3.2.2 海水的性质（第2课时 海水的盐度和密度）（AI智学·教学课件）地理人教版必修第一册

Temperature [36.8-27.3] 海水的盐度和密度 高中地理核心素养微课 -- 探秘深蓝的物理密码 Salinity [S34-27.5] Dep th (m) 授课人：[您的名字/教师姓名] 1000 Density [00.5-27.0] 2000 Tornperakure [35.6-215] 3000 Salinity 304-2761 4000 Density (00s - 2h8) 学习目标 一、区域认知与综合思维： 能够结合全球海洋地图与统计图表，准确 描述海水盐度、密度的空间分布规律（ 包括表层纬度分布与垂直深度分布）。 二、地理实践力与综合思维： 通过剖析红海、波罗的海等真实海域的 自然地理环境，探究并归纳影响海水盐 度和密度的核心的自然因素。 三、人地协调观： 结合长芦盐场晒盐、深海潜艇航行等真实 案例，深刻理解海水的盐度和密度对人类 经济活动和军事活动的重要影响，树立尊 重自然规律的科学观念。 情境一：死海漂浮的秘密 ——探秘海水盐度的本质 情境二：红海与波罗的海的极端对比 ——解码盐度分布规律 1 2 探索之旅：真实情境目录 3 情境三：长芦盐场的古老智慧 盐度与人类生产的交响 4 情境四：印尼潜艇失联之谜 直击深海密度的致命威胁 5 GISRALRA DENSITY PLOW 情境五：直布罗陀海峡的幽灵潜艇 - 揭开密度流的神秘面纱 第一部分：探秘“死海不死” 海水的盐度概念与组成 第5页：情境引入：死海漂浮的秘密 游客轻松漂浮于死海 真实情境 位于巴勒斯坦、约旦交界处的死海，是世界上最低的湖 泊。在这里，即使是完全不会游泳的人，也能轻松地仰 卧在水面上看书，这就是著名的“死海不死”现象。 核心疑问 为什么死海的水能够产生如此巨大的浮力？这背后隐藏 着海水海水怎样的理化性质? 科学揭秘 死海湖水含有极高浓度的盐分，其盐度是一般海水的数 倍，极高的盐分改变了水的物理特性，从而托起了人体。 巨大的浮力（F浮） ，人体上浮并漂浮 重力 (G) 第6页：海水盐度的概念与主要成分 海水盐度的概念与主要成分 一、盐度的科学定义： 海水的盐度是指一千克海水中所含溶解的盐 类物质的总总质量。通常用千分比表示，世 界大洋的平均盐度约为35‰。 二、海水中的“盐”是什么? 海水中的盐类物质多种多样，但绝大部分是 氯化钠（约占70%）和氯化镁（约占占14%）。 三、感官体验： 氯化钠赋予了海水咸味，而氯化镁则让海水 带有苦味。因此，真实的海水是“又咸又苦” 的。 九百六十五克水 氯化钠 (约70%) 氯化镁 三十五克盐类物质 (约14%) 一千克海水 第二部分：跨越四大洋的航行 海水盐度的分布规律与影响因素 第8页：海洋表层盐度的纬度分布规律 核心规律：全球海洋表层盐度随纬度变化规律，侄为峰值“副热带“马鞍形”，其高变化海 度分布规律，其年最发形水赴谷时质的递度基础。 规律拆解： 峰值区（副热带海域）： 盐度最高，平均 >36% 原因：蒸发 >降水 低谷区（赤道海域）： 盐度相对较低 原因：降水丰沛（>蒸发） Ⅲ、递减区（高纬度海域）： 盐度最低 原因：降水、融冰（淡水注入） 全球海洋表层盐度随纬度变化曲线图 思考：你知海洋表层是盐度的纬布度分律哪些有的什么方向? 海洋科学课程核心素养微课系列 第9页：影响表层盐度的核心因素：降水与蒸发 气候的博弈：海洋表层盐度的高低，首先取决于降水量与蒸发量的对比关系。 赤道海域（低盐度区）：受赤道低压 带控制，盛行上升气流，虽然气温高蒸发旺盛， 但降水极为丰沛，降水量大于蒸发量，大量 淡水稀释了海水，盐度降低。 Hadley Hadley 副热带高压带 副热带高压带 赤道低压带 第 10 页：极端情境探究：红海为何成为全球最咸的海? 三、海域封闭：红海轮 廓狭长，仅通过狭窄的曼 德海峡与印度洋相连，高 盐度海水难以与外部低盐 度海水进行交换。 一、气候极端：地处北回归线附近 （副热带），受副热带高压控制，终 年高温少雨，蒸发极其旺盛。 二、径流缺失：两岸均为广阔的 热带沙漠，几乎没有淡水河流注入， 缺乏淡水稀释。 成因深度剖析 真实情境：红海位于非洲东北部 与阿拉伯半岛之间，其表层盐度 高达千分之四十一，是世界上盐 度最高的海域。 500 2000 3000 4000 S000 6000 7000 0 第 11 页：极端情境探究：波罗的海为何成为全球最淡的海? 成因深度剖析 一、气候湿润 地处温带海洋性向大陆性过渡区，纬度较高 气温较低，蒸发微弱 降水较为丰富 二、径流丰沛 四周陆地河流众多（如维斯瓦河等） 每年有大量淡水汇入，极大地稀释了海水 三、海域封闭 仅通过狭窄弯曲的海峡与大西洋相通 外部高盐度海水难以大量涌入 结果：全球盐度最低的海域 影响表层盐度的其他因素：入海径流 陆地对海洋的馈赠：在大陆沿岸地区， 入海径流对海水盐度有着决定性的影响 响。 一、稀释作用：河流带来大量的淡水，会 显著降低河口及附近海域的海水盐度。 二、空间差异：大河入海口处，盐度往往 呈现出出由近岸向外海逐渐升高的等值线 分布特征。例如，中国长江口夏季受丰水 水期影响，低盐度水舌向外海延伸极远。 长江口及东海部分海域夏季表层盐度等值线分布图 第 13 页：影响表层盐度的其他因素：洋流与海冰 一、洋流的搬运作用： 二、结冰与融冰的季节循环： 高绛筑冬 海泳冰 蓝 盐析出 盐 盐度升高 盐析出 夏天 淡水释放， 盐度降低 盐度降低 总结：海水盐度是气候、径流、洋流、海冰及海域形态共同作用的综合结果。 海水盐度的垂直分布规律 第三部分：向海而生 海水盐度与人类活动 第 16 页：情境引入：中国长芦盐场 的古老智慧 【文字内容】 标题：情境引入：中国长芦盐场的古老智慧 正文： 真实情境：长芦盐场位于渤海湾西岸，是中国海盐产量最大的盐场。自古以来，这里的人们就利用 海水晒制食盐，产量占全国海盐总产量的四分之一。 思考：为什么中国最大的盐场会诞生在渤海湾，而不是纬度更低、气温更高的南方沿海? 区位密码：海盐生产不仅需要海水，更需要特定的地形与气候条件的完美配合。 区 位 分 析 海盐生产的区位条件分析一 以长芦盐场为例 平坦的泥质海滩 地形条件 (晒盐的舞台) 摊晒的盐田 渤海湾西岸拥有漫长、宽广且平坦 的泥质海滩，极其有利于开辟广阔的 盐田，便于海水的引入和摊晒。 地形条件（晒盐的舞台） 春季气温回升快，且降水稀 少；同时春季多大风天气， 风多雨少的气候条件使得 水分蒸发极其旺盛，非常 利于海水浓缩结晶。 长芦盐场 高产原因 二、气候条件 (蒸发的动力) NaCl 盐度条件 渤海海水本身含有丰富的盐分， 为制盐提供了充足的原料。 盐结晶 海水盐度对人类活动的其他影响 除了传统的晒盐，海水盐度还深刻影响着现代工业与农业。 一、海水化工： 以海盐为原料，生产纯碱、烧碱等 基础化工产品，广泛应用于玻璃、 肥皂、造纸等行业，是现代工业的 基石。 二、海水淡化： 在水资源短缺的沿海地区（如中东地 区），通过蒸馏或反渗透技术降低 海水盐度，获取宝贵的淡水资源。 三、海水养殖： 科学监测和调控养殖海域的盐度， 是保障海带、对虾等水产品高产的 关键。 第19页：第四部分：深海潜航的危机 海水的密度与“海中断崖” LED snert light-piping Fiber optic light-piping 情境引入：印尼潜艇失联之谜 真实情境：2021年4月，印尼海军“南伽拉”号潜艇在巴厘岛北 部海海域进行鱼雷发射演练时突然失联，最终确认沉没于八百多米深 的海底，五十三名乘员全部遇难。 事故推测：军事专家与海洋学家分析，该潜艇极有可能是遭遇了可 怕的“海中断崖”现象。 核心疑问：什么是“海中断崖”？原本平稳航行的潜艇，为何会突然 像掉下悬崖一样坠入深渊？这与海水的密度有何致命联系？ 第21页：海水密度的概念与三大影响因素 500 D olph (m) 1000 2000 3000 4000 一、密度的科学定义：海水密度是指单位体积海水的质量。它决定 了海水在垂直方向上的稳定性以及物体在海水中的浮力大小。 二、决定密度的三大核心因素： 温度（负相关）：温度越高， 海水体积膨胀，密度越小。这 是影响表层海水密度的最主要 因素。 正相关 负相关 海水密度 ρ 正相关 盐度（正相关）：盐度越高， 溶解的物质越多，质量越大， 密度越大。 深度/压力（正相关）：深度越深，压力越 大，海水被压缩，密度越大。 海洋表层密度的纬度分布规律 核心规律：全球海洋表层密度大致由赤道向两极逐渐增大。 规律拆解与成因：一、赤道海域（密度最低）：地处低纬度，接收太阳辐射最多，海水温度最高。高温导致海水膨胀，密度降至最低。 二、两极海域（密度最高）：地处高纬度，气候严寒，海水温度极低，甚至结冰。低温使得海水收缩，密度达到最大。 主导因素：在表层海水中，温度的空间差异远大于盐度的差异，因此温度成为了决定表层密度分布的主导因素。 海水密度的垂直分布规律 随着深度的增加，压力不断增大，温度逐渐降低，导致海水密度在垂直方向上呈现分层结构。 揭秘“海中断崖”：密度跃层的致命威胁 物理机制还原：正常情况下，潜艇在水下航行时，自身的重力与周围海水提供的浮力保持平衡。 突发危机：如果潜艇在航行中，突然驶入一片上层密度度大、下层密度度小的异常水域（即遭遇跃常异常的密度跃层） ，潜艇所受的浮力会瞬间大幅减小。 致命后果：失去浮力支撑的潜艇，犹如汽车突然驶下悬崖，不受控制地急剧掉向海底。这就是“海中断崖”。如果下坠深 度超过下落超过了潜艇外壳的极限抗压深度，潜艇将被巨大的海水压力瞬间压毁。 第五部分：无声的较量 海水密度与人类活动 情境引入：二战直布罗陀海峡的幽灵潜艇 真实情境：第二次世界大战期间， 英国海军严密控制了连接大西洋与 地中海的咽喉--直布罗陀海峡，并 部署了密集的声呐监听网络。 不可思议的突围：然而，德国 潜艇却经常能够神不知鬼不觉 地穿过海峡，进出地中海，给 盟军舰队造成巨大打击。 战术揭秘：德国潜艇在穿越 海峡时，会完全关闭发动机， 保持静默状态，从而避开声 呐探测。 大西洋 思考：关闭了动力的潜艇，是如何在 狭长的海峡中逆流或顺流航行的? 密度差异引发的无形河流：密度流的形成机制 一、什么是密度流? 由于相邻海域海水的温度、盐度不 同，导致海水密度产生差异，进而引 起海水的流动，这种洋流被称为密 度流。 二、直布罗陀海峡的密度差异： 地中海：夏季炎热干燥，蒸发极其旺盛，且海域封 闭，导致盐度极高，密度大，水面相对较低。 大西洋：相比之下，盐度较低，密度较小，水面相对较高。 夏季炎热干燥， 蒸发极度旺盛 大西洋 (低盐度、低密度、 高水位) 地中海 (高盐度、高密度、 低水位) 第27页 第28页：直布罗陀海峡密度流的实际应用与影响 一、破解幽灵潜艇之谜： 二战中，德国潜艇正是利用了这一自然规 律。进入地中海时，潜艇上浮至表层，关闭地中海 发动机，顺着表层密度流漂入；离开地中海 时，潜艇下潜至底层，顺着底层密度流漂出。 大自然成为了它们最完美的隐身动力。 顺流漂入 表层：大西洋流入地中海 顺流漂出 大西洋 二、密度流的全球意义： 密度流不仅存在于海峡之中，在全球大洋的深处， 由温度和盐度差异驱动的“温盐环流”（一种巨大 的密度流)正在缓慢运转。它像一条巨大的传送带， 调节着全球的热量平衡和气候变化。 第六部分：课堂总结 知识体系构建与核心素养升华 第 30 页：知识体系构建与课堂总结 一、海水的盐度： 二、海水的密度： 表层呈“马鞍形”（副热 表层由赤道向两极增大； 分布规律： 带最高，向两侧递减）； 分布规律： 垂直方向存在盐跃层。 垂直方向存在密度跃层。 降水与蒸发（主导） 温度（负相关，表层主 入海径流 导） 影响因素: 影响因素: 洋流 海水的密度 一、海水的盐度 盐度（正相关） 海冰 S%o 深度（正相关） 海域封闭程度 海盐生产（长芦盐场） 潜艇航行（海中断崖） 人类活动： 人类活动： 化工 密度流（直布罗陀海峡） 淡化 养殖 结语：海洋不仅是生命的摇篮，更是充满物理法则的深邃世 界。敬畏自然，科学探索，是我们走向深蓝的必由之路。 学无止境 $