3.2 海水的性质（学案）-高中地理人教版（2019）必修第一册

3.2 海水的性质
【核心素养】
综合思维：结合图表等材料，分析海水的温度、盐度、密度等分布变化规律及其影响因素
区域认知：结合区域图文材料，掌握区域内海水温度、盐度、密度的特点，并结合区域特征分析其影响因素
人地协调观：树立正确海洋观，合理开发利用海洋资源，保护海洋环境，促进人地协调
【知识导学】
一、海水的温度
1．影响因素
(1)主要因素：海洋热量的收支情况。
①热量收入：主要来自________的热量。
②热量支出：主要是________所消耗的热量。
(2)其他因素：海陆分布、大气运动、________。
2．分布规律
(1)垂直分布：随深度增加而________，但1 000米以下的深层海水温度变化幅度较小。
(2)水平分布：全球海洋表层的水温由________向________递减。
(3)季节分布：同一海区的表层水温，夏季普遍________冬季。
3．对地理环境的影响
(1)影响________的分布。
(2)影响________。
(3)从全球尺度来说，对大气温度起着调节作用。
二、海水的盐度
1．含义：海水中盐类物质的________分数，通常用________表示。
2．影响因素
(1)温度：海水的温度越高，盐度________。
(2)蒸发量：蒸发量越大，盐度________。
(3)降水量：降水量越大，盐度________。
(4)入海径流：有河流注入的海域，盐度一般________。
3．分布规律
世界大洋的平均盐度约为35‰，以________海域最高，由副热带海域向赤道和两极逐渐________。
4．对人类活动的影响
(1)利用海水________，日照充足、降水较少的沿海地区适宜建造晒盐场。
(2)利用海水制碱，从海水提取镁、溴等资源。
(3)对________而言，盐度的稳定性极其重要。
(4)随着科技的发展和观念的改变，海水也成为 ________的重要补充。
三、海水的密度
1．概念：海水密度是指单位体积海水的质量。
2．影响因素：________、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，温度越高，密度越低。
3．分布规律
(1)水平分布：大洋表层海水密度随纬度的增高而________，同纬度海域的海水密度大致相同。
(2)垂直分布：随深度的变化因纬度而异。
①中低纬度海区：一定深度内海水密度基本________，往下随深度增大而迅速________，再往下则变化________。
②高纬度海区：海水密度随深度的变化________。
（微思考）
材料一 亚龙湾是一处位于海南省三亚市东郊的优质热带海滨风景区，距离市中心区约10千米。亚龙湾为一个月牙湾，拥有7 000米长的银白色海滩，沙质相当细腻。这里没有受到污染，海水洁净透明，水面下珊瑚种类丰富，适合多种水下活动，包括潜水等，令海底成为了当地的旅游核心。岸上林木郁郁葱葱。冬季这里的气温27摄氏度，水温20摄氏度，是一处理想的冬季避寒和休闲度假胜地。号称“东方夏威夷”。
材料二 海水是盐的“故乡”，海水中含有各种盐类，其中百分之90左右是氯化钠，也就是食盐。另外还含有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁及含钾、碘、钠、溴等各种元素的其他盐类。氯化镁是点豆腐用的卤水的主要成分，味道是苦的，因此，含盐类比重很大的海水喝起来就又咸又苦了。
材料一、二所讲内容分别是海水的什么理化性质？
【重点导析】
探究1：海水的温度
【探究活动】
北极航道是指穿越北冰洋，连接大西洋和太平洋的海上航道，分为加拿大沿岸的“西北航道”和西伯利亚沿岸的“东北航道”。
随着全球气候变暖，北极海冰加速融化，一些科学家乐观预测，在未来30年内北冰洋将出现夏季无冰年。北极航道的打通对整个世界海洋运输格局的影响、北冰洋区域蕴藏的丰富资源以及随之带来的巨大商业利益，吸引着无数人的眼球。
据此探究下列问题：
问题1　(区域认知)北冰洋是一块冰封的大洋，其主要原因是什么？
问题2　(综合思维)北极航道的海上运输活动多集中在夏季，主要原因是什么？
【知识归纳】
1．影响海水温度的因素
(1) (2)
(3)季节 (4)深度
另外，沿岸地形(海岸坡度平缓→接受太阳辐射较多→海水温度较高)、气象(冷空气活动、降水→海水温度较低)等因素都会不同程度的影响海水温度。
2.海水温度的时空变化及原因
变化规律 原因
随时间变化 夏季水温高，冬季水温低 夏季海水热量收入大于支出，冬季海水热量收入小于支出
随时空变化 沿南北方向 从低纬向高纬逐渐递减 太阳辐射能从低纬向高纬逐渐递减
沿东西方向 暖水流经过的海区温度偏高，冷水流经过的海区温度偏低 同一纬度，暖水流水温高于冷水流的水温
沿垂直方向 水温随深度的增加而递减，但1 000米以下水温随深度的变化不大 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面，越向深处海水得到的太阳辐射能量越少
3.海水温度对地理环境的影响
影响 实例
影响海洋生物的分布 海洋表层是海洋生物的主要聚集地
不同纬度的海洋表层生活着不同类型的海洋生物
海水温度的季节变化会导致有些海洋生物发生季节性游动
人类的渔业活动要考虑各海域的水温状况和海洋生物对水温的要求
影响海洋运输 在冰封海域航行需要装备破冰设备；纬度较高海域，海水有结冰期，通航时间较短
对大气温度起调节作用 沿海地区气温的季节变化和日变化均比内陆地区小
【方法点拨】海水等温线图的判读技巧
在地图上，把海洋表面水温相同的点连成的线叫海水等温线。海水等温线可以反映各海区水温的分布状况。
(1)判断某海域与同纬度海域海水和温度关系
某海域海水等温线向高纬凸出，说明该海域比同纬度海域的海水温度高；某海域海水等温线向低纬凸出，说明该海域比同纬度海域的海水温度低。
(2)判断南北半球
一般情况下，如果某海域越向北水温越高，说明该海域在南半球；如果某海域越向北水温越低，说明该海域在北半球。
(3)判断季节
海水等温线的分布受季节和海陆分布影响较大。一般来说，夏季，海水温度比同纬度的陆地气温要低；冬季，海水温度比同纬度的陆地气温要高。总体上，夏季海洋等温线向低纬度凸出，冬季海洋等温线向高纬度凸出。
探究2：海水的盐度
【探究活动】
远处是浩瀚的大海，近处是广阔的滩涂，被分割成多个四四方方的区域，四周盐蒿草茂密，乍看之下黑黝黝的，宛如一块块淤泥地，实则却是盐民取之不竭的盐仓。这里可见一望无垠的银白色盐海，渠道纵横有序，盐田银光闪闪，景象十分美丽。6～9月是太阳光线最强、气温最高的时候，同样也是晒盐的黄金季节。当下晒盐场面虽未像当时那般热火朝天，但阳光明媚的早晨还是能看见几个盐农的身影。此时的盐场也已不像夏季时的闷热潮湿，风景甚好，凉爽的微风中弥漫着淡淡的咸味。
据此探究下列问题：
问题1：(综合思维)我们日常生活中所食用的海盐多数都是盐场晒制出来的，这说明了影响海水盐度的什么因素？
问题2：(区域认知)在我国，一般盐场多分布在北方地区，而南方相对较少，从气候的角度看，主要的原因是什么？
问题3：(地理实践力)下图为世界表层海水盐度分布示意图。认真观察该图，说出表层海水盐度随纬度变化的特点。
【知识归纳】
1．影响海水盐度的因素
影 响 海 水 盐 度 大 小 的 因 素 降水与蒸发的关系 降水量＞蒸发量 盐度降低
降水量＜蒸发量 盐度升高
河流径流注入量 注入量多 盐度降低
注入量少或无 不影响盐度
结冰或融冰 结冰 盐度升高
融冰 盐度降低
温度 温度低 盐度低
温度高 盐度高
海水运动(同一纬度) 冷水流流经 盐度降低
暖水流流经 盐度升高
开敞或闭塞 开敞 适中
闭塞 较高或较低
2.海水盐度分布规律及原因
地区 规律 图示 原因
外海或大洋 副热带海域海水盐度最高，由副热带海域向赤道和两极盐度逐渐降低 副热带海域炎热少雨，蒸发量大于降水量，盐度最高。赤道海域虽然温度最高，蒸发强烈，但降水丰沛，因此盐度并不是最高。从副热带海域向极地海域，海水温度渐低，盐度也渐低
近岸地区 有河流注入的海域，海水盐度一般较低 夏季，长江入海水量巨大，使长江口海域盐度等值线呈舌状或口袋状向外海凸出
特殊海区 世界上盐度最高的海区是红海 位于副热带海区，常年盛行下沉气流，降水量小，蒸发量大；几乎没有淡水汇入；海区较封闭，与大洋海水的交换少
世界上盐度最低的海区是波罗的海 纬度较高，气温较低；降水量大于蒸发量；海区闭塞，但有大量淡水汇入
3.海水的利用
(1)日照充足、降水较少的沿海地区适宜建造晒盐场。
(2)利用海水制碱，提取镁、溴等资源。
(3)对海水养殖而言，盐度的稳定性极其重要。海水盐度降低或升高会造成养殖鱼虾等大量死亡。
(4)海水淡化，缓解沿海国家缺水状况。
（补充）海水盐度越大，产生的浮力也就越大，轮船吃水线越浅。
4．盐场区位条件
(1)广阔平坦的泥质海岸。地形平坦，有利于盐田布局；泥质海岸海水不易渗漏，且利于海盐的收集，不易混入沙粒。
(2)纬度低、气温高，晴天多、降水少、光照充足，蒸发旺盛利于晒盐。
(3)盐度较大，且水质较好的海水。我国渤海沿岸的长芦盐场、海南岛的莺歌海盐场、台湾的布袋盐场等都是著名的盐场。
【方法点拨】
1．分析影响海水盐度因素的方法
(1)同一纬度海域，主要考虑各海域降水量与蒸发量的关系。
(2)不同纬度海域，主要考虑海水运动的影响；其次近岸海域河流径流注入量的大小；高纬度海域还要考虑结、融冰的情况。
2．海水等盐度线图的判读方法
(1)根据河流入海口的盐度变化判断季节
海水盐度的高低取决于蒸发量与降水量之差，此外还受洋流、河流(淡水注入)等的影响。汛期河流入海水量增大，对海水起稀释作用，海水盐度降低，河流入海口处等盐度线向外海凸出。可根据海水等盐度线变化反推季节。例如，长江口附近海域的盐度变化：等盐度线向河口收缩，表明该海域盐度大，此时为冬季；等盐度线向外海扩大，表明该海域盐度小，此时为夏季。
(2)根据等盐度线的弯曲规律判断河流注入情况
入海口等盐度线受河流等影响发生弯曲，等盐度线的弯曲方向符合以下规律：注入的水盐度高，则等盐度线向盐度低的方向弯曲(凸出)，注入的水盐度低，则等盐度线向盐度高的方向弯曲(凸出)。例如，大江大河入海口由于径流(淡水)注入，等盐度线向盐度较高的外海凸出，且径流量越大，等盐度线弯曲越明显。
(3)根据等盐度线的变化判断纬度高低
盐度自低纬度向高纬度减小的海域为中高纬度海域，即处在副热带至更高纬度间的海域；盐度自低纬向高纬增大的海域为低纬度海域，即处在副热带与赤道间的海域。
(4)判断海水的流向
表层海水是由盐度低的海域流向盐度高的海域，深层海水是由盐度高的海域流向盐度低的海域。
探究3：海水的密度　
【探究活动】
由于我国的煤炭分布北多南少，而南北向的煤炭运输能力十分有限，煤炭大多需要先由西向东运至东部的港口下水，经沿海航线再向南方各省份运输，因此每年都会有大量的万吨级运煤货船穿行于我国沿海的南北航线上。
据此探究下列问题：
问题1：(综合思维)从秦皇岛港出发的满载煤炭运往上海的货轮在其航行过程中轮船的吃水深度会有何变化？为什么？
问题2：(区域认知)同样的运煤货轮到达上海时，在冬、夏哪个季节的吃水深度较小？为什么？
【知识归纳】
1．海水密度的主要影响因素
影响海水密度的因素主要有温度、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。一般来说，海水密度与海水温度、盐度和深度(压力)的关系遵循以下规律：
影响因素 与海水密度的关系 对海水密度的影响
海水温度 负相关 海水温度越高，密度越低
海水盐度 正相关 海水盐度越高，密度越大
深度(压力) 正相关 海水密度随深度(压力)的增加而增大
2.全球海水密度分布规律
(1)水平分布规律：从赤道附近海区向两极地区海区增大
成因：赤道附近海区温度最高，降水量较大，盐度较低，因而表层海水密度最小；赤道向两极方向，平均温度逐渐下降，密度逐渐增大，最大密度出现在寒冷的极地海区。虽然各大洋不同季节的密度在数值上有所变化，但其分布规律大体是相同的，即大洋表面密度随纬度的增高而增大，等密度线大致与纬线平行。
(2)垂直分布规律：从表层向深层逐渐增加
成因：温度变化对密度变化的影响要比盐度大。因此，密度随深度的变化主要取决于温度。海水温度随着深度的增大而不均匀地下降，因而海水的密度随深度的增加而不均匀地增大。
3．海水密度对人类活动的影响
(1)在一定深度范围内，海水密度迅速增加，对声波有反射和折射作用。潜艇在此深度范围以下活动，不易被上部侦测到。
(2)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，这种现象被称为“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。
4．海水温度、盐度、密度和深度的相互关系
(1)一般来说，盐度越大，密度则越大；压力越大，密度也越大。
(2)在冰点温度(35‰盐度的海水冰点温度为－1.91 ℃)以上，温度越高，海水密度越小。
(3)随着深度增大，压力增大，故深层海水一般比浅层海水密度大。
(4)对于表层海水来说，海水密度主要受盐度和温度的影响。波罗的海的海水盐度最低，海水密度也最小；红海海水盐度最高，海水密度也最大。
(5)一般来说，在大河的入海口，海水的盐度较低，密度也较小，但密度也可能因为河水裹挟泥沙而增大。
【知识拓展】
1．海水密度对海洋航行的影响：同一艘船在不同密度的海洋上航行，船的吃水深度不同，海水密度越大，浮力越大，船的吃水深度越小。
2．直布罗陀海峡附近海域的密度流
直布罗陀海峡西侧的大西洋海水盐度比地中海低，密度小，水面高，表层海水经直布罗陀海峡流入地中海，底层海水由地中海流入大西洋。
【地理阅读】
轮船上的“吃水线”又被称为“生命线”。为了安全航行，远洋轮船体上都有几条水平横线，分别表示该船在不同水域和不同季节所允许的满载时的“吃水深度”，如下图所示。其中FW表示淡水线，S表示夏季海洋线，W表示冬季海洋线，除此以外船体上还有北大西洋冬季线和印度洋线。下表示意不同海域的盐度及地理位置特点。
海域 表层平均盐度/‰ 中心最高盐度/‰ 地理位置特点
北大西洋 35.5 38.2 在北冰洋附近
印度洋 34.8 36.0 在亚洲、大洋洲、非洲、南极洲之间，大部分处于热带
由图表可知：冬季海洋线在夏季海洋线的下方原因是：冬季海水温度低，密度大；同一艘船在不同季节和海域航行时受到的浮力不变，海水密度大，排开水的体积小。图中“1”处横线表示哪个大洋冬季线呢？据图表可知：图中“1”处横线表示冬季印度洋线，原因：表格中数据北大西洋表层平均盐度比印度洋高，密度大，排开水的体积较小，吃水浅，因此图中“1”处横线表示印度洋线。
【教材答疑解惑】
教材P50节引入
提示：海水密度随深度增大而迅速增加的海水层，因浮力较大，有利于潜艇航行。有时候，随深度的增加，海水密度会突然变小，海水浮力也突然减小，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。“海中断崖”涉及海水的密度问题。
教材P50思考
提示：大致是随着深度的增加而降低。
教材P52活动
提示：1.3个海域中，西沙附近海域纬度最低，表层海水的月平均温度最高，季节变化最小； 厦门附近海域的海水月平均温度较高，季节变化较小；葫芦岛附近海域纬度最高，表层海水的月平均温度最低，季节变化最大。
2．西沙附近海域的海水温度高，全年都适宜游泳；厦门附近海域4～10月适宜游泳；葫芦岛附近海域只有6～9月适宜游泳。
3．纬度越低，表层海水的平均温度越高，季节变化越小，适宜游泳的时间越长。反之，纬度越高，表层海水的平均温度越低，季节变化越大，适宜游泳的时间越短。
教材P54活动
提示：1.红海地区属于热带沙漠气候，终年高温少雨；波罗的海地区属于温带海洋性气候，冬季温和，夏季凉爽，降水较多，季节分配比较均匀。
2．红海沿岸地区气候干燥，几乎无河流注入，海水盐度较高；波罗的海周围有众多河流注入，对海水起到稀释的作用，海水盐度较低。
3．红海和波罗的海海域都较封闭，与外海仅以狭窄水道相通。红海与周围低盐度的海水交换少，盐度较高；波罗的海与周围高盐度的海水交换少，盐度较低。
4．红海位于副热带，降水稀少，蒸发旺盛，汇入的淡水少，与外海相通的水域狭窄，成为世界上盐度最高的海域。波罗的海纬度较高，水温较低，蒸发量较小，降水较多，周围有众多河流汇入，对海水起到稀释作用，海域较封闭，与周围高盐度海水交换少，成为世界上盐度最低的海域。
教材P55思考
提示：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；大洋表层海水的密度随纬度的增高而增大，同纬度大致相同；大洋表层海水盐度由副热带海域向赤道和两极递减。