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人教版高中地理必修第一册
第二节　海水的性质
教学目标
序号 内容目标 核心素养目标
1 理解海水的温度、盐度和密度是海水重要的理化性质。 综合思维
2 运用图表等资料,说出海水温度、盐度、密度的分布特点及其影响因素。 综合思维、地理实践力
3 运用图表、实例等资料,说明海水的温度、盐度和密度对地理环境和人类活动的影响。 人地协调观
教学重难点
重点:说明海水性质对人类活动的影响。
难点:海水的盐度分布和海水的密度分布。
教学方法
教法:创设情境,引导学生在情境中观察、思考、总结。充分利用图表,化抽象为具象,建立思维模式,训练综合思维,帮助学生理解。充分利用实例,激发学生的学习兴趣。
学法:通过绘制海水的温度、盐度、密度图,加深对海水性质分布规律的理解和记忆;通过构建思维导图的方式来总结人类活动与海水性质的相互联系,突破重难点。
课时安排
2课时
教学准备
多媒体教学设备。
第1课时
【导入新课】教材“长尾鲨”号核潜艇事件。
(设计意图:以“长尾鲨”号核潜艇事件设计情境,既引起了学生探索海洋世界的兴趣,又巧妙地引出了海水理化性质的学习主题。)
【出示目标】教师解读学习目标,帮助学生理顺本节要学习的主要内容、学习方法和需要达到的程度。
一、海水的温度
【教师设问】展示图片,提出设问:海水的热量收入和支出的主要渠道是什么 对海水的温度有什么影响
【学生回答】海水温度的高低取决于海水吸收的热量与海水支出的热量的差值。海水收入的热量主要是太阳辐射。海水支出热量的主要途径是海水蒸发。
【教师补充】全球海洋每年的热量收支基本上是平衡的,只是不同季节不同海区的热量收支不平衡。因此各个海区的海水温度随季节的变化而变化。此外洋流、海陆分布等因素也影响海水的温度。
(设计意图:这部分内容都可以从教材中找到答案,通过设计以上问题,可以引导学生深入理解海水温度的时间和空间变化。)
【展示图片】某观测站海水温度随深度变化曲线图。
【看图总结】1 000米以内的海水温度会随着深度的增加逐渐降低,1 000米以下的深层海水温度变化幅度较小。
【教师点拨】1 000米以内的海水温度会随着深度的增加而递减,是由于海水的热量主要来自太阳辐射,深度增加,获得的太阳辐射减少。1 000米以下的深层海水基本接收不到太阳辐射,也不会因蒸发消耗热量,因此水温变化幅度较小。
(设计意图:引导学生阅读教材图3.8时注意坐标名称及单位、数据等信息。图中横坐标为温度,纵坐标为深度,从而引导学生归纳海水的温度在垂直方向上的变化规律。)
【展示图片】低纬度、中纬度和高纬度海水的温度随深度变化曲线图。
【教师提问】从低纬度向高纬度海水的温度随深度变化有何不同
【学生回答】从低纬到高纬海水温度垂直方向上的差异总体在减小。
【教师补充】从低纬到高纬海水温度垂直方向上的差异总体在减小,在高纬地区,海水中往往会存在一个冷中间层(冬季冷却的海水由于海水密度增大下沉形成的)。
【师生互动】同一海区,海水越深、温度越低这种说法对吗
不对,比如科学家还在红海海底发现了好几处“热洞”,大量岩浆从地壳裂缝流出,岩浆使海底的温度升高,就出现了深层海水比表层海水温度还要高的现象。在红海深海盆中,水温竟高达60 ℃。
(设计意图:这部分的教学特别注意不能把一般规律绝对化,可适当培养学生的求异思维。)
【展示图片】全球海洋温度分布图。
仔细观察这张海洋表面温度图,能得出什么结论 为什么
【学生回答】全球海洋表层的水温由低纬向高纬递减,相同纬度海洋表层的水温大致相同。
纬度越高,太阳高度越小,日照强度弱,则太阳辐射越少,因此海水温度较低。
纬度越低,太阳高度越高,日照强度强,则太阳辐射越多,因此海水温度较高。
【教师点拨】除纬度因素外,季节变化也影响太阳辐射。一般来说,同一海区的表层水温,夏季普遍高于冬季。
【归纳提升】
时空分布 变化规律 原因
时间变化 夏季水温高, 冬季水温低 夏季海水热量收入大于热量支出;冬季海水热量收入小于热量支出
空间 变化 水平 方向 从低纬向高纬递减 太阳辐射从低纬向高纬逐渐减少
垂直 方向 水温随深度增加而变化,1 000米以内变化幅度很大,1 000米以下的深层海水温度变化幅度很小 太阳辐射是海水热量的主要来源,而太阳辐射首先到达海水表层,越向深处海水得到的太阳辐射越少
除此之外,海洋表层海水的温度状况,还受到海陆分布、大气运动、海水运动等因素的影响。
【师生互动】从教材图3.9中可以看出全球海洋表层的水温由低纬向高纬递减,相同纬度海洋表层的水温大致相同。
大气运动、海水运动等因素也会影响海洋表层的海水温度。大气运动可能会影响天气,从而影响到达海水表面的太阳辐射及海水的蒸发量。暖流流经的海区,水温偏高;寒流流经的海区,水温偏低。
(设计意图:教学中充分利用图表等资料,拓展学生对海水温度的认识。通过教材图3.8和图3.9推论海水温度的垂直和水平分布规律。结合生活体验和所学知识,说明海水温度的时间变化规律。)
【自主绘图】大洋表层海水温度的变化。
【教师设问】海水温度对地理环境有哪些影响
引导学生阅读教材,回答问题。
海水温度对人类活动的影响十分广泛,主要表现在影响海洋生物的分布、海洋运输、休闲旅游等方面。
【归纳总结】影响海洋生物的分布:深度越深,海洋生物的数量和种类越少,不同纬度的海洋表层生活着不同类型的海洋生物。
影响海洋运输:纬度较高的海域,海水有结冰期,通航时间短,在冰封海域航行需要装备破冰设施。
影响大气温度和气象:海洋上空的气温比陆地上空的气温变化慢,沿海地区气温的季节变化和日变化均比内陆地区小。
(设计意图:这部分教学可用讲故事的方式进行,引导学生观察海洋生物的分布及其生活习性,激发学生学习的兴趣,感知海水温度分布及变化对海洋生物的影响,理解人类的渔业活动与海水温度的关系。)
【活动探究】分析海水温度对游泳活动的影响。
【学生思考】1.分别描述3个海域的海水温度季节变化特点。
2.3个海洋站附近的海滨浴场分别有哪些月份适宜人们游泳
3.比较3个海域适宜人们游泳的时间长短差异,并说明原因。
【答案】
1.葫芦岛:夏季海水温度较高,冬季海水温度较低,冬夏季节变化显著。
厦门:夏季海水温度较高,冬季海水温度较低,有季节变化。
西沙:冬夏季节海水温度均较高,季节变化不明显。
2.葫芦岛:7~9月。厦门:5~11月。西沙:全年皆宜。
3.葫芦岛适宜游泳的时间最短,西沙适宜游泳的时间最长。
原因:纬度越低,海水温度越高,适宜游泳的时间越长。
(设计意图:这部分内容不难,结合学生夏季海滨旅游经历和地理知识,引导学生讨论不同纬度海水温度差异对旅游时间等的影响。)
本节课立足核心素养,顺利完成教学目标,重点问题的突破分了三大部分:海水温度的分布规律,海水表层温度影响因素,海水温度对地理环境的影响。分别突破不同的知识点,在难度上存在层层递进关系,对难点的突破联系了生活实际和图片资料,注重对规律的总结,注重培养学生的综合思维。课上充分利用思维导图,帮助学生构建出完整的知识体系。
第二节　海水的性质
一、海水的温度
1.概况
2.分布规律
3.海水表层温度影响因素
4.海水温度对地理环境的影响
第2课时
【承转】引导学生回忆:夏季在海水浴场游泳后,都要去海水浴场设置的淋浴区用淡水冲干净身体,由此引出海水中含有大量的盐分。
二、海水的盐度
【教师提问】有同学尝过海水吗 海水为什么又咸又苦
【学生回答】海水中含有氯化钠,俗称食盐。
【教师点拨】海水中含有很多盐类物质,其中主要是氯化钠和氯化镁,因此海水的味道既咸又苦。盐度通常用千分比表示,指1 000克海水中所含盐类物质的多少,世界大洋的平均盐度约为35‰。
(设计意图:通过学生的生活实际感受,便于学生理解,并激发兴趣。)
【展示图片】观察海洋表层盐度分布图,并和海洋表层温度分布图对比,你能得出什么结论
【学生思考】1.通过图片我们发现在海洋表层温度最高的热带地区,盐度并不是最高的,为什么
2.海洋表层盐度最高的区域,为什么是副热带地区
3.在海洋表层温度较低的极地地区,盐度也较低,为什么
【展示答案】
1.低纬度热带地区,蒸发量大,但同时降水量也大,因此盐度并没有出现极大值。
2.副热带地区,蒸发量大,降水量小,因此盐度最高。
3.极地地区,气温较低,蒸发量小,因此盐度较低。
【规律总结】世界大洋表层海水盐度分布规律:由南北半球的副热带海域向两侧低纬度和高纬度海域递减。
(设计意图:通过看图思考,得出规律,易于学生掌握。同时利于引导学生自主构建完整的知识体系,培养综合思维。)
【师生互动】观察海洋表层盐度图,北半球中高纬度海域表层海水的盐度明显低于南半球相应纬度的海域,为什么
主要原因是北半球陆地面积广,有较多的陆地入海径流。
【教师点拨】海洋中的总盐量基本稳定,但不同海域的盐度是不同的。在外海或大洋,海水的温度越高,盐度越高;蒸发量越大,盐度越高;降水量越大,盐度越低。和外海或大洋不同,近岸地区的海水盐度受到入海径流等因素的影响。有河流注入的海域,海水盐度一般较低。相对封闭的海域,海水盐度受河流和气候的影响尤为明显。
【教师引导】海水中含有许多对人类有利用价值的化学物质,阅读教材,总结海水盐度与人类生产生活的关系
【学生展示】海水盐度与人类生产生活的关系:
(1)海水中化学物质的利用:晒盐、制碱以及从海水中提取镁、溴等物质。
(2)海水盐度与海水养殖:盐度的稳定性对海水养殖至关重要。
(3)海水淡化:沿海国家和地区将海水淡化,缓解当地水资源短缺的状况。
【师生互动】盐场区位因素分析。
展示教材图3.13。长芦盐场主要分布于河北省和天津市的渤海沿岸,是我国海盐产量最大的盐场,产量占全国海盐总产量的四分之一。长芦盐场地处渤海湾西岸,形成条件有地势平坦,海滩宽广;雨日较少,日照充足,蒸发旺盛,适合晒盐、制盐。
结合长芦盐场,分析晒盐的有利自然条件
【答案】晒盐的有利自然条件:
(1)地势平坦或山地的背风坡;
(2)海滩宽广平坦;
(3)晴天多,雨水少,日照充足,蒸发旺盛;
(4)入海径流量少,盐度高。
【合作探究】分析红海盐度高、波罗的海盐度低的原因。
红海位于非洲东北部与阿拉伯半岛之间,盐度超过40‰,是世界上盐度最高的海域。波罗的海位于斯堪的纳维亚半岛与欧洲大陆之间,盐度不到10‰,是世界上盐度最低的海域。
【教师提问】结合教材图3.15,讨论问题:
1.归纳红海、波罗的海地区的气候特征。
2.结合河流分布和流域气候特征,推测河流对两海域盐度的影响。
3.分析红海、波罗的海与外海连通状况对盐度的影响。
4.分别总结红海盐度高、波罗的海盐度低的原因。
【学生讨论】留5~6分钟时间讨论。
【答案】
1.红海:热带沙漠气候,终年高温少雨。
波罗的海:温带大陆性气候和温带海洋性气候,全年温和湿润。
2.红海:红海地区为热带沙漠气候,终年高温少雨,入海河流较少,海水盐度高。
波罗的海:波罗的海为温带海洋性气候,全年温和湿润,入海河流较多,海水盐度低。
3.红海自身盐度高,波罗的海盐度低,红海和波罗的海的水道都非常狭窄。水道狭窄不利于水体的交换,反而有利于原水体的盐度保持。
4.红海:(1)地处副热带海区,降水稀少,气温高,蒸发旺盛。
(2)周围陆地为热带沙漠气候,没有较大河流汇入。
(3)海域狭长,仅有狭窄水道与外海相通,与外海海水交换不便。
波罗的海:(1)周围大约有250条河流注入,带来大量淡水。
(2)周围陆地为温带大陆性气候和温带海洋性气候,降水量大,蒸发量小。
(3)海域狭长,仅有狭窄水道与外海相通,与外海海水交换不便,外部盐度高的海水很难进到波罗的海。
(设计意图:引导学生运用世界海洋表层海水盐度图来找出海水盐度的分布规律及影响因素,结合红海和波罗的海的特征从温度、降水、河流注入情况、与外海连通状况、河流发育少等角度综合分析,得出结论。)
【承转】知道了海水的温度和盐度,那现在再来看看海水的密度与什么因素有关
三、海水的密度
【教师引导】海水密度是指单位体积海水的质量。海水的密度取决于温度、盐度和深度(压力)。其中表层海水密度与温度的关系最为密切。
【展示图片】对比海洋表层密度图和海洋表层温度图。
观察海洋表层密度图,并和海洋表层温度图对比,你能得出什么结论
【学生回答】副热带海域,温度高,盐度高,密度较大。赤道地区温度高,盐度低,因此密度较小。极地地区,温度低,密度最大。
【教师点拨】表层海水密度主要受温度影响,其次受盐度影响,一般来说海水的温度越高,密度越低。极地地区,温度低,海水结冰导致盐度较高,密度最大。赤道地区温度高,盐度低,因此密度较小。
从水平分布看,大洋表层密度一般随纬度增高而增大。
【图表展示】教材图3.16大洋表层海水温度、盐度、密度随纬度的变化。
思考:大洋表层海水温度、盐度、密度随纬度变化有什么特点
【思考点拨】从水平分布看,大洋表层海水的温度从低纬度向高纬度递减,同纬度大致相同。大洋表层海水密度随纬度的增高而增大,同纬度海域的海水密度大致相同。大洋表层海水盐度由副热带海域向赤道和两极递减。
【自主绘图】自主绘制大洋表层海水温度、盐度、密度随纬度变化图,加深印象。
【教师点拨】在垂直方向上,海水密度随深度的变化因纬度而异。
通常情况下,在中低纬度海区,一定深度内海水密度基本均匀,往下(一般至1 000米深)海水密度随深度增大而迅速增加,再往下则海水密度随深度的变化很小;在高纬度海区,海水密度随深度的变化较小。
【展示图片】“海中断崖”。
【教师点拨】有时候随着深度的增加,海水密度会突然变小,海水浮力也突然变小,称为“海中断崖”。潜艇如果遭遇“海中断崖”,因海水浮力突然变小,可能会掉到安全潜水深度以下,造成艇毁人亡。
本节课立足核心素养,顺利完成教学目标,重点问题的突破分了四大部分:海水盐度的分布规律,人类对海水的利用,海水密度的影响因素,海水密度的分布规律。分别突破不同的知识点,对难点的突破联系了学生的切身实际感受,注重规律的总结,注重启发式教学和综合思维的培养,同时课上充分利用思维导图,帮助学生构建出完整的知识体系。
第二节　海水的性质
二、海水盐度
1.海水中盐类物质组成
2.不同海域盐度的差异
3.人类对海水的利用
三、海水的密度
1.含义
2.影响因素
3.分布规律
一、我国潜艇从“海中断崖”死里逃生
现代潜艇诞生于19世纪80年代,一个多世纪以来,潜艇一直是海战中不可或缺的水下突击力量,在两次世界大战中充分显露了其“水下杀手”的本色。潜艇在海洋中活动时,要密切注意海洋环境。影响潜艇水下安全航行的海洋环境因素主要包括海浪、海流、跃层、海洋内波和海底地形等方面。教材提到的“海中断崖”就是跃层的一种。
如果海水跃层上层密度大、下层密度小,海水浮力由上至下急剧减小,就会形成“断崖”。潜艇突遇“海中断崖”,会以越来越快的速度下掉。由于目前潜艇不能完全自动化应急操作,在这种情况下必须迅速、冷静地做出应对。如果不能有效控制潜艇的掉落,一旦达到潜艇的极限下潜深度,艇体或管路就会承受不住巨大的压力而破裂进水,最终会艇毁人亡。
2014年,我国海军372潜艇在执行任务时突遇“海中断崖”,在潜艇急速下掉的3分钟,战士们冷静地关闭上百个闸门,有序关停电气设备,以难以置信的速度科学有效地进行应对。在372潜艇即将下沉到极限深度时,潜艇掉落的速度逐渐变小,在悬停10余秒后,艇体终于开始上浮。海军372潜艇从“海中断崖”死里逃生,创造了我国乃至世界潜艇史的奇迹。
二、试题荟萃
1.(2017·江苏卷)2017年4月20日,一座巨型冰山搁浅于纽芬兰岛东南部小镇费里兰,小镇突然成了拥挤的旅游景点。图1为搁浅冰山照片,图2为北大西洋中高纬度洋面年平均水温图。据此回答下列问题。(注:北半球中高纬度海区,西侧有寒流经过,东侧有暖流分布。)
图1
图2
(1)每年春季纽芬兰岛附近会出现大量冰山,这些冰山来自　　　　　,其对附近海水性质可能产生的影响有　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　。
(2)冰山分布范围与大洋表层水温状况有关。北大西洋中高纬度海域水温分布的特点是　 ,主要影响因素有　 。
【答案】(1)极地地区(格陵兰岛冰川;北冰洋冰川)　水温降低;盐度降低
(2)同纬度西低东高;随纬度的增加水温降低;西部温差大,东部温差小　洋流(西部寒流,东部暖流);纬度位置
【解析】第(1)题,结合所学知识可知,纽芬兰岛附近出现的大量冰山来自极地地区。冰山融化需要吸收热量,且冰山为淡水资源,其融化可在一定程度上影响海水的盐度与温度。第(2)题,北半球海水温度随纬度的增加而降低,北半球中高纬度海域,西侧有寒流分布,东侧有暖流分布,暖流使水温升高,寒流使水温降低,所以该海域同纬度水温分布特点为西低东高,西部温差大,东部温差小。影响该海域水温的主要因素是纬度位置及洋流。
2.(2018·江苏卷)圣劳伦斯湾面积约23.8万平方千米,平均水深127米,海流从贝尔岛海峡流入,从卡伯特海峡流出,中心地区表层海水盐度为27‰~32‰,深层海水盐度可达33.5‰。冬季完全冰封。每年5月至9月,这里是世界最佳的赏鲸地之一。下图为圣劳伦斯湾位置略图。据此回答下题。
圣劳伦斯湾表层海水盐度较同纬度大洋低的原因有　　　　　　　　　　 　　　　。
【答案】径流汇入;海域较封闭;高纬度低温海水注入
【解析】海水盐度受入海径流、地形、水温等因素的影响,圣劳伦斯湾有圣劳伦斯河注入,河流带来大量淡水,可降低海水盐度。圣劳伦斯湾相对封闭,有高纬度低温海水注入,水温较低,使圣劳伦斯湾表层海水盐度较同纬度大洋低。
3.(2019·浙江六校联考)读世界局部海域区域图,回答下列问题。
与乙海域相比,甲海域海水盐度更　　　　　。其原因是　
　 。
【答案】高　处于副热带海域,蒸发量远大于降水量;沿岸多沙漠,径流注入量小;海域较封闭,海水交换少
【解析】读图可知,乙海域相对开放,与太平洋海水交换多。甲海域位于北回归线附近,副热带海域炎热少雨,蒸发旺盛;甲海域沿岸多沙漠,河流发育差,且甲海域较封闭,与印度洋海水交换少,盐度较高。
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