内容正文:
湘教版(2019)必修第一册
第二节 海水的性质和运动
第四章 地球上的水
第三课时
新课导入
堪称奇迹!遭遇“水下断崖”
成功自救的只有中国372艇
核心素养
人地协调观
认识海水温度、盐度、密度分布规律及波浪、潮汐、洋流的运动规律,理解人类航海、渔业、滨海活动等需顺应海洋规律,树立尊重海洋、趋利避害的人地协调观念。
区域认知
依据海水温度和盐度随纬度与深度变化的规律,理解不同海区海水性质的空间差异,形成从海水物理化学特征角度认识海洋区域差异的空间认知。
综合思维
将纬度、降水、蒸发、径流等要素综合联系,分析海水温度、盐度、密度的分布成因及三者间的相互关系,并综合风力、天体引力等分析波浪、潮汐与洋流的形成机制。
地理实践力
通过判读海水温度与盐度分布图并归纳规律、查阅潮汐时刻表规划赶海活动、搜集洋流与航海关系的案例等活动,提升海洋地理图表判读与知识实际应用能力。
课标要求:运用图表等资料,说明海水性质和运动对人类活动的影响
教学重难点
01
重点
海水温度、盐度、密度的概念、分布及其影响因素
海水的性质对人类活动的影响
波浪、潮汐、洋流对人类活动的影响
02
难点
海水温度、盐度和密度的分布与影响因素
洋流对自然环境及人类活动的影响
探索
1963年4月10日,美国海军“长尾鲨”号核潜艇(图3.7)在美国东部大陆架边缘做下潜300米的潜水试验时,忽然沉入2300米深的海底。艇上129名船员全部遇难。这是世界上第一艘失事的核潜艇。关于该艇的失事原因有诸多猜测,其中之一认为该艇在水下遭遇了“海中崖”。第二次世界大战以后,多国海军潜艇都经历过 “海中断崖”事件。
你知道“海中断崖”是怎么回事吗?这一现象涉及海水的什么理化性质?
“长尾鲨”号核潜艇
海水的性质
01
目录
C O N T E N T S
02
海水的运动
海水的性质
01
海水的性质
Sea water temperature
海水的温度
OA
Salinity of sea water
海水的盐度
OB
Density of seawater
海水的密度
OC
海水密度是指单位体积海水的质量。
其单位是 或
g/cm3
kg/m3
海水平均密度 ~ g/cm3
1.02
1.07
海水密度的含义
影响因素
温度
温度越高 密度越小
热膨胀
盐度
盐度越高 密度越大
溶解物质增加,
质量增加
深度
(深度)压力增加
密度增大
压力对体积的压缩效应
海水密度的变化比较复杂,与温度、盐度和压力都有关系。在大洋表层,海水密度主要取决于温度和盐度的变化
分布规律(以大西洋为例)
水平分布规律
图 4-19 大西洋表层海水密度、温度和盐度随纬度的分布示意
“V”形
大洋表层海水密度随纬度的增高而增大;
同纬度海域的海水密度大致相同;
分布规律(以大西洋为例)
水平分布规律
全球平均海面密度图
大西洋赤道附近温度偏高,盐度稍低,表层密度小,由此向两极逐渐增大
在副热带海区,虽然盐度偏大,但因温度下降幅度不大,尽管密度增大,却没有出现极值
在副热带至极地之间海区,随着纬度增高,虽然盐度剧降,但因温度降低引起的增密效应,比盐度降低引起的减密效应要大,所以密度继续增大
在河流入海口,由于盐度低,因而密度较小,但河水携带的泥沙可使密度变大
极地海区密度最大
知识拓展
大洋表层海水温度、盐度、密度随纬度的变化判读
步骤 内容
宏观了解图示信息 3个纵坐标,1个横坐标,3条曲线分别表示海水温度、盐度、密度随纬度的变化
看海水温度变化 在头脑中“擦除”海水盐度和密度变化曲线,找准温度曲线对应的纵坐标,归纳海水温度随纬度变化的规律(呈抛物线状),关注最大值(10°N附近)、最小值及特殊值(60°N附近海域海水温度高于60°S附近海域,原因是60°N附近陆地面积大,对表层海水温度影响较大)分布
看海水盐度变化 依据上述读图方法,归纳海水盐度变化规律:①随纬度变化,曲线呈马鞍状;②最大值在副热带海域;③赤道海域表层海水盐度较低,但低值不在赤道海域,而是位于10°N附近,主要是因为北半球陆地面积较大,注入海洋的径流较多;④60°N附近海域表层海水盐度低于60°S附近海域,原因是60°N附近陆地面积较大,注入海洋的径流多
看海水密度变化 依据上述读图方法,归纳海水密度变化规律:①随纬度变化,曲线大致呈“V”形;②最小值位于10°N附近,主要原因是此处海水温度最高
分布规律(以大西洋为例)
垂直分布规律
图 4-20 不同纬度海区海水密度随深度的变化示意
总体分布:海水在垂向上存在着明显的密度跃层,不同纬度海水密度垂向差异很大。
在低纬度海区,由于表层海水温度高,海水密度相对较低。从海面到一定深度,受海水运动的影响,海水混合良好,因此海水温度和密度的变化不大。随着深度的增加,海水密度迅速增大。但到一定深度之下,海水密度基本不变。
在高纬度海区,海水密度在垂向上的变化很小
成因:一般来说,深度越大,压力越大,海水的密度越大。但在高纬海区,由于表层海水密度大,因而海水密度垂向变化很小
航行
海水密度随深度增大而迅速增加的海水层,因浮力较大,有利于潜艇的航行。
注: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
知识拓展
海水密度对人类活动的影响
“水下断崖”是什么?
知识拓展
海水密度对人类活动的影响
航行
“水下断崖”是什么?
知识拓展
海水密度对人类活动的影响
“水下断崖”是什么?
低密度水层
高密度水层
掉深
高密度水层
“海中断崖”
在“断崖”处,海水密度、盐度变小,浮力也随机减小。潜艇从高密度海区驶入低密度海区,浮力骤降,潜艇迅速下沉。
航行
知识拓展
海水密度对人类活动的影响
船舶吃水深度
高密度海水吃水浅
低密度海水吃水深
海在不同密度的海洋上航行,同一艘船的吃水深度不同。
海水密度越大,海水的浮力越大,船吃水深度越小。
船舶吃水一般指船舶浸在水里的深度。
不同季节同一海区“吃水线”不同,夏季高些,冬季低些。
通信
海水密度对设在海底的通信电缆也有重要影响。海水密度越大,海水压力越大,海水压力越大,海水压力过大会引起电缆和连接器的变形,从而影响信号传输
知识拓展
海水密度对人类活动的影响
军事侦查
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,不易被声波侦测到
知识拓展
海水密度对人类活动的影响
不可以。
海水从深层直接提升到海面来测量其密度是不准确的。因为海水深度越大,压力越大,密度也就越大。
活动
1.表层海水的密度可以直接进行测量,是否也可以将深层海水直接提升到海面来测量其密度?为什么?
大洋表层海水密度随纬度的增高而增大,最主要原因是纬度越高,水温越低,密度越大。低纬度海区,海水深度越大,压力越大,海水的密度越大。但在高纬度海区,由于表层海水密度大,海水密度垂向变化很小。
2.读图 4-19、图 4-20,说出海洋表层海水密度随纬度变化的特点,以及不同纬度海水密度随深度变化的特点,并简要分析成因。
图 4-19 大西洋表层海水密度、温度和盐度随纬度的分布示意
图 4-20 不同纬度海区海水密度随深度的变化示意
知识拓展
海洋表层温度、盐度和密度组合分布图
等盐度线
等温线
34
35
33
20
25
15
纵坐标,温度越高,密度越小,呈负相关
横坐标,盐度越大,密度越大,呈正相关
越向北水温越高,该海域地处南半球,等温线凸向低纬,该海域比同纬度其他海域水温低,等盐度线自较低纬向较高纬降低,该海域位于中高纬度;等温线和等盐度线呈正相关,水温越高,盐度越大
“海中断崖”是指随着深度的增加,海水密度会突然变小,海水浮力也突然变小的现象。这一现象涉及海水的密度和浮力等理化性质。
探索回顾
1963年4月10日,美国海军“长尾鲨”号核潜艇(图3.7)在美国东部大陆架边缘做下潜300米的潜水试验时,忽然沉入2300米深的海底。艇上129名船员全部遇难。这是世界上第一艘失事的核潜艇。关于该艇的失事原因有诸多猜测,其中之一认为该艇在水下遭遇了“海中崖”。第二次世界大战以后,多国海军潜艇都经历过 “海中断崖”事件。
你知道“海中断崖”是怎么回事吗?这一现象涉及海水的什么理化性质?
图3.7 “长尾鲨”号核潜艇
课堂小结
含义
海水密度是单位体积海水的质量
主要影响因素
海水温度
海水盐度
深度(压力)
分布规律
水平方向
垂直方向
对人类活动的影响
航行
通信
军事侦测
课堂练习
轮船船舷上标识的“载重线”(图a),俗称“吃水线”,表示轮船没入水中的深度,反映了轮船的最大安全载重量。在不同密度的水域上航行,同一艘轮船在载重不变的情况下,其吃水深度不同。图b示意某条国际海运航线。据此完成下面小题。
1.图a中不同船舶载重线对应的水体正确的是( )
A.①热带淡水,②夏季海水,③冬季海水
B.①夏季海水,②热带淡水,③冬季海水
C.①热带淡水,②冬季海水,③夏季海水
D.①冬季海水,②夏季海水,③热带淡水
解析:淡水的密度小于海水,且热带地区温度高,水的密度相对较低,所以轮船在热带淡水中的吃水深度最深,因此①为热带淡水;海水密度受温度影响,夏季海水温度较高,密度相对较小,轮船吃水深度较深,但比热带海水的浅,所以②为夏季海水;冬季海水温度较低,密度相对较大,轮船吃水深度最浅,故③为冬季海水。综上,A正确,B、C、D错误。
A
2.图b航线中北海至红海水段,同一艘轮船在载重不变的情况下,其吃水深度的变化及原因是( )
A.变深——温度升高,密度减小
B.不变——航线较短,密度差异可忽略
C.变浅——盐度升高,密度增大
D.波动——航行扰动导致密度不稳定
轮船船舷上标识的“载重线”(图a),俗称“吃水线”,表示轮船没入水中的深度,反映了轮船的最大安全载重量。在不同密度的水域上航行,同一艘轮船在载重不变的情况下,其吃水深度不同。图b示意某条国际海运航线。据此完成下面小题。
解析:北海位于欧洲西部,海水盐度相对较低;红海位于副热带地区,沿岸气候干旱,蒸发旺盛,降水稀少,且周围几乎无河流注入,是世界上盐度最高的海域。从北海至红海,盐度逐渐升高。同一艘轮船在载重不变的情况下,从北海到红海,海水盐度升高,密度增大,轮船排开海水的体积减小,吃水深度变浅,C正确,A错误。该航段盐度、密度差异较大,影响吃水深度,B错误;航行的扰动对该航段海水密度的影响不大,故其对吃水深度影响不大,D错误。
C
“掉深”是由于海水性质发生跃变,海水浮力由上至下急剧减小,使潜艇犹如人“从悬崖跳下”一样,引发潜艇的破损并导致沉没的现象。据此完成下面小题。
3.下列关于造成“掉深”现象的海水性质变化的叙述正确的是( )
A.海水盐度由上至下急剧增加 B.海水密度由上至下急剧减小
C.海水温度由上至下急剧降低 D.水下滑坡引起海啸
解析:由材料可知,“掉深”是由海水性质发生跃变,海水浮力由上至下急剧减小引起的。浮力大小与海水密度呈正相关,如果海水上层密度大,下层密度明显减小,则海水浮力由上至下急剧减小,从而发生“掉深”现象,B正确;密度与盐度大致呈正相关,整体上,密度与温度呈负相关,海水盐度由上至下急剧增加,或海水温度由上至下急剧降低,都会导致密度由上至下急剧增加,不会发生“掉深”现象,A、C错误;水下滑坡引起海啸不会导致浮力急剧变化,故不是“掉深”现象的原因,D错误。
B
“掉深”是由于海水性质发生跃变,海水浮力由上至下急剧减小,使潜艇犹如人“从悬崖跳下”一样,引发潜艇的破损并导致沉没的现象。据此完成下面小题。
4.影响海水密度的因素主要有温度、盐度和深度等。下列关于海水密度的叙述,正确的是( )
A.大洋表层海水密度随纬度的增高而增加
B.在垂直方向上,海水密度随深度的加深而迅速减小
C.海水密度在垂直方向上的变化与纬度无关
D.海水密度不会影响海水运动
解析:由于温度的变化,大洋表层海水密度随纬度的增高而增加,A正确;海水密度受温度、盐度等影响,垂直方向上的变化因纬度而异,B、C错误;海水密度不同会促使海水流动,D错误。
A
大西洋表层海水性质示意图,据此完成下面小题。
5.关于图中甲、乙、丙三条曲线的含义,组合正确的是( )
A.甲—温度,乙—密度,丙—盐度
B.甲—温度,乙—盐度,丙—密度
C.甲—密度,乙—温度,丙—盐度
D.甲—密度,乙—盐度,丙—温度
解析:海水温度由低纬向高纬递减,乙表示海水温度的变化曲线;盐度由副热带海域向南北两侧递减,丙表示海水盐度的变化曲线;密度由低纬向高纬递增,甲表示海水密度的变化曲线。综上,C正确,ABD错误。故选C。
C
大西洋表层海水性质示意图,据此完成下面小题。
5.关于图中甲、乙、丙三条曲线的含义,组合正确的是( )
A.甲—温度,乙—密度,丙—盐度
B.甲—温度,乙—盐度,丙—密度
C.甲—密度,乙—温度,丙—盐度
D.甲—密度,乙—盐度,丙—温度
解析:海水温度由低纬向高纬递减,乙表示海水温度的变化曲线;盐度由副热带海域向南北两侧递减,丙表示海水盐度的变化曲线;密度由低纬向高纬递增,甲表示海水密度的变化曲线。综上,C正确,ABD错误。故选C。
C
6.由图可知,北极地区的表层海水( )
A.温度高、盐度低、密度小 B.温度高、盐度高、密度小
C.温度低、盐度低、密度大 D.温度低、盐度高、密度大
解析:由图可知,北极位于北半球高纬度地区,海水的性质是太阳辐射少,温度低,密度大,蒸发量小,盐度低。C对,ABD错误。故选C。
C
7.海水的密度( )
A.与海水温度呈正相关,与盐度呈负相关
B.与海水温度呈正相关,与盐度呈正相关
C.与海水温度呈负相关,与盐度呈正相关
D.与海水温度呈负相关,与盐度呈负相关
大西洋表层海水性质示意图,据此完成下面小题。
解析:根据海水温度、盐度、密度曲线的变化趋势可知:温度越低,密度越大;盐度越大,密度越大。大体上,海水密度与温度呈负相关,与盐度呈正相关,C正确,ABD错误。故选C。
C
左图为某月长江及钱塘江入海口附近海域表层海水盐度分布图,右图为大洋表层海水的性质随纬度变化示意图。据此完成下面小题。
8.左图中一艘货轮从乙地航行至甲地。在货轮载重不变的情况下,若仅考虑盐度因素,其吃水深度将( )
A.先变深后变浅 B.越来越深 C.先变浅后变深 D.越来越浅
解析:据图可知,从乙地(31‰)到甲地(28‰)盐度降低;结合所学知识,海水盐度越低,密度越小,浮力也越小,浮力减小导致吃水深度增加,因此吃水深度会越来越深,B正确,ACD错误。故选B。
B
左图为某月长江及钱塘江入海口附近海域表层海水盐度分布图,右图为大洋表层海水的性质随纬度变化示意图。据此完成下面小题。
9.右图中能够正确表示表层海水密度随纬度变化的大致规律的是( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:结合所学知识及图片可知,温度从赤道向两极递减,与太阳辐射分布一致,①表示海水温度,A错误;副热带海域盐度最高,赤道和两极盐度较低,②表示海水盐度,B错误;低纬度地区,水温高,密度低;高纬度地区,水温低,密度高,故密度随纬度升高而增加,结合图示可知③正确,C正确;赤道附近的海水密度较低,④曲线明显不符合,D错误。故选C。
C
教考衔接
(2023·浙江·高考真题)如图为南半球部分海域水温分布和海水运动示意图。完成下面小题。
1.图中甲、乙、丙、丁四处海域表层海水性质的比较,正确的是( )
A.甲密度最低 B.丁盐度最小
C.甲盐度大于丁 D.乙密度大于丙
解析:由所学知识可知,大洋表层海水密度由低纬向高纬递增,故结合图示信息可知,密度由大到小依次为甲乙丙丁,甲处密度最大,乙处密度大于丙,A错误,D正确;表层海水盐度由副热带海区向高、低纬递减,故结合图示信息可知,盐度由大到小依次为丁丙乙甲,丁处盐度最大,甲处盐度小于丁,B,C错误。
D
(2026·河北·高考真题)我国“奋斗者”号载人潜水器在西北太平洋的千岛-堪察加海沟考察时,首次在深达9533米的海底发现生物群落。研究表明,该生物群落不依赖阳光,而是依靠海底富含硫化氢和甲烷的流体来生存。据此完成下面小题。
2.相对于表层海水,该生物群落生存区域的海水( )
A.密度大,温度低 B.密度小,温度高
C.密度小,温度低 D.密度大,温度高
解析:表层海水受太阳辐射直接影响,温度较高;随着深度增加,受太阳辐射的影响快速减弱,海水温度随深度增加迅速下降,1000米以下的深海区域,海水温度长期维持低温状态,且变化极小。该生物群落生存于9533米的深海,温度远低于表层海水,B、D错误。海水密度与温度呈负相关(温度越低,海水密度越大),同时与海水压力呈正相关(深度越深,海水压力越大,密度越大),深海区域同时具备低温、高压的特征,因此海水密度远大于表层海水,A正确、C错误。
A
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