2024-2025學(xué)年高中地理第五章海洋開發(fā)第三節(jié)海洋能的開發(fā)利用學(xué)案新人教版選修2

PAGE1-第三節(jié)海洋能的開發(fā)利用情景導(dǎo)入目標(biāo)定位材料一錢江明月夜，潮漲月滿盈。隨著中秋的到來，錢塘潮如約而至。2024年9月16日(農(nóng)歷八月十八)是最佳觀潮時(shí)間。材料二下圖為錢塘潮與杭州灣地形圖?，F(xiàn)在錢塘潮不僅是海洋景觀，也成為一種重要的海洋能源。【思索】除了潮汐能，你還知道哪些海洋能源？說出潮汐能、波浪能等的特點(diǎn)，以及海洋能的開發(fā)前景。1.了解海洋能的類型。2.駕馭海洋能的特點(diǎn)。3.駕馭潮汐能、波浪能開發(fā)利用的特點(diǎn)和現(xiàn)狀。一、海洋能的特點(diǎn)1．海洋能：通常指海洋中所隱藏的可再生的自然能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能和鹽差能等。2．海洋能的特點(diǎn)(1)總量大、密度小。海洋能在海水中隱藏量巨大，但單位體積、面積上所擁有的能量較小。(2)可再生。海洋能來源于太陽輻射能與天體間的萬有引力。(3)污染小。海洋能屬于干凈能源，其開發(fā)利用對環(huán)境影響較小。(4)時(shí)空分布不均。在空間上，海洋能因地而異，具有各自的富集海疆；在時(shí)間上，它們大多具有明顯的日改變、月改變和年改變。1．什么是海流能、溫差能、鹽差能？提示：海流能：指海水流淌的動(dòng)能。主要是指海底水道和海峽中較為穩(wěn)定的流淌以及由潮汐導(dǎo)致的有規(guī)律的海水流淌。海流能的能量與流速的平方和流量成正比。相對波浪而言，海流能的改變更平穩(wěn)且有規(guī)律得多。溫差能：指海洋表層海水和深層海水之間水溫之差的熱能。一方面，海洋的表面把太陽輻射能的大部分轉(zhuǎn)化成為熱水并儲存在海洋的上層；另一方面，接近冰點(diǎn)的海水大面積地在不到1000米的深度從極地緩慢地流向赤道。這樣，就在很多熱帶或亞熱帶海疆終年形成20℃以上的垂直海水溫差。利用這一溫差可以實(shí)現(xiàn)熱力循環(huán)并發(fā)電。鹽差能：指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學(xué)電位差能。主要存在于河海交接處。同時(shí)，淡水豐富地區(qū)的鹽湖和地下鹽礦也可以利用鹽差能。鹽差能是海洋能中能量密度最大的一種可再生能源。二、海洋能開發(fā)利用前景目前，海洋能的開發(fā)主要用于發(fā)電。20世紀(jì)后期以來，美國、俄羅斯、日本、法國等沿海國家特別重視海洋能的開發(fā)。1．潮汐能及其利用(1)潮汐能是人類相識和利用最早的一種海洋能。(2)分布：主要分布在一些淺窄的海峽、海灣和河口區(qū)域。(3)潮汐發(fā)電的條件：一是潮差足夠大；二是海岸能夠儲蓄大量的海水，并可以進(jìn)行土建施工。(4)潮汐發(fā)電站：1912年，世界上第一座潮汐發(fā)電站在德國的布斯姆建成；1966年，世界上最大容量的潮汐發(fā)電站在法國朗斯建成；1958年以來，我國接連在廣東省的順德和東灣、山東省的乳山、上海市的崇明等地，建立了潮汐能發(fā)電站。2．波浪能及其利用(1)定義：海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢能。(2)優(yōu)點(diǎn)：在最耗費(fèi)能源的冬季，可以利用的波浪能量最大；海面極少安靜，波浪隨時(shí)可以利用。(3)分布：波浪能主要集中在南北緯40°～60°之間的西風(fēng)帶海區(qū)。(4)應(yīng)用：世界上已有很多國家和地區(qū)研建了波浪能發(fā)電裝置。為航標(biāo)燈等供應(yīng)電力的波浪能發(fā)電裝置已實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)海洋能綜合利用是海洋能開發(fā)利用的一個(gè)重要發(fā)展趨勢。2．波浪能為什么主要集中在南北緯40°～60°之間的西風(fēng)帶海區(qū)？提示：波浪最常見的形式是風(fēng)浪，波浪能的分布相對集中，赤道地帶風(fēng)少，兩極旁邊冰多，波浪主要集中在南北緯40°～60°常年盛行西風(fēng)的海疆，特殊是南半球由于較少受陸地阻擋，風(fēng)力更強(qiáng)。海洋能開發(fā)利用前景讀潮汐電站發(fā)電示意圖，探究下列問題。(1)潮汐電站的建設(shè)與陸地水電站的建設(shè)有何相像之處？(2)潮汐電站與陸地水電站在大壩選址上有何異同？(3)潮汐電站與陸地水電站發(fā)電原理有何不同之處？提示：(1)兩種電站都要建大壩，將水蓄存，使大壩兩側(cè)產(chǎn)生水位差，利用水位差產(chǎn)生的勢能帶動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。(2)都要選擇河道較為狹窄的河段，但潮汐電站必需選擇在河口處。(3)水能是地勢凹凸起伏使河流產(chǎn)生能量，而潮汐是天體引力使海水產(chǎn)生潮差。1．海洋能的開發(fā)覺狀目前，海洋能的開發(fā)利用主要用于發(fā)電。潮汐能和波浪能的發(fā)電技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入好用階段，但鹽差能、溫差能和海流能的發(fā)電技術(shù)還不夠成熟。2．潮汐能及其利用含義指海水潮漲和潮落形成的水的勢能分布淺窄的海峽、海灣和河口區(qū)域發(fā)電條件一是潮差足夠大；二是海岸能夠儲蓄大量的海水，并可以進(jìn)行土建施工我國的狀況有漫長的海岸線，隱藏著豐富的潮汐能資源，沿海有很多地方可以建潮汐電站3.波浪能及其利用含義指海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢能特點(diǎn)表現(xiàn)成因耗能最多的冬季，波浪能量最大冬季風(fēng)力較大隨時(shí)可以利用波浪隨時(shí)有，海面極少安靜不穩(wěn)定、開發(fā)難度大、成本較高風(fēng)力大小和方向不斷改變eq\a\vs4\al()表解潮汐能和波浪能的異同點(diǎn)潮汐能和波浪能都是海洋中的自然能源，有很多相同的方面，也有不同的地方?，F(xiàn)比較如下。項(xiàng)目能源不同點(diǎn)相同點(diǎn)能量來源分布潮汐能天體引力淺窄的海峽、海灣和河口地區(qū)總量大、密度小；可再生；污染??；時(shí)空分布不均；利用：發(fā)電波浪能風(fēng)的吹拂(太陽輻射)集中分布在南北緯40°～60°的西風(fēng)帶海疆閱讀下列圖表材料，回答相關(guān)問題。材料一世界著名潮汐發(fā)電站表。地點(diǎn)平均潮差(米)庫區(qū)面積(平方千米)裝機(jī)容量(萬千瓦)年發(fā)電量(百萬千瓦·時(shí))投入運(yùn)行時(shí)間朗斯(法國)8.01724.05401966年安娜波利斯(加拿大)6.461.78301984年江廈(中國)5.120.32111980年基斯洛灣(俄羅斯)2.420.042.31968年材料二法國朗斯潮汐電站示意圖。材料三浙江江廈潮汐電站。(1)從材料一中可以看出，發(fā)電量最大的潮汐電站是__________________，依據(jù)是____________、____________和裝機(jī)容量均最大。(2)從地形、河道特征等方面分析建設(shè)朗斯潮汐發(fā)電站的有利條件。(3)浙江省溫嶺江廈潮汐試驗(yàn)電站是我國最大的潮汐能電站，它的壩址選在我國東部沿海，試簡述我國在東部沿海大力開發(fā)潮汐能等新能源的緣由。解析：本題主要考查潮汐發(fā)電的相關(guān)問題。(1)結(jié)合所學(xué)學(xué)問可知影響潮汐發(fā)電的條件：一是潮差足夠大；二是海岸能儲蓄大量海水。由表中數(shù)據(jù)可知法國朗斯潮汐電站發(fā)電量最大。(2)朗斯河口沿岸地勢低平，口小肚大，入?？讵M窄，產(chǎn)生的潮差大，對建電站有利。(3)東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，能源需求量大，且常規(guī)能源分布少，同時(shí)新能源具有清潔的優(yōu)點(diǎn)。答案：(1)法國朗斯潮汐發(fā)電站平均潮差庫區(qū)面積(2)朗斯河入海口處河道狹窄，呈喇叭口狀，有助于產(chǎn)生足夠大的潮差；朗斯河沿岸地勢低平，建壩處口窄肚大，利于大壩施工，且能夠儲蓄大量海水，因此建電站較為有利。(3)在我國東部沿海常規(guī)能源分布很少；工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，須要的能源多；新能源有很多優(yōu)點(diǎn)，如清潔等，所以開發(fā)利用很多新能源，如核能、海洋能等。1．下列對于海洋能的敘述，不正確的是()A．潮汐與海流能來源于月球、太陽引力B．波浪能屬于太陽輻射能C．溫差能屬于太陽輻射能D．鹽差能屬于地球內(nèi)部的能量解析：選D。本題考查海洋能的類別。潮汐與海流能來源于月球、太陽引力。其他海洋能均來源于太陽輻射。能源的種類很多，依據(jù)能源資源的形成和來源可分為①太陽輻射能，包括現(xiàn)代光合作用形成的生物能；古代植物固定的生物能，如煤、石油、自然氣、油頁巖等；由太陽能轉(zhuǎn)化的能量，如風(fēng)能、水能、波浪能、海流能等。②地球內(nèi)部的能量，包括地球內(nèi)部的熱能，如地?zé)?、溫泉等；核能，如鈾、釷等放射性元素裂變或聚變產(chǎn)生的能量。③天體間的引力能，如潮汐能。2．關(guān)于海洋能特點(diǎn)的敘述，正確的是()A．總隱藏量大，屬非可再生能源B．能源清潔，不污染環(huán)境C．能量密度大，時(shí)空改變小D．開發(fā)環(huán)境優(yōu)越，技術(shù)要求低解析：選B。海洋能的優(yōu)點(diǎn)有能量巨大；屬可再生能源，是清潔能源。缺點(diǎn)有密度小；時(shí)空分布不均。3．目前，海洋能作為新能源但開發(fā)利用并不廣泛的主要緣由是()A．隱藏的能量有限B．海洋環(huán)境困難多變，開發(fā)的危急性大C．能量密度小，發(fā)電成本高D．輻射強(qiáng)，污染大解析：選C。海洋能作為新能源沒有得到廣泛利用的主要緣由是能量密度小、技術(shù)要求高，一次性投入多、價(jià)格昂貴。4．有關(guān)海洋能開發(fā)利用的敘述，錯(cuò)誤的是()A．海洋能的開發(fā)主要是用于發(fā)電B．有些海洋能的發(fā)電技術(shù)還處于探討和試驗(yàn)階段C．綜合利用是海洋能開發(fā)利用的發(fā)展方向D．波浪能是人類最早相識和利用的一種海洋能解析：選D。潮汐能是人類最早相識和利用的一種海洋能。5．閱讀材料，回答問題。材料一下圖為錢塘潮位置示意圖，每年中秋節(jié)前后，錢塘怒潮大作，蘇東坡贊美這個(gè)世界著名的大潮為“八月十八潮，壯麗天下無”。材料二海邊白天海水漲落叫“潮”，晚上海水漲落叫“汐”，潮汐現(xiàn)象與太陽、月球引潮力有關(guān)。(1)太陽引潮力比月球引潮力要小些，其緣由是()A．太陽質(zhì)量大B．月球質(zhì)量小C．日地距離遠(yuǎn)大于月地距離D．日地距離和月地距離相近(2)一天中可以視察到同一點(diǎn)海水漲落兩次的緣由是()A．地球的公轉(zhuǎn)B．地球的自轉(zhuǎn)C．月球的公轉(zhuǎn) D．月球的自轉(zhuǎn)(3)請分析錢塘潮壯麗的緣由。①天文因素：_________________________________。②地理因素a．杭州灣的形態(tài)是__________；b．主要盛行風(fēng)向以________為主；c．錢塘江流向?yàn)開_______，與潮頭頂撞，加上秋季水勢較大，加劇潮涌。(4)人類利用潮汐能發(fā)電，按潮汐能的特點(diǎn)，它屬于(多選)()A．清潔無污染的能源B．可再生能源C．海洋能D．新能源(5)請對錢塘江大潮的利弊加以分析。解析：潮汐能是由天體引力引起的，潮汐能豐富的地區(qū)一般分布在淺窄的海峽、海灣和河口區(qū)域。農(nóng)歷每月的初一、十五時(shí)，日地月大致處在一條直線上，兩種引力相互疊加，引力最大，形成大潮。錢塘江大潮不僅與以上條件有關(guān)，而且與季風(fēng)、錢塘江的水量有肯定的關(guān)系。事物一般都有利和弊兩方面，要辯證地進(jìn)行分析。答案：(1)C(2)B(3)①日地月大致處在一條直線上，兩種引力相互疊加，引力最大，形成大潮②a.三角形海灣b．東南風(fēng)c．自西向東(4)ABCD(5)利：成為重要的旅游資源。弊：引起海水入侵，沉沒農(nóng)田房屋。一、選擇題全球海洋能的可再生量很大。依據(jù)聯(lián)合國教科文組織1981年出版物的估計(jì)數(shù)字，五種海洋能理論上可再生的總量為766億千瓦。海洋能作為新能源越來越受人們的重視。結(jié)合所學(xué)學(xué)問完成1～2題。1．關(guān)于海洋能的特點(diǎn)敘述正確的有()①密度?、跓o污染③可再生④能量密集⑤已大規(guī)模開發(fā)利用A．①②③ B．①③④C．①②④ D．②④⑤2．下列地區(qū)鹽差較大的是()①河口②外海③寒暖流交匯處④岸邊A．①② B．②③C．①③ D．②④答案：1.A2.C3．關(guān)于波浪能的說法，正確的是()A．一般而言，夏季可以利用的波浪能量最大B．波浪能一年四季都可用C．波浪能具有穩(wěn)定的特點(diǎn)D．波浪能比太陽能、風(fēng)能都易開發(fā)答案：B4．下列不屬于海洋能源的是()A．海水溫差能 B．鹽差能C．海底油氣資源 D．海流能解析：選C。海洋能通常是指海洋中隱藏的可再生的自然能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能和鹽差能等。海底油氣資源屬于非可再生資源，不屬于海洋能。5．關(guān)于海洋能源的敘述，正確的是()A．海水中的能量都來自太陽能B．海水運(yùn)動(dòng)能源無污染，可再生C．海水運(yùn)動(dòng)能量巨大，易開采D．海水溫差能主要分布在高緯海區(qū)答案：B讀海洋能的構(gòu)成圖，完成6～8題。6．序號④代表的海洋能是()A．潮汐能 B．海流能C．鹽差能 D．波浪能7．序號②③的能量來源分別是()A．天體引力、太陽能 B．太陽能、天體引力C．重力、?！?dú)饨粨Q D．天體引力、?！?dú)饨粨Q8．序號④代表的海洋能區(qū)分于其他海洋能的特點(diǎn)是()a．能量來源于鹽度改變b．具有規(guī)律的日改變c．密度小d．時(shí)空分布勻稱A．a(chǎn)、b B．b、cC．c、d D．a(chǎn)、d解析：第6題，由已學(xué)學(xué)問可知，海洋能①～④依次是海流能、潮汐能、波浪能和鹽差能。第7題，潮汐能來自天體引力；波浪能、溫差能等來自太陽輻射。第8題，鹽差能來自鹽度改變，該改變與蒸發(fā)量有關(guān)，受太陽高度的改變影響，具有規(guī)律的日改變；全部海洋能均具有密度小、分布不均的特點(diǎn)。答案：6.C7.A8.A國家發(fā)改委在《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中明確指出：今后一個(gè)時(shí)期，中國可再生能源發(fā)展的重點(diǎn)是水能、生物質(zhì)能、風(fēng)能和太陽能，主動(dòng)推動(dòng)地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿拈_發(fā)利用。2024年前總投資將達(dá)2萬億元。這意味著海洋能源的開發(fā)利用迎來了新的發(fā)展契機(jī)。據(jù)此回答9～10題。9．對于海洋能的敘述，不正確的是()A．總量大，密度小 B．可再生C．人類不能開發(fā) D．分布不均10．對于海洋能的開發(fā)利用，敘述正確的是()A．全部海洋能的利用技術(shù)都已經(jīng)成熟B．潮汐能的發(fā)電技術(shù)沒有進(jìn)入好用階段C．溫差能等的發(fā)電技術(shù)已經(jīng)很成熟D．海洋能的開發(fā)主要用于發(fā)電解析：本題組考查海洋能的特點(diǎn)及開發(fā)利用。海洋能的優(yōu)點(diǎn)很多，作為新能源，受到人們的關(guān)注。海洋能的開發(fā)主要用于發(fā)電，有些潮汐能和波浪能的發(fā)電技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入好用階段，但溫差能等的發(fā)電技術(shù)還不夠成熟。答案：9.C10.D閱讀下列一段詩句，完成11～12題。漁夫們的和順的風(fēng)帆/靠了你的任性的愛護(hù)/在波濤之間英勇地飛航/但當(dāng)你洶涌起來而無法限制時(shí)/大群的船只就會覆亡。(普希金《致大?！?11．下列關(guān)于波浪能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)的說法，正確的是()①清潔無污染②波浪隨時(shí)可以利用③在最耗費(fèi)能源的冬季，供應(yīng)的波浪能最大④發(fā)電成本比較高A．①②③ B．②③④C．①③④ D．①②③④12．從緯度位置上看，波浪能最大的是()A．赤道低氣壓帶 B．信風(fēng)帶C．西風(fēng)帶 D．極地東風(fēng)帶解析：第11題，波浪能受技術(shù)限制，開發(fā)難度大，造價(jià)高，發(fā)電成本高，這是它的缺點(diǎn)。第12題，赤道低氣壓帶氣流以上升運(yùn)動(dòng)為主，無風(fēng)或微風(fēng)；信風(fēng)的強(qiáng)度要小于西風(fēng)。答案：11.A12.C讀潮汐電站剖面示意圖，回答13～14題。13．若H表示潮汐發(fā)生時(shí)大壩兩側(cè)的水位差，當(dāng)H在一個(gè)月內(nèi)最大時(shí)，這一天可能是農(nóng)歷()A．初八 B．十六C．二十一 D．二十八14.若水位二是位于大壩靠大陸一側(cè)的水位，當(dāng)H增大時(shí)，下列說法正確的是()A．此時(shí)段內(nèi)，當(dāng)?shù)睾┯斡颈容^平安B．是鹽田灌水的最佳時(shí)期C．是漁民拾貝的最佳時(shí)期D．此時(shí)段內(nèi)，海洋船舶靠港的速度相對較快解析：第13題，潮汐發(fā)電利用了海水漲落的水位差。圖示中H最大時(shí)，表示漲或落的最大值。潮汐漲落的周期改變分為日周期、月周期及年周期等。潮汐原動(dòng)力是天體對海水的引力與天體繞轉(zhuǎn)質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力的差值。一個(gè)朔望月之內(nèi)，初一與十五由于日地月在一條直線上，它們合成的引潮力最大。第14題，若水位二位于大壩靠大陸一側(cè)且H增大時(shí)，說明海水處于落潮階段，由