高中地理 第2單元 開發(fā)海洋資源 第1節(jié) 海水資源、海水化學資源及海洋能開發(fā)整合提升 魯教版選修2
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第一節(jié) 海水資源、海水化學資源及海洋能開發(fā) 1．說出海水資源、海水化學資源、海底礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的特點和現(xiàn)狀。 2．說出潮汐能、波浪能等的特點，以及海水能的開發(fā)前景。 3．運用資料，說明海洋生物資源開發(fā)利用中存在的問題及對策。 [基礎初探] 一、海水資源的開發(fā)利用 1．海水資源 海水是一種含有多種溶解鹽類的水溶液。一般需經(jīng)淡化才能利用。 2．海水資源的開發(fā)利用方式 (1)海水淡化 ①概念：海水淡化指運用物理、化學等方法，從海水中直接提取淡水或去除海水中的鹽分以獲得淡水的技術及其工藝過程。 ②發(fā)展狀況：20世紀50年代進入商業(yè)化生產(chǎn)階段，如今波斯灣沿岸的國家以及一些孤立的海島，淡化海水已成為當?shù)刂饕蛭┮坏牡畞碓础? ③前景：淡化水作為一種新水源，具有獨特的優(yōu)勢和良好的發(fā)展前景。 (2)海水直接利用：特指以海水直接代替淡水作為工農(nóng)業(yè)用水和生活用水。海水還可以直接用來灌溉。目前，用低鹽度海水直接灌溉的農(nóng)作物品種已有西紅柿、白菜 、甜茶和苜蓿等。 1．海水直接灌溉會帶來什么環(huán)境問題？ 【提示】 海水是咸水，海水直接灌溉會使土壤中的鹽分增加，土壤咸化。 二、海水化學資源的開發(fā)利用 1．海水化學資源的主要類型 海洋水體被譽為“地球上最大的液體礦床”。在海水中已發(fā)現(xiàn)的化學元素有80多種。海洋中含有的化學資源由多到少依次是：氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴等。 2．開發(fā)利用 (1)海水制鹽：目前幾乎所有沿海國家均生產(chǎn)海鹽。主要方法為鹽田法制鹽。 (2)海水綜合開發(fā)：將用水量大的企業(yè)布局在沿海，盡可能直接利用海水，并形成海水淡化—制鹽—提取鹵水—生產(chǎn)鹽化工產(chǎn)品相結合的大規(guī)模聯(lián)合生產(chǎn)和經(jīng)營模式。 3．我國主要鹽場分布 我國是世界上海鹽產(chǎn)量最大的國家。海鹽主要產(chǎn)區(qū)分布在長江口以北。 東北鹽場、渤海長蘆鹽場、萊州灣鹽場、淮北鹽場等都是著名的大鹽場。長江口以南的南方鹽區(qū)，以海南省鶯歌海鹽場和臺灣省的布袋鹽場最為著名。 2．我國海鹽主要產(chǎn)區(qū)分布在北方的原因？ 【提示】 北方沿海地區(qū)地勢相對比較平坦，有利于海水的收集。北方相比南方來說，降水少，風多且大，光照充足，尤其是春季，氣溫回升快，有利于海水的蒸發(fā)。 三、海洋能的特點和開發(fā)前景 1．海洋能 (1)定義：海洋能是海洋水體所蘊藏的各種能量的總稱。 (2)類型：海洋能主要包括潮汐能、波浪能、溫差能、潮流能、海流能和鹽差能等。 (3)特點 ①總蘊藏量大，屬可再生能源 。 ②能源清潔，不污染環(huán)境，可綜合利用。 ③能量密度低且時空變化大 ，但有規(guī)律可循。 ④開發(fā)環(huán)境嚴酷，技術要求高，一次性投資大。 (4)開發(fā)前景：21世紀全新的高科技新能源產(chǎn)業(yè)。 2．主要開發(fā)類型 (1)潮汐能 ①影響因素：潮汐能與潮水量及潮差的平方成正比。 ② 開發(fā)位置：世界上適合建造大型潮汐電站的地點，主要集中在潮差大、封閉性好的海灣、峽灣及河口處。 ③開發(fā)現(xiàn)狀：在目前技術條件下，世界上潮汐能發(fā)電的資源量在10億千瓦以上。目前世界上最大的潮汐電站是朗斯電站，位于法國西北。我國山東乳山口、浙江樂清灣等地也建有中、小型潮汐電站。 (2)波浪能：波浪能是海面波動時所蘊藏的能量，其大小與波高的平方成正比。波浪能總量巨大 ，但目前難以大功率開發(fā)。 3．海洋能開發(fā)方向：綜合開發(fā)，降低成本。 3．為什么很多海洋能至今沒有被廣泛利用？ 【提示】 海洋能密度低且時空變化大，不易收集，經(jīng)濟效益差，成本高；開發(fā)技術要求高，一些技術問題還沒有過關；一次性投資巨大。 海水資源的開發(fā)利用 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(chǎn)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(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已經(jīng)相當成熟。 海水化學資源的開發(fā)利用 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. 00034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(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(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。 海洋能的特點和開發(fā)前景 1.海洋能的種類與特點 (1)種類：海洋能包括潮汐能、溫差能、鹽差能、海流能和波浪能。重點是潮汐能及波浪能的開發(fā)利用。 (2)特點 ①總量大、密度小；地球上71%的面積被海水覆蓋，因此具有巨大的海洋能，但是單位面積、單位體積上所擁有的能量較小。 ②可再生：海洋能主要來自太陽輻射和天體間的萬有引力，如：潮汐能，這種能源是取之不盡，用之不竭的。 ③污染?。汉Ｑ竽転榍鍧嵞茉?，在環(huán)境問題突出的今天，開發(fā)利用清潔能源是一條必經(jīng)之路。 ④時空分布不均：海洋能因地而異，同時存在著明顯的日變化、月變化、年變化。 2．海洋能開發(fā)利用的前景 (1)潮汐能及利用：潮汐能是人類認識和利用最早的一種海洋能。 ①分布：主要分布在一些淺窄的海灣、海峽和河口區(qū)域。 ②潮汐發(fā)電的條件：潮差足夠大；海岸能儲蓄大量的海水。 ③我國的潮汐電站：順德、東灣、乳山、崇明等。 (2)波浪能及利用 ①優(yōu)點：在最耗費能源的冬季，可以利用的波浪能最大；海面極少平靜，波浪隨時可以利用。 ②分布：南北緯40～60之間的西風帶。 教材41頁活動 1．世界潮汐能電站主要分布在狹窄的海灣、淺海、江河入?？谔?。 2．我國海岸適合建潮汐電站的主要岸段位于東海沿岸，因為該區(qū)域港灣海岸較多，地勢險峻，岸線岬灣曲折，坡陡水深，海灣、海岸潮差較大，且有較優(yōu)越的發(fā)電壩址。 海水化學資源的利用 讀我國主要鹽場的分布圖，回答下列問題。 (1)我國鹽場的分布特點是_________________________________。 (2)長蘆鹽場和布袋鹽場的分布在區(qū)位上的差異是________________。 (3)由圖分析，我國北方鹽場優(yōu)于南方鹽場的條件有________，南方鹽場集中分布在____________處。 (4)我國海鹽生產(chǎn)的旺季多集中在________季節(jié)，其原因是什么？ 【解析】 本題主要考查了我國鹽場的分布及形成原因。從鹽場分布示意圖可知，我國鹽場分布北多南少。北方地區(qū)降水天氣少，日照時數(shù)長，大風天數(shù)多，利于海水蒸發(fā)。南方鹽場多位于干燥少雨的背風坡，如臺灣島的布袋鹽場、海南島的鶯歌海鹽場。另外，春秋季我國南北方降水相對較少，且多大風天氣，利于曬鹽。 【答案】 (1)北方鹽場多，南方鹽場少 (2)長蘆鹽場緯度高，處于多風區(qū)；布袋鹽場緯度低，位于背風坡 (3)降水天氣少，日照時數(shù)長，大風天數(shù)多 背風坡和背風海灣 (4)春秋 春秋季節(jié)我國降水少，蒸發(fā)旺盛，并且春秋季多風，可以加速蒸發(fā)，利于海鹽曬制。 海洋能的開發(fā)利用 閱讀下列材料，回答問題。 葡萄牙建造的世界第一座商用波浪能發(fā)電場首次亮相。通過3根140米長的“紅色海蛇”，連接在葡萄牙北海面海床處的圓柱型波浪能轉換器，Agucadoura 發(fā)電場的波浪能將會被轉化為電能。然后通過海底電纜中轉站，最終注入電網(wǎng)。 Agucadoura 發(fā)電場只是葡萄牙政府可再生能源計劃當中的一小部分，該計劃同時還包括了世界上最大的風力發(fā)電場和世界上最大的太陽能發(fā)電場。葡萄牙政府希望到2020年之前，可以利用可再生能源產(chǎn)生國家用電總量的60%左右的電能。 (1)分析葡萄牙波浪能豐富的原因。 (2)與石油、煤炭等礦物能相比，Agucadoura 發(fā)電場利用的波浪能有哪些缺點？ (3)葡萄牙的潮汐能蘊藏量也很巨大，如果讓你來選擇潮汐電站的位置，你主要考慮哪些條件？ 【解析】 第(1)題，可采取逆推法：波浪能豐富←波浪大←風大←葡萄牙位于西風帶。第(2)、(3)題，可根據(jù)相關知識歸納。 【答案】 (1)葡萄牙位于西風帶，盛行風力強勁的西風，強勁的風力作用于開闊無阻的洋面上形成巨浪。 (2)不穩(wěn)定、開發(fā)利用難度較大、發(fā)電成本較高、目前尚不能大規(guī)模開發(fā)。 (3)足夠的潮差、海岸能夠儲蓄大量的海水、可以進行土建施工。 [課堂小結] 1．下列敘述正確的是( ) A．向海洋要淡水，實施海水淡化工程，是解決當前“水荒”的主要途徑 B．海水運動蘊藏的能源是可再生能源，如潮汐能、波浪能 C．在海洋資源中，食鹽儲量大，是儲量最多的金屬資源 D．海水中含量最大的化學元素是鈉 【解析】 海水淡化成本過高，食鹽不是金屬資源，海水中含量最多的化學元素是氯。 【答案】 B 2．目前從發(fā)展趨勢來看，海洋能必將成為哪些國家的重要能源之一( ) A．沿海國家 B．發(fā)達國家 C．所有能源緊缺的國家 D．部分沿海發(fā)達國家 【解析】 目前，海洋能的利用主要用于發(fā)電。20世紀后期以來，美國、俄羅斯、日本、法國等沿海國家很重視海洋能的開發(fā)，有些潮汐能等的發(fā)電技術已經(jīng)進入使用階段。 【答案】 D 3．我國潮汐能主要集中在( ) A．遼寧沿海 B．山東沿海 C．江、浙一帶 D．我國西北 【解析】 我國潮汐能主要集中在東海一帶。 【答案】 C 4．海洋能不包括( ) A．潮汐能 B．波浪能 C．海水溫差能 D．地熱 【解析】 本題考查海洋能的種類。海洋能包括潮汐能、波浪能、海水溫差能、鹽差能等。 【答案】 D 5．對于海洋能的敘述，不正確的是( ) A．總量大 B．可再生，無污染 C．能量密集 D．分布不均 【解析】 本題考查海洋能的特點。 海洋能源總量大，密度小，可再生，無污染，分布不均。 【答案】 C 6．對于海洋能的開發(fā)利用，敘述正確的是( ) A．所有海洋能資源的利用技術都已經(jīng)成熟 B．潮汐能的發(fā)電技術還沒有進入實用階段 C．鹽差能等的發(fā)電技術已很成熟 D．海洋能的開發(fā)主要用于發(fā)電 【解析】 本題考查目前海洋能的開發(fā)利用狀況。海洋能的開發(fā)主要用于發(fā)電，有些潮汐能和波浪能的發(fā)電技術已經(jīng)進入實用階段，但其他海洋能的發(fā)電技術還不夠成熟。 【答案】 D 7．海水淡化廠主要分布地區(qū)是( ) ①沿海濕潤、半濕潤地區(qū) ②沿海干旱、半干旱地區(qū)?、鄣щy的島嶼?、苎睾Ｈ彼鞘? A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 【解析】 海水淡化是海洋水資源利用的主要方式。目前海水淡化因成本較高，尚未普及，但由于技術在不斷成熟，不受降水季節(jié)變化，所以在一定程度上緩解了濱海地區(qū)淡水資源短缺的現(xiàn)狀。 【答案】 B 8．長蘆鹽場是我國最大鹽場，其優(yōu)越條件有( ) ①地形平坦 ②夏季晴天多?、塾倌噘|沉積岸 ④冬季風強勁?、莺Ｋ}度較高 A．①② B．③④ C．①③ D．④⑤ 【解析】 長蘆鹽場成為我國最大鹽場的區(qū)位優(yōu)勢：①位于華北平原濱海地區(qū)，鹽場布局條件優(yōu)越；②多淤泥質海岸；③春秋季晴天多，蒸發(fā)旺盛，且春季風力大；④接近天津鹽化工基地，市場條件優(yōu)越；⑤技術條件和交通條件優(yōu)越。 【答案】 C 讀“海陸分布示意圖”，回答9～10題。 9．比較a、b、c三處鹽度的高低( ) A．a(chǎn)>b>c B．a(chǎn)＝b＝c C．a(chǎn)
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