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1第三节海洋能的开发利用[学习目标定位]1.了解海洋能的特点。2.理解潮汐能的空间分布规律及潮汐发电的基本条件。3.了解波浪能的特点及空间分布规律。一、海洋能的特点1．类型：①潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和盐差能等。2．特点：总量大、密度小；②可再生；污染小；③时空分布不均。二、海洋能开发利用前景1．现状进入实用阶段：④潮汐能、波浪能处于研究和实验阶段：盐差能、⑤温差能和海流能2．潮汐能(1)主要分布区：浅窄的海峡、⑥海湾和⑦河口区域。(2)潮汐发电的条件：⑧潮差足够大；海岸能够储蓄大量的海水，并可以进行⑨土建施工。(3)原理：海水涨落潮差的⑩势能→水库控制落差→推动⑪水轮机。3．波浪能(1)概念：海洋表面波浪所具有的⑫动能和⑬势能。(2)优点：在最耗费能源的⑭冬季，可以利用的波浪能量最大；波浪随时可以利用。(3)缺点：开发利用难度大；造价贵、发电成本⑮高。(4)分布：主要集中在南北纬40°～60°之间的西风带海区。(5)过程：⑯受波体吸收波浪能→⑰转换装置产生足够稳定的能量→涡轮机发电。思维活动1．海洋能与陆地能源相比，有哪些优缺点？答案海洋能与陆地能源相比，其优势可以归纳为以下几点：总量巨大、可再生、无污染。但海洋能也有其劣势，可归纳为：密度小、时空分布不均衡、开发利用困难等。2．是不是所有有潮汐现象的地方都适宜建造潮汐发电站？为什么？答案不是。因为潮汐发电站建设需要一定的条件，如是否能够产生足够大的潮差；海岸线形状、河口形状是否符合大坝施工的条件；是否利于储蓄大量的海水等。3．波浪能有何缺点？答案虽然海面极少平静，波浪随时可以产生，但风力大小和风向总在不断变化，因此波浪能有不稳定的特点，开发利用难度较大，发电成本较高。2探究点海洋能的开发利用探究活动阅读下列材料，回答有关问题。材料一潮汐电站发电示意图材料二1961年，法国在英吉利海峡沿岸的朗斯河口圣马洛城附近建造了一座潮汐发电站。这是世界上最早建成的潮汐发电站之一。材料三我国钱塘江口位置示意图(1)从材料一图中可以看出，潮汐发电的原理是什么？(2)根据材料二，从地形、河道特征等方面，分析建设朗斯潮汐发电站的有利自然条件。(3)联系材料三分析我国的钱塘江口是否适合建潮汐发电站，并说出理由。(4)浙江省温岭江厦潮汐试验电站是我国最大的潮汐能电站，它的坝址选在我国东部沿海，试简述我国在东部沿海地区大力开发新能源的原因。3答案(1)利用海水涨落潮差的势能，推动水轮机来驱动发电机发电。(2)朗斯河到入海口处河道狭窄，呈喇叭口状，有利于产生足够大的潮差；朗斯河沿岸地势低平，建坝处口窄肚大，利于大坝施工，且能够储蓄大量海水，因此建潮汐电站较为有利。(3)不适合。理由：钱塘江口口大肚小，不利于蓄水。(4)在我国东部沿海常规能源分布很少；工农业发达，需要的能源多；新能源有许多优点，如清洁、可再生等，所以需开发利用新能源。反思归纳海洋能的开发利用(1)从地形、河道特征等方面，分析潮汐电站理想的选址条件利用潮汐发电需选址在潮差大、封闭好的浅窄的海峡、海湾、河口区域；一般而言在口小肚大、利于建筑的河口或湾口出口处。(2)钱塘潮举世闻名，潮差巨大，为何没有建潮汐发电站？一方面，钱塘江口为喇叭口，口大肚小，而且潮汐能具有明显的日变化，目前潮汐发电和筑坝的成本还太高；另一方面，钱塘潮作为世界奇观，加上周围独特的景点众多、经济发达，旅游开发的价值更高，如果建潮汐发电站，不仅收益低，而且破坏了钱塘潮奇观，得不偿失。(3)潮汐能和波浪能的异同点①相同点：总量大、密度小；可再生；污染小；时空分布不均。②不同点：潮汐能其能量来源于天体引力，主要分布在封闭性好的海湾、峡湾及河口地区。波浪能其能量来源于太阳辐射，主要分布在南北纬40°～60°之间的西风带海区。迁移应用阅读下列材料，回答问题。葡萄牙建造了世界第一座商用波浪能发电场。该发电场通过3根140米长的“红色海蛇”，连接在葡萄牙北海面海床处的圆柱形波浪能转换器，Agucadoura发电场的波浪能将会被转化为电能。然后通过海底电缆中转站，最终注入电网。Agucadoura发电场只是葡萄牙政府可再生能源计划当中的一小部分，该计划同时还包括了世界上最大的风力发电场和世界上最大的太阳能发电场。葡萄牙政府希望在2020年之前，可以利用可再生能源占国家用电总量的60%左右。(1)分析葡萄牙波浪能丰富的原因。(2)与石油、煤炭等矿物能相比，Agucadoura发电场利用的波浪能有哪些缺点？(3)葡萄牙的潮汐能蕴藏量也很大，如果让你来选择潮汐电站的位置，你主要考虑哪些条件？答案(1)葡萄牙位于西风带，盛行风力强劲的西风，强劲的风力作用于开阔无阻的洋面上形成巨浪。(2)不稳定、开发利用难度较大、发电成本较高、目前尚不能大规模开发。4(3)足够的潮差、海岸能够储蓄大量的海水、可以进行土建施工。解析第(1)题，可采取逆推法：波浪能丰富←波浪大←风大←葡萄牙位于西风带。第(2)、(3)题，可根据相关知识归纳。1．关于海洋能特点的叙述，正确的是()A．总蕴藏量大，属非可再生能源B．能源清洁，不污染环境C．能量密度大，时空变化小D．开发环境优越，技术要求低答案B解析海洋能的优点：能量巨大；属可再生能源，是清洁能源。缺点：密度小；时空分布不均。2．下列有关海洋能的叙述，不正确的是()A．海洋能属于自然资源B．海洋能都属于新能源C．海洋能都是来自太阳辐射的能量D．海洋能的开发利用成本很高答案C解析海洋能有些是来自太阳辐射的能量，如波浪能和温差能；有些不是，如潮汐能的能量是来自天体间的引力。3．有关波浪能的叙述，正确的是()A．波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能B．夏季可利用的波浪能量最大C．波浪能开发利用技术要求高，难度小D．波浪能在赤道附近最丰富答案A解析波浪能在冬季可利用的能量最大，主要集中在南北纬40°～60°之间的西风带5海区。4．目前，海洋能作为新能源但开发利用并不广泛的主要原因是()A．蕴藏的能量有限B．海洋环境复杂多变，开发的危险性大C．能量密度小，发电成本高D．辐射强，污染大答案C解析海洋能作为新能源没有得到广泛利用的主要原因是能量密度小、技术要求高、一次投入多、价格昂贵。5．有关海洋能开发利用的叙述，错误的是()A．海洋能的开发主要是用于发电B．有些海洋能的发电技术还处于研究和试验阶段C．综合利用是海洋能开发利用的发展方向D．波浪能是人类最早认识和利用的一种海洋能答案D解析潮汐能是人类最早认识和利用的一种海洋能。6．读材料，回答问题。材料一下图为钱塘潮位置示意图，每年中秋节前后，钱塘怒潮大作，苏东坡赞叹这个世界闻名的大潮为“八月十八潮，壮观天下无”。材料二海边白天海水涨落叫“潮”，晚上海水涨落叫“汐”，潮汐现象与太阳、月球引潮力有关。(1)太阳引潮力比月球引潮力要小些，其原因是()A．太阳质量大B．月球质量小C．日地距离远大于月地距离D．日地距离和月地距离相近(2)一天中可以观察到同一点海水涨落两次的原因是()A．地球的公转B．地球的自转C．月球的公转D．月球的自转6(3)请分析钱塘潮壮观的原因。①天文因素：_______________________________________________________。②地理因素：a.杭州湾的形状是___________________________________________；b．主要盛行风向，以______________为主；c．钱塘江流向为____________________________________________________________，与潮头顶撞，加上秋季水势较大，加剧潮涌。(4)人类利用潮汐能发电，按潮汐能的特点，它属于(多选)()A．清洁无污染的能源B．可再生能源C．海洋能D．新能源(5)请对钱塘江大潮的利弊加以分析。答案(1)C(2)B(3)①日地月大致为一条直线，两种引力相互叠加，引力最大，形成大潮②三角形海湾东南风自西向东(4)ABCD(5)利：成为重要的旅游资源。弊：引起海水入侵，淹没农田房屋。解析潮汐能是由天体引力引起的，潮汐能丰富的地区一般分布在浅窄的海峡、海湾和河口区域。农历每月的初一、十五时，日地月大致为一条直线，两种引力相互叠加，引力最大，形成大潮。钱塘江大潮不仅与以上条件有关，而且与季风、钱塘江的水量有一定的关系。事物一般都有利和弊两方面，要辩证地进行分析。[基础过关]读“海洋能的构成图”，完成1～3题。1．序号④代表的海洋能是()A．潮汐能B．海流能C．盐差能D．波浪能2．序号②③的能量来源主要分别是()①太阳能②天体引力③重力④海—气交换A．②①B．①②C．③④D．②④3．序号④代表的海洋能区别于其他海洋能的特点是()①能量来源于太阳能②具有规律的日变化③密度小④时空分布均匀7A．①②B．②③C．③④D．①④答案1.C2.A3.A解析该题组主要考查海洋能的概述。第1题，由已有知识可知，海洋能①～④依次是：海流能、潮汐能、波浪能和盐差能。第2题，潮汐能来自天体引力；波浪能、温差能等来自太阳辐射。第3题，盐差能来自盐度变化，该变化与蒸发量有关，受太阳高度的变化影响；所有海洋能均具有密度小、分布不均的特点。读“世界著名潮汐电站”，完成4～6题。地点平均潮差(米)库区面积(平方千米)装机容量(万千瓦)年发电量(百万千瓦·时)投入运行时间朗斯(法国)8.01724.05401966年安娜波利斯(加拿大)6.461.78301984年江厦(中国)5.120.32111980年基斯洛湾(俄罗斯)2.420.041968年4.潮汐发电站年发电量与________无关()A．平均潮差B．库区面积C．装机容量D．投入运行时间5．下列地区潮汐能最丰富的是()A．钱塘江河口B．黄河口C．辽河河口D．长江口6．潮汐发电站的坝址可能选在()A．河道狭窄的地方B．潮差最大的地方C．坡度最陡的地方D．基岩海岸、岸滩最窄的地方答案4.D5.A6.A解析第4题，投入运行时间与发电总量有关。第5题，四个河口中，钱塘江特殊的河口形状、潮差大。第6题，潮汐能主要分布在一些浅窄的海峡、海湾和河口区域。阅读下列一段诗句，完成7～8题。渔夫们的温顺的风帆/靠了你的任性的保护/在波涛之间勇敢地飞航/但当你汹涌起来而无法控制时/大群的船只就会覆亡。(普希金《致大海》)7．下列关于波浪能发电的优点的说法，正确的是()①清洁无污染②波浪随时可以利用③在最耗费能源的冬季，提供的波浪能最大④发电成本比较高A．①②③B．②③④8C．①③④D．①②③④8．从纬度位置上看，波浪能最大的风带是()A．赤道低气压带B．信风带C．西风带D．极地东风带答案7.A8.C解析第7题，波浪能受技术限制，开发难度大，造价高，发电成本高，这是它的缺点。第8题，赤道低气压带气流以上升为主，无风或微风；信风的强度要小于西风。9．读“世界潮汐能富集的岸段及著名潮汐电站的分布示意图”，回答问题。(1)潮汐发电就是利用______________，通过__________控制落差，推动____________________驱动发动机发电，其发电原理与河川水力发电原理相似。(2)根据图中潮汐能富集的岸段及著名潮汐电站，归纳潮汐能分布规律。(3)结合所学知识，分析潮汐电站理想的坝址。(4)从能量来源的角度分析水能发电和潮汐能发电的异同。答案(1)海水涨落潮差的势能水库水轮机(2)分布在潮差大；封闭性好；浅窄的海峡、海湾和河口。(3)口小肚大，利于筑坝的河口或海湾出口处。(4)相同点：从发电原理上看，筑坝使大坝两侧产生水位差，利用水位差的势能带动水轮机发电；从大坝选址看，要选在较为狭窄的河段；从直接转化的能量看，都是由地球引力作用不同的水位差产生的势能转化来的。不同点：从大坝选址看，水能发电的大坝一般选在河流的中、上游落差大的地方，潮汐发电站的大坝选在河口处；从能量来源看，水能是地势高低起伏形成的河流能量，潮汐能则是由于天体的引力使海水产生潮差从而产生能量。解析该题主要考查潮汐能的能量来源、富集地段的特点。潮汐电站