内容正文:
人教版 高中地理 必修 1 · 第三章 第三节
能否淡化海冰缓解环渤海地区淡水资源短缺问题
地理问题研究课
授课人:蒋松成
弘裕高中高一地理备课组 蒋松成
人教版必修1 · 第三章 第三节 · 问题研究
课标内容及解读
一、课标内容及解读
【课标原文】
运用资料,说明海水(海冰)资源开发对缓解沿海地区淡水资源短缺的作用,认识资源跨区域调配与海洋资源开发的地理意义。
通过问题研究,学会从资源、技术、经济、生态、社会等多维度综合分析某一地理问题,形成辩证、开放的区域观念。
【课标解读】
① 资源端:了解渤海海冰资源量与分布;
② 技术端:辨识海冰淡化原理与工艺;
③ 辩证端:从供需、生态、经济三角度给出综合判断,形成以海补陆、以冰补水的区域资源观。
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核心素养
二、地理学科核心素养
核心素养 内涵与对应本节问题研究学习目标
人地协调观 理解沿海地区人水矛盾,认同合理开发海冰资源、兼顾生态保护的人地协调观。
综合思维 从资源、技术、经济、生态、社会多维度综合分析海冰淡化的可行性,构建辩证全面的框架。
区域认知 认识环渤海自然环境特征与水资源时空分布,理解区域差异对资源开发策略的影响。
地理实践力 通过资料阅读、图表分析、小组讨论模拟决策过程,提升解决真实地理问题的实践能力。
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教学重点
三、教学重点
(学生须达成、熟练掌握的核心知识)
重点 内容 要点说明
重点 1 环渤海淡水短缺成因 人口城市产业密集致需水量大;降水年内不均、径流季节变化大、人均水量低;南水北调只能缓解城市缺水。
重点 2 渤海海冰资源分布与价值 掌握海冰盐度(4‰—13‰)、日生成(1.86cm/日)、可采次数(北多南少)及离岸10km内资源量最大的规律。
重点 3 海冰淡化原理与方法 理解结冰排盐原理,掌握堆积排盐法与离心分离法,对比直接海水淡化的经济可行性。
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教学难点
四、教学难点
(学生易错、易混淆或难以迁移运用的内容)
难点 内容 突破要点
难点 1 季节性资源约束 海冰仅冬季≤-4℃生成,季节性强;推断单纯依赖海冰难全年稳定供水,需与南水北调、节水、海水淡化协同。
难点 2 盐水次生污染 分离出的高浓度盐水若直排,会抬升近岸盐度、破坏生态,须专门处理或综合利用。
难点 3 开放题辩证作答 做到论据多元(资源/技术/经济/生态);结论分层(可行/有条件可行/不可行);紧扣区域特征。
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教学方法
五、教学方法与学法指导
教 法 学 法 指 导 与 手 段
问题导学:以核心问题贯穿全程 自读教材资料,画关键词与数据
案例研讨:结合资料1、资料2逐层分析 小组分工:资料员/绘图员/发言人/记录员
图文结合:用图 3.28 气温分布辅助 读图指认三大海湾水温差异
对比分析:海冰淡化 vs 直接海水淡化 辩证思维:用利—弊—条件三栏整理证据
合作探究:4 人小组完成分析与报告 手段:一体机课件/图3.28投屏/学习单
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板书设计
六、板书设计
——以问题解决路径为骨架:资源 — 技术 — 决策 三大模块
核心问题:能否淡化海冰,缓解环渤海地区淡水短缺?
【资源端】 【技术端】 【决策端】
海水盐度 28‰—31‰
海冰融水盐度 4‰—13‰
≤-4℃ 时日增 1.86 cm
辽东湾可采 7.4—13 次/年
渤海湾 3.7—7.4、莱州湾 1.9—3.7
离岸 10 km 资源量最大
正常年 410 亿 m³ 原理:结冰排盐,盐水被包裹
方法1:堆积排盐(2—3月)
方法2:破碎+离心机分离
出水盐度 ≤1‰(达淡水标准)
成本 < 直接海水淡化 供需:季节性、稳定性
生态:高浓度盐水处理
经济:工艺成本与基建
社会:与南水北调、节水协同
结论:生态优先下可作补充水源
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教材情境
七、教材情境与问题提出
【问题情境】
环渤海地区人口众多、城市密集、产业发达,需水量大,而淡水资源严重不足。南水北调只能缓解部分城市缺水,淡化海水成本较高、推广甚少。
我国渤海每年冬季有较长结冰期,能形成大面积海冰——能否用简单技术淡化海冰,缓解淡水短缺?
人口与产业 时空不均 替代有限
人口密集、工业产值高,单位面积用水强度大 径流季节变化大、年内降水集中,枯水期紧张 南水北调距离长、淡化海水成本高,难根本解决
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问题探究思路
八、问题探究思路
——遵循 问题分解 → 资料支撑 → 综合评价 的科学探究路径
问题探究五步法
01 现状问题
环渤海淡水严重不足 02 提出假设
淡化海冰是否可行 03 资料分析
资源量+技术经济性 04 综合评价
结合生态环境影响 05 得出结论
可行/有条件可行/不可行
思路关键点
1. 资源端:回答有没有、多少、哪里——以图 3.28 与文字数据为依据;
2. 技术端:回答能不能、贵不贵——以原理、工艺、出水指标为依据;
3. 综合端:回答该不该、有何代价——以生态、经济、社会三视角权衡;结论须落到区域。
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资料 1:渤海海冰资源量
九、资料 1 渤海海冰资源量
关键数据 数值与说明
海水盐度 28‰ — 31‰
海冰融水盐度 4‰ — 13‰(远低于海水)
生成条件 气温 ≤ -4℃
日生长厚度 1.86 cm
可采次数/年 辽东湾 7.4—13,渤海湾 3.7—7.4,莱州湾 1.9—3.7
正常年资源量 可利用量 1000 亿 m³,正常年份 410 亿 m³
空间分布 近岸、离岸 10 km 内资源量最大
资料分析题(独立思考后小组讨论)
(1)渤海海冰资源是否可开采利用?为什么?
(2)为什么渤海海冰可采次数由北向南递减?
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资料 2:渤海海冰淡化研究
十、资料 2 渤海海冰淡化研究
原理:海水低温冻结时,未排出冰体的高浓度盐水被包裹在冰块内部;海冰淡化就是通过方法将高浓度盐水从海冰中分离出来。
方法 1 堆积排盐法 方法 2 离心分离法
步骤:采集海冰堆放,控温两三个月
机制:高浓度盐水沿冰体缝隙自然排出
优点:工艺简单、能耗低、宜大规模 步骤:低温下将海冰破碎,离心机分离
机制:离心力将高浓度盐水脱离冰体
优点:耗时短、出水指标稳定
研究结果:经上述方法处理的海冰融水盐度 ≤ 1‰,符合淡水标准,且成本低于直接淡化海水。
资料分析题(独立思考后小组讨论)
(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?
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问题探讨
十一、问题探讨
综合考虑的限制因素
1. 海冰资源季节性强:仅冬季≤-4℃大量生成,不能全年稳定供水;
2. 大量开采的生态代价:海水盐度升高,影响海域生物与生态系统;
3. 高浓度盐水处置:若直排近岸,会污染沿海生态环境。
结论分层模板(鼓励学生任选其一作答)
① 肯定派 ② 有条件肯定 ③ 否定派
在生态安全可控、工艺成本下降前提下,可成为沿海淡水补充水源之一。 只在冬季、局部区域作补充;需与南水北调、节水、海水淡化协同。 季节性、生态、技术经济三重门槛使其短期难规模化,宜作战略储备。
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巩固练习
十二、巩固练习
题 题干与选项 答案
1 渤海海冰融水的盐度大致为( )
A.1‰以下 B.4‰—13‰ C.28‰—31‰ D.大于海水 B
2 渤海海冰离岸( )范围内资源量最大。
A.5 km B.10 km C.30 km D.50 km B
3 海冰淡化的主要原理是( )
A.过滤 B.结冰时盐水被包裹分离 C.蒸发 D.反渗透 B
4 下列关于海冰淡化的叙述,正确的是( )
A.处理后盐度高 B.成本高于海水淡化 C.全年稳定 D.须配合生态谨慎推广 D
二、综合题(8 分)
材料:渤海每年冬季有较长结冰期,正常年资源量可达 410 亿 m³,海冰淡化出水可达淡水标准,但需妥善处理高浓度盐水。
问题:以环渤海地区为例,说明是否可通过淡化海冰缓解淡水短缺,并阐述理由。
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课堂小结 · 课后作业
十三、课堂小结 & 课后作业
课堂小结 课后作业
1. 路径:资源→技术→综合→结论(四步法) 必做:以在环渤海淡化海冰能否成补充水源为题,写 300 字短评
2. 资源端:海冰量大可用,但季节性强 选做:调查邵阳/洞口是否有类似以X补Y的资源方案
3. 技术端:两种方法均可使出水达淡水标准 拓展:搜集 1 条国内外海水/海冰淡化新闻,注出处
4. 辩证端:高浓度盐水须处置,多源协同
5. 价值观:区域—综合—辩证三位一体
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