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人教版高中地理必修第一册
问题研究　能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题
教学目标
序号 内容目标 核心素养目标
1 了解渤海地区海冰资源量。 区域认知
2 了解淡化海冰的技术及经济可行性。 综合思维
3 判断环渤海地区淡化海冰解决淡水资源短缺问题的可行性。 人地协调观
教学重难点
重点:判断环渤海地区淡化海冰缓解淡水资源短缺问题的可行性。
难点:判断环渤海地区淡化海冰缓解淡水资源短缺问题的可行性。
教学方法
教法:使用图片感知、数据分析、问题讨论等直观教学方法,结合渤海海冰资料,引发学生关注,解决问题。
学法:通过问题情境设置,明确研究思路,并根据自己的兴趣,深化对渤海地区水资源危机、渤海海冰资源开发面临的挑战的认识,进一步明确渤海海冰开发需要解决的问题,突破重难点。
课时安排
1课时
教学准备
多媒体教学设备。
【导入新课】通过介绍南水北调工程、引滦入津工程、引黄济青工程等,引导讨论这些工程建设的目的——缓解环渤海地区淡水资源严重不足的问题,进一步讨论还有哪些措施有利于缓解这个问题,将学生视野引向海洋水资源的开发和利用。
【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、渤海海冰资源量
【学生活动】引导学生阅读教材资料1,思考:
1.渤海海冰资源是否可开采利用 为什么
2.为什么渤海海冰可开采次数由北向南递减
【教师引导】1.该问题主要从三个方面分析。一是渤海海冰的数量。二是渤海海冰的质量。三是渤海海冰的开采条件。
2.该问题可以从三个方面分析。一是了解渤海海冰形成的气温条件。二是描述渤海气温的分布特点。三是分析影响渤海海冰分布的其他条件。
【学生作答】1.可以开采利用。原因:①渤海海冰资源丰富,有开采价值;②渤海海冰融水盐度低,易于转化为淡水资源;③渤海冬季气温低,海冰生成速度快,可开采次数多,且距离海岸近,易于开采。
2.因为渤海由北向南纬度逐渐降低,气温逐渐升高,结冰时间变短,可开采次数减少。
二、渤海海冰淡化研究
【出示图片】出示研究人员在勘察海冰景观图。
【小组讨论】引导学生阅读教材资料2,讨论:
1.采取上述方法淡化海冰,产生的高浓度盐水如何处理
2.从供需角度看,淡化海冰生产淡水是否可行
【教师点拨】1.该问题可以从两个方面探究。一是分析高浓度盐水直接排入海中可能带来的环境问题,如辽东湾,盐分不易扩散,对生态系统的影响很大;若高浓度盐水直接排放到陆地上,可能导致周围地区土壤盐碱化加剧、水质下降等问题。二是探究高浓度盐水的处理方法。如生物处理工程等,将盐分与其他物质进行分离,提取盐类物质开展综合利用。
2.该问题可以从三个方面分析。一是从海冰淡化的供应能力分析。二是从海冰淡化的市场需求分析。环渤海地区人口众多、城市密集、产业发达,需水量极大,而淡水资源严重不足。尽管采取了南水北调、海水淡化等措施,仍然存在着严重的淡水资源短缺问题。三是从供需两方面综合分析淡化海冰生产淡水的可行性。
【学生作答】1.可以用作化工厂的原料;可以从高浓度盐水中提取盐、碱和其他有用的成分。
2.从供需的角度看,淡化海冰生产淡水是可行的。首先,环渤海地区经济发达,淡水资源供应紧张,尤其是冬春季节,降水少,水资源短缺的问题更为突出。其次,渤海海冰资源丰富,储量大,持续时间长,可开采利用的时间较长。
【教师点拨】虽然渤海海冰资源丰富,淡化海冰技术的应用前景广阔,但是,淡化海冰也需要考虑其他问题。例如,海冰资源的季节性很强;大量开采海冰会导致海水盐度升高,影响海域生态环境;海冰淡化产生大量高浓度盐水,若处理不当,会对沿海地区的生态环境产生不良影响。
三、能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题
请综合考虑上述问题,对“能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题”给出自己的观点,并阐述理由。
【辩论赛】甲方观点:可以通过淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题。
乙方观点:不能通过淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题。
【展示证据】甲方主要证据:①渤海海冰资源十分丰富;②海冰淡化技术具有可行性;③若产业化、规模化生产,海冰淡化成本可降低至工业用水价格,具有较广泛的市场应用前景。
乙方主要证据:①渤海海冰是“一冬冰”,季节性很强,且资源数量不稳定;②海冰在采集、运输、储存等方面存在较难克服的困难;③海冰开采可能影响气候,导致生态失衡,引发严重的环境问题。
【总结发言】最后观点相同:缓解环渤海地区淡水资源严重不足这个问题需要采取多种方法,既要开源,如跨流域调水、兴修水库、海水淡化、合理开采地下水等,更要节流,如加强节水教育,保护水环境,防治水污染,发展节水科技、节水工业、节水农业,提高水资源利用率,倡导节水生活方式等。
海冰淡化属于“开源”措施,是一项具有中国特色的创新研究,作为缓解环渤海地区水资源短缺问题的新途径,有其产生的必然性和可能性。随着相关研究的不断深入和技术上取得新突破,在全球环境变化、节能减排的大背景下,海冰淡化有可能成为环渤海地区低碳经济、保障社会经济可持续发展的新举措。
(设计意图:通过辩论赛的方式进行教学,甲、乙双方经过综合分析区域资源开发的必行性、可行性和可能产生的问题及对策,并在辩论中不断修正和完善自己的观点。)
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:渤海海冰资源量,渤海海冰淡化研究,能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题。三个问题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,注重规律的总结,课上充分利用辩论方法,帮助学生分析区域资源开发的必行性、可行性和可能产生的问题及对策,并在辩论中不断修正和完善自己的观点。
问题研究　能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题
一、渤海海冰资源量
二、渤海海冰淡化研究
三、能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水短缺问题
一、海水的盐度变化
远离陆地的外海,盐度一般在33‰至38‰之间,变化幅度较小。相比而言,近海区域的盐度差异很大。例如,波罗的海盐度不到10‰,红海盐度可达42‰,近海区域的盐度受河流、降水、蒸发、冰山融水、海冰融化和形成等因素的影响,变化幅度相对较大。
海水盐度的表层变化规律可以概括为:盐度由副热带向两侧高低纬度地区递减。但同纬度的表层海水盐度,大西洋往往高于太平洋。
海水盐度随深度也会发生变化。总体来说,由于影响海水盐度的因素都发生在表层,对深层海水的影响十分有限。因此,无论是中高纬度地区,还是低纬度地区,深层海水的盐度是比较接近的。对中高纬度地区而言,表层海水盐度较低,随着深度的增加逐渐升高;对低纬度地区而言,表层海水盐度较高,随着深度的增加逐渐降低。各处海域都存在盐度随深度快速变化的水层,称为盐跃层。盐跃层一般出现在海平面以下1 000米左右,可以视为海洋中不同盐度水层的“分割线”。
二、试题荟萃
(2015·新课标全国卷Ⅰ)海冰含盐量接近淡水,适当处理后可作为淡水资源。下图示意渤海及附近区域年平均气温≤-4 ℃日数的分布。据此回答1~3题。
1.图示甲、乙、丙、丁四海域中,海冰厚度最大的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.下列城市附近海域,单位面积海冰资源最丰富的是 (　　)
A.葫芦岛 B.秦皇岛 C.大连 D.烟台
3.推测目前没有大规模开采渤海海冰的原因是(　　)
A.成本过高 B.破坏环境
C.资源量不足 D.市场需求不足
【答案】1.B　2.A　3.A
【解析】第1题,读年平均气温≤-4 ℃日数等值线分布图可知,甲、乙两地年平均气温≤-4 ℃的日数为20~40,丙、丁两地年平均气温≤-4 ℃的日数为0~20。低温期持续时间越长,海冰越厚。甲地位于渤海中部,远离海岸,海水相对较深,受海洋影响大,虽纬度略高但水温相对较高,因而结冰期较短,海冰较薄。乙地位于渤海边缘,靠近大陆,海水较浅,受大陆影响大,虽纬度略低但水温较低,因而结冰期较长且海冰厚。第2题,比较四个城市,葫芦岛附近海域年平均气温≤-4 ℃的日数为60~80,说明当地海冰结冰期最长、海冰厚度最大,所以单位面积的海冰资源最丰富。第3题,海冰适当处理后可作为淡水资源,但目前没有大规模开采渤海海冰,最主要的原因是开采难度较大、成本过高。破坏环境不是目前没有大规模开采渤海海冰的原因;图文材料显示渤海海冰资源丰富;周边地区水资源紧张,市场需求量大。
4.(2020·潍坊市期中统考)阅读图文材料,回答下列问题。
海水受温度、盐度、运动等因素影响,结冰期通常比陆地水域结冰期短。海水在结冰过程中会析出盐分,使海冰的盐度大大降低,成为可利用的淡水资源。我国渤海每年冬季有较长的结冰期,潜在可利用淡水资源储量达1 000亿立方米。
2019年2月渤海海域海冰范围
(1)描述渤海海域海冰范围的分布特点,并分析原因。
(2)你是否赞同渤海大规模开发海冰资源,并说明理由。
【答案】(1)高纬度海域海冰范围广;靠近陆地海域海冰范围广;较封闭海域海冰范围广。
原因:纬度高,气温低,易结冰;靠近陆地海域有陆地淡水注入,海水盐度低,易结冰;冬季陆地气温低,靠近陆地海域受陆地影响大,易结冰;较封闭海域与外海交换少,易结冰。
(2)赞同:环渤海地区人口、城市密集,工农业发达,需水量大,而淡水资源缺乏;渤海海冰淡水资源储量大,可缓解环渤海地区水资源短缺状况。
不赞同:开采海冰成本高;受季节限制,不能持续满足用水需要;大规模开采海冰使海水盐度升高,破坏海洋环境。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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