人教版高中地理必修第一册第三章问题研究 能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题教案

高一年第一册第三章地球上的水
【问题研究】
能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题
教学目标：
课标要求：运用图表等资料，说明探讨能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题
学习目标：
1.理解并掌握世界、中国水资源的分布规律。(综合思维)
2.理解环渤海地区淡水资源严重不足的原因。(综合思维)
3.理解人类活动对水资源的影响,理解人类从开源和节流两方面对水资源的持续利用。(人地协调观)
4.认识研究区域：环渤海（区域认知）
教学重点：
环渤海海冰质量和淡化技术研究。
教学难点：
海冰淡化技术可行性研究及对地区环境的影响。
教学方法：
读图分析法、讨论法、自学归纳法、材料分析法、多媒体辅助教学。
教学课时：1课时
教学过程：
1.认识渤海
渤海是中国最北的近海,是由辽东湾、渤海湾、莱州湾和中央海盆组成,入海的主要河流有黄河、辽河、滦河和海河。渤海是一个内海,被辽东半岛、山东半岛和华北平原“C”字形所环抱。覆盖面积遍及大半个中国,并且是东北、华北、西北和华东部分地区的主要出海口。东北三省及内蒙古东四盟的粮食、畜产品、石油,西北地区的煤炭、皮毛,华北地区的石油、轻纺产品,渤海的海产品,甚至远在数千里的青海、新疆的货物都要经过这里运往世界各地。
2018年12月,生态环境部、国家发展改革委、自然资源部联合印发《渤海综合治理攻坚战行动计划》,明确了渤海综合治理工作的总体要求、范围与目标、重点任务和保障措施。
环渤海
环渤海地区包括北京、天津两大直辖市及河北、辽宁、山东、山西和内蒙古中部地区，共五省(区)二市。
也有观点认为，环渤海地区是以京津冀为核心、以辽东半岛和山东半岛为两翼的环渤海经济区域，主要包括北京、天津、河北、山东、辽宁，也就是三省两市的"3+2"经济区域。
3. 我国的水资源状况？
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。南水北调只能缓解部分城市的缺水状况。淡化海水成本较高，目前推广利用较少。我国渤海每年冬季有较长的结冰期，能形成大面积海冰。能否采用简单技术淡化海水，解决环渤海地区淡水短缺问题？
【探究思路】P63
渤海海冰资源量
1.海冰的形成：海冰是低温条件下的海水冻结物。海水在结冰过程中析出盐分，导致海冰含盐量远低于海水含盐量，接近淡水，这是海冰作为潜在淡水资源的基础。
指导阅读：
渤海海水盐度为28%~31%。海水在结冰过程中会析出盐分,渤海海冰融水盐度平均为4%o~ 13%o。据估算,在气温低于或等于-4C条件下(图3.28),渤海海冰每天生成1.86厘米厚。以此海冰生成速度计算，渤海辽东湾每年冬季可采海冰7.4 ~ 13 次，湾可开采3.7~ 7.4次,莱州湾可开采1.9 ~ 3.7次。
在寒冷年份,渤海海冰作为淡水资源的潜在可利用储量可达1 000亿立方米，正常年份可达410亿立方米。渤海海冰多生成于岸边,离岸10千米范围内资源量最大。
阅读解决问题：
.渤海海冰资源是否可开采利用 为什么
可以开采。因为渤海海冰资源丰富，且多分布于岸边，易于开采，可采次数较多。
(2).为什么渤海海冰可开采次数由北向南递减？
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。
2.海冰资源量
海冰资源量与纬度、水深、风向、洋流、地形等因素密切相关。总体上，北多南少，自北向南递减；辽东湾最多，莱州湾最少；近岸多外海少，从近岸向外海递减。
设问：分析辽东湾海冰资源较为丰富的原因。
纬度高，获得太阳辐射少，温度较低，结冰时间长；河流注入，海水盐度低，易结冰；海区封闭，与邻近水域的热交换少；水域深度小，储热少，冬季放热快。
二、渤海海冰淡化研究
指导阅读归纳：
海水在低温环境中发生冻结时,一部分来不及排出冰体的高浓度盐水被包裹在冰块内部。海冰淡化就是通过各种方法,将高浓度盐水从海冰中分离出来。 方法1 :将采集的海冰堆放在- -起,控制温度,经过两三个月,海冰中的高浓度盐水会在重力作用下,沿着冰体内部的缝隙自然排出。
方法2 :在低温环境下,将海冰破碎,利用离心机将破碎海冰中的高浓度盐水脱离出来。
研究表明，经过上述方法处理的海冰,融水盐度可低至1%o,符合淡水标准,而且成本低于直接淡化海水。
阅读解决问题：
（1）.采取上述方法淡化海冰,产生的高浓度盐水如何处理
可以用作化工厂的原料,从高浓度盐水中提取盐、碱和其他有用的成分。
(2).从供需角度看,淡化海冰生产淡水是否可行
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。
小结：渤海海冰淡化开发的可行性
(1)渤海海冰资源十分丰富。
(2)海冰淡化技术的可行性。
(3)若产业化生产，成本降低至工业用水价格，具有较广泛的市场应用前景。
三、海冰淡化还需考虑的问题
1．目前我国没有大规模开发海冰的原因
(1)海冰存在时空分布不均的特点，不同时间资源量也不一样，一年之中只有冬季才能开采。
(2)受设备性能不完善、机械化作业程度低、生产规模小的影响，生产成本高。
(3)生产技术相对不成熟，尚不能支撑规模化生产。
2．海冰资源开发对生态环境的影响
(1)大量开采海冰并把淡化时所产生的高盐度卤水排入海中，必然使渤海的海水盐度升高，导致生态平衡失调。
(2)大量海冰开采利用，会影响海—气相互作用，从而对气候产生一定的影响，对气温影响最大。
(3)海冰淡化产生的大量高浓度卤水，如果直接排放，还可能导致周围地区土壤盐碱化加剧、水质下降等问题。
四、问题探究：
请综合考虑上述问题，对“能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题”给出自己的观点，并阐述理由。
提示：
如果认为淡化海冰能够解决环渤海地区淡水资源短缺问题，理由可以从以下几个方面阐述：渤海海冰资源丰富，且多分布于岸边，易于开采；淡化海冰技术的应用前景广阔。
（2）如果认为淡化海冰不能够解决环渤海地区淡水资源短缺问题，理由可以从以下几个方面阐述：海冰供应的季节性强，供水不稳定；如果大量开采海冰，会导致海水盐度升高，破坏海洋生态环境；海水淡化产生大量高浓度盐水，如果处理不当，会对沿海的生态环境产生不良影响；开采成本高。
五、知识拓展：
水资源短缺产生的原因及解决措施
水资源时空分布不均、社会经济的发展及人口分布不平衡的现状,造成了世界上某些地区的水资源短缺。
其具体原因与解决措施(开源和节流）如下:
六、课堂作业：
有专家将季风区因地质环境特殊,又缺少水利设施而存留不住水的现象,称为工程性缺水。据此完成1~2题。
1.下列地区中,工程性缺水最严重的是(　B　)
A.华北平原 B.云贵高原
C.河西走廊 D.四川盆地
2.缓解当地“工程性缺水”的最有效措施是( B )
A.跨流域调水 B.修建水库
C.人工降雨 D.植树造林
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。据此完成3～5题。
3.图示甲、乙、丙、丁四海域中，海冰厚度最大的是(　B　)
A．甲　B．乙 C．丙 D．丁
4．下列城市附近海域，单位面积海冰资源最丰富的是 (　A　)
A．葫芦岛 B．秦皇岛
C．大连 D．烟台
5．推测目前没有大规模开采渤海海冰的原因是 (　A　)
A．成本过高 B．破坏环境 C．资源量不足 D．市场