù)減少。2.海冰資源量海冰資源量與緯度、水深、風向、洋流、地形等因素密切相關(guān)?？傮w上，北多南少，自北向南遞減；遼東灣最多，萊州灣最少；近岸多外海少，從近岸向外海遞減。設(shè)問：分析遼東灣海冰資源較為豐富的原因。緯度高，獲得太陽輻射少，溫度較低，結(jié)冰時間長；河流注入，海水鹽度低，易結(jié)冰；海區(qū)封閉，與鄰近水域的熱交換少；水域深度小，儲熱少，冬季放熱快。二、渤海海冰淡化研究指導閱讀歸納：海水在低溫環(huán)境中發(fā)生凍結(jié)時,一部分來不及排出冰體的高濃度鹽水被包裹在冰塊內(nèi)部。海冰淡化就是通過各種方法,將高濃度鹽水從海冰中分離出來。方法1:將采集的海冰堆放在--起,控制溫度,經(jīng)過兩三個月,海冰中的高濃度鹽水會在重力作用下,沿著冰體內(nèi)部的縫隙自然排出。方法2:在低溫環(huán)境下,將海冰破碎,利用離心機將破碎海冰中的高濃度鹽水脫離出來。研究表明，經(jīng)過上述方法處理的海冰,融水鹽度可低至1%o,符合淡水標準,而且成本低于直接淡化海水。閱讀解決問題：（1）.采取上述方法淡化海冰,產(chǎn)生的高濃度鹽水如何處理?可以用作化工廠的原料,從高濃度鹽水中提取鹽、堿和其他有用的成分。(2).從供需角度看,淡化海冰生產(chǎn)淡水是否可行?從供需的角度看,淡化海冰生產(chǎn)淡水是可行的。首先，環(huán)渤海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達,淡水資源供應(yīng)緊張,尤其冬春季節(jié),降水少,水資源短缺的問題更為突出。其次,渤海海冰資源豐富，儲量大,持續(xù)時間長，可開采利用的時間較長。小結(jié)：渤海海冰淡化開發(fā)的可行性(1)渤海海冰資源十分豐富。(2)海冰淡化技術(shù)的可行性。(3)若產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，成本降低至工業(yè)用水價格，具有較廣泛的市場應(yīng)用前景。三、海冰淡化還需考慮的問題1．目前我國沒有大規(guī)模開發(fā)海冰的原因(1)海冰存在時空分布不均的特點，不同時間資源量也不一樣，一年之中只有冬季才能開采。(2)受設(shè)備性能不完善、機械化作業(yè)程度低、生產(chǎn)規(guī)模小的影響，生產(chǎn)成本高。(3)生產(chǎn)技術(shù)相對不成熟，尚不能支撐規(guī)?；a(chǎn)。2．海冰資源開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的影響(1)大量開采海冰并把淡化時所產(chǎn)生的高鹽度鹵水排入海中，必然使渤海的海水鹽度升高，導致生態(tài)平衡失調(diào)。(2)大量海冰開采利用，會影響?！獨庀嗷プ饔茫瑥亩鴮夂虍a(chǎn)生一定的影響，對氣溫影響最大。(3)海冰淡化產(chǎn)生的大量高濃度鹵水，如果直接排放，還可能導致周圍地區(qū)土壤鹽堿化加劇、水質(zhì)下降等問題。四、問題探究：請綜合考慮上述問題，對“能否淡化海冰解決環(huán)渤海地區(qū)淡水短缺問題”給出自己的觀點，并闡述理由。提示：如果認為淡化海冰能夠解決環(huán)渤海地區(qū)淡水資源短缺問題，理由可以從以下幾個方面闡述：渤海海冰資源豐富，且多分布于岸邊，易于開采；淡化海冰技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊。（2）如果認為淡化海冰不能夠解決環(huán)渤海地區(qū)淡水資源短缺問題，理由可以從以下幾個方面闡述：海冰供應(yīng)的季節(jié)性強，供水不穩(wěn)定；如果大量開采海冰，會導致海水鹽度升高，破壞海洋生態(tài)環(huán)境；海水淡化產(chǎn)生大量高濃度鹽水，如果處理不當，會對沿海的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響；開采成本高。五、知識拓展：水資源短缺產(chǎn)生的原因及解決措施水資源時空分布不均、社會經(jīng)濟的發(fā)展及人口分布不平衡的現(xiàn)狀,造成了世界上某些地區(qū)的水資源短缺。其具體原因與解決措施(開源和節(jié)流）如下:六、課堂作業(yè)：有專家將季風區(qū)因地質(zhì)環(huán)境特殊,又缺少水利設(shè)施而存留不住水的現(xiàn)象,稱為工程性缺水。據(jù)此完成1~2題。1.下列地區(qū)中,工程性缺水最嚴重的是(B)A.華北平原 B.云貴高原 C.河西走廊 D.四川盆地2.緩解當?shù)亍肮こ绦匀彼钡淖钣行Т胧┦?B)A.跨流域調(diào)水 B.修建水庫 C.人工降雨 D.植樹造林海冰含鹽量接近淡水，適當處理后可作為淡水資源。下圖示意渤海及附近區(qū)域年平均氣溫≤－4℃日數(shù)的分布。據(jù)此完成3～5題。3.圖示甲、乙、丙、丁四海域中，海冰厚度最大的是(B