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(xué)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(xué)資源及海洋能開發(fā) 1．說出海水資源、海水化學(xué)資源、海底礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的特點(diǎn)和現(xiàn)狀。 2．說出潮汐能、波浪能等的特點(diǎn)，以及海水能的開發(fā)前景。 3．運(yùn)用資料，說明海洋生物資源開發(fā)利用中存在的問題及對(duì)策。 [基礎(chǔ)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(yùn)用物理、化學(xué)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(shù)及其工藝過程。 ②發(fā)展?fàn)顩r：20世紀(jì)50年代進(jìn)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(dāng)?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(dú)特的優(yōu)勢(shì)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(huì)帶來什么環(huán)境問題？ 【提示】 海水是咸水，海水直接灌溉會(huì)使土壤中的鹽分增加，土壤咸化。 二、海水化學(xué)資源的開發(fā)利用 1．海水化學(xué)資源的主要類型 海洋水體被譽(yù)為“地球上最大的液體礦床”。在海水中已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素有80多種。海洋中含有的化學(xué)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(jié)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(chǎng)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(chǎng)、渤海長蘆鹽場(chǎng)、萊州灣鹽場(chǎng)、淮北鹽場(chǎng)等都是著名的大鹽場(chǎng)。長江口以南的南方鹽區(qū)，以海南省鶯歌海鹽場(chǎng)和臺(tái)灣省的布袋鹽場(chǎng)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(shì)相對(duì)比較平坦，有利于海水的收集。北方相比南方來說，降水少，風(fēng)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(diǎn)和開發(fā)前景 1．海洋能 (1)定義：海洋能是海洋水體所蘊(yùn)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(diǎn) ①總蘊(yùn)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(shí)空變化大 ，但有規(guī)律可循。 ④開發(fā)環(huán)境嚴(yán)酷，技術(shù)要求高，一次性投資大。 (4)開發(fā)前景：21世紀(jì)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(diǎn)，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(shù)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(dòng)時(shí)所蘊(yùn)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(shí)空變化大，不易收集，經(jīng)濟(jì)效益差，成本高；開發(fā)技術(shù)要求高，一些技術(shù)問題還沒有過關(guān)；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(xué)元素，從而達(dá)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(shù)又分為低溫多效、多級(jí)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(shù)。 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(jì)，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(duì)緩解我國沿海地區(qū)淡水資源緊缺的局面，意義深遠(yuǎn)。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(xiàng)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(guān)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(xué)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(shí)現(xiàn)資源綜合利用和社會(huì)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(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。 海水化學(xué)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(yùn)藏著人類生活必不可少的食鹽及其他物質(zhì)，所以海水是人類的寶貴資源。 海水化學(xué)資源是指海水中所含有具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)。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(xué)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?cè)诤Ｋ械目偭糠浅ＸS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(xué)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(dá)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(zhì)(如從海水中提鎂、溴、磺、鉀、鈾和重水等)，其中有的資源已進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)，有的正在研究之中。 海洋能的特點(diǎn)和開發(fā)前景 1.海洋能的種類與特點(diǎn) (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(diǎn)是潮汐能及波浪能的開發(fā)利用。 (2)特點(diǎn) ①總量大、密度??；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(shí)空分布不均：海洋能因地而異，同時(shí)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(rèn)識(shí)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(chǔ)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(diǎn)：在最耗費(fèi)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(shí)可以利用。 ②分布：南北緯40～60之間的西風(fēng)帶。 教材41頁活動(dòng) 1．世界潮汐能電站主要分布在狹窄的海灣、淺海、江河入海口處。 2．我國海岸適合建潮汐電站的主要岸段位于東海沿岸，因?yàn)樵搮^(qū)域港灣海岸較多，地勢(shì)險(xiǎn)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(xué)資源的利用 讀我國主要鹽場(chǎng)的分布圖，回答下列問題。 (1)我國鹽場(chǎng)的分布特點(diǎn)是_________________________________。 (2)長蘆鹽場(chǎng)和布袋鹽場(chǎng)的分布在區(qū)位上的差異是________________。 (3)由圖分析，我國北方鹽場(chǎng)優(yōu)于南方鹽場(chǎng)的條件有________，南方鹽場(chǎng)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(chǎng)的分布及形成原因。從鹽場(chǎng)分布示意圖可知，我國鹽場(chǎng)分布北多南少。北方地區(qū)降水天氣少，日照時(shí)數(shù)長，大風(fēng)天數(shù)多，利于海水蒸發(fā)。南方鹽場(chǎng)多位于干燥少雨的背風(fēng)坡，如臺(tái)灣島的布袋鹽場(chǎng)、海南島的鶯歌海鹽場(chǎng)。另外，春秋季我國南北方降水相對(duì)較少，且多大風(fēng)天氣，利于曬鹽。 【答案】 (1)北方鹽場(chǎng)多，南方鹽場(chǎng)少 (2)長蘆鹽場(chǎng)緯度高，處于多風(fēng)區(qū)；布袋鹽場(chǎng)緯度低，位于背風(fēng)坡 (3)降水天氣少，日照時(shí)數(shù)長，大風(fēng)天數(shù)多 背風(fēng)坡和背風(fēng)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(fēng)，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(chǎng)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(zhuǎn)換器，Agucadoura 發(fā)電場(chǎng)的波浪能將會(huì)被轉(zhuǎn)化為電能。然后通過海底電纜中轉(zhuǎn)站，最終注入電網(wǎng)。 Agucadoura 發(fā)電場(chǎng)只是葡萄牙政府可再生能源計(jì)劃當(dāng)中的一小部分，該計(jì)劃同時(shí)還包括了世界上最大的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)和世界上最大的太陽能發(fā)電場(chǎng)。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(chǎng)利用的波浪能有哪些缺點(diǎn)？ (3)葡萄牙的潮汐能蘊(yùn)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(fēng)大←葡萄牙位于西風(fēng)帶。第(2)、(3)題，可根據(jù)相關(guān)知識(shí)歸納。 【答案】 (1)葡萄牙位于西風(fēng)帶，盛行風(fēng)力強(qiáng)勁的西風(fēng)，強(qiáng)勁的風(fēng)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(chǔ)蓄大量的海水、可以進(jìn)行土建施工。 [課堂小結(jié)] 1．下列敘述正確的是( ) A．向海洋要淡水，實(shí)施海水淡化工程，是解決當(dāng)前“水荒”的主要途徑 B．海水運(yùn)動(dòng)蘊(yùn)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(chǔ)量大，是儲(chǔ)量最多的金屬資源 D．海水中含量最大的化學(xué)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(xué)元素是氯。 【答案】 B 2．目前從發(fā)展趨勢(shì)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(dá)國家 C．所有能源緊缺的國家 D．部分沿海發(fā)達(dá)國家 【解析】 目前，海洋能的利用主要用于發(fā)電。20世紀(jì)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(shù)已經(jīng)進(jìn)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?zé)? 【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(duì)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(diǎn)。 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(duì)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(shù)都已經(jīng)成熟 B．潮汐能的發(fā)電技術(shù)還沒有進(jìn)入實(shí)用階段 C．鹽差能等的發(fā)電技術(shù)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(shù)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段，但其他海洋能的發(fā)電技術(shù)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)?、谘睾８珊怠敫珊档貐^(qū)?、鄣?yīng)困難的島嶼 ④沿海缺水城市 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(shù)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(chǎng)是我國最大鹽場(chǎng)，其優(yōu)越條件有( ) ①地形平坦?、谙募厩缣於唷、塾倌噘|(zhì)沉積岸?、芏撅L(fēng)強(qiáng)勁?、莺Ｋ}度較高 A．①② B．③④ C．①③ D．④⑤ 【解析】 長蘆鹽場(chǎng)成為我國最大鹽場(chǎng)的區(qū)位優(yōu)勢(shì)：①位于華北平原濱海地區(qū)，鹽場(chǎng)布局條件優(yōu)越；②多淤泥質(zhì)海岸；③春秋季晴天多，蒸發(fā)旺盛，且春季風(fēng)力大；④接近天津鹽化工基地，市場(chǎng)條件優(yōu)越；⑤技術(shù)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)下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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