环境教育教案

时间:2022-01-21 14:04:43 教案 我要投稿

环境教育教案模板汇总六篇

  作为一名默默奉献的教育工作者,通常需要用到教案来辅助教学,教案是教材及大纲与课堂教学的纽带和桥梁。来参考自己需要的教案吧!以下是小编整理的环境教育教案6篇,希望对大家有所帮助。

环境教育教案模板汇总六篇

环境教育教案 篇1

  一、教案背景

  传统的学习方式把学习建立在人的客体性、受动性和依赖性基础之上,忽略了人的主动性、能动性和独立性

  新的课程改革力图逐步改变这种以教师、课堂、书本为中心的局面,改变原有的单纯接受的学习方式,建立和形成充分调动与发挥学生主体性的多元化的学习方式。因此在本教案中主要采用以下学习方式:

  1.合作的学习方式。同学之间、师生之间进行广泛的合作与交流,每一位学生都可以积极表达自己的意见,与他人共享学习资源。这样的学习方式能有助于引导学生在学习中进行积极的沟通,形成学习的责任感,培养合作的和相互支持、配合的良好品质

  2.基于络的学习方式。它有助于将日新月异的知识信息及时传递到学生的学习内容中来,极大拓展学生的学习视野;有助于构建丰富的、反思性的学习情境,为学生的自由探索创造更多的机会;有助于实现学习资源的合理整合,为学生的学习丰富的选择余地,增强学习的主体性。

  二、教学课题《拯救野生动物》

  三、教材分析

  《拯救野生动物》是在学生初步了解了形形色色的动物,初步学会根据动物的共同特征进行分类,认识一些家里饲养的动物的基础上,加强学生保护野生动物的意识,知道保护野生动物要从自己身边做起。这一课的安排主要分为四部分:

  1.学生知道自然界中有很多的野生动物。

  2.了解古代的一些动物现在已经灭绝。

  3.了解现在有些动物越来越少,已经濒临灭绝。

  4.引导学生组织宣传活动,保护野生动物。

  随着新的课程改革,课标中强调情感态度与价值观既是科学教育的目标,又是科学学习的动力因素。它影响着学生对科学学习的投入、过程和效果。作为单元的最后一课,怎样通过千姿百态、引人入胜的自然现象的学习,改变学生的行为倾向,激发他们的学习兴趣,引发学生情感上的共鸣,形成正确的科学价值观,是我们亟待解决的问题。

  四、教学方法

  已往在教授《拯救野生动物》一课时,我采取的教学方式是课前搜集一些珍惜野生动物的图片、文字资料,课上采取阅读、交流讨论的方式。学生们看到了介绍野生动物被猎杀的文字资料后,能积极热烈的发言,发表自己的见解。通过一节课的学习,认识了很多的野生动物,也能够认识到要保护野生动物。但是,从学生发言时的语气、表情中,我发现学生只是表面上了解到“我们要保护野生动物”,这一点并没有真正触动他们的心灵,使他们真正的感悟到保护野生动物的重要性。

  “怎样才能触动学生呢?”我认为培养小学生的情感态度与价值观,不能像传授知识一样直接“教”给学生,而是要创设机会,通过参与活动,日积月累,让学生感受、体验和内化。教学的目的就在于帮助每一个学生进行有效的学习,使之按自己的性向得到尽可能充分的发展。教学是以促进学习的方式影响学习者的一系列行为,但应更多地视为是一项人际互动的过程。因此,再次上这一课,我决定充分发挥信息技术的直观、形象的优势,合理运用信息技术,引发教师角色改变,使学生的学习更自由,更主动。

  五、教学目标

  1.科学知识

  (1)知道有些动物已经灭绝,有的动物正在濒临灭绝。

  (2)能举实例说明人与动物的关系

  2.科学能力

  (1)能通过讨论归纳出“人类生活离不开动物”的结论

  (2)能通过分析调查资料,发现动物在人类生活中的重要性

  3.情感、态度、价值观

  学生自然感悟到人类的生活离不开动物。人类要保护动物,与动物和谐相处。

  六、教学重点、难点

  学生通过分析调查资料,发现动物在人类生活中的重要性。意识到人类要保护动物,与动物和谐相处

  七、教学准备

  1.学生准备

  家庭调查:你家里有哪些来自动物的产品呢?

  2.教师准备

  动物与人类的关系资料、记录卡

  八、教学过程

  (一)学生认识到人类的生活离不开动物

  谈话:你家里有哪些来自于动物的产品呢?

  以类似“头脑风暴”的形式活动。学生按顺序,每人说出一种,不重复。这样,可以加快课堂节奏,同时为每一个学生都了发

  言的机会。40多名学生发言后,学生会初步感悟到动物在人类生活中的重要性。

  教师在这一过程中,根据情况引导学生例举饮食、学习、保健、休闲、居住等和动物有关的各个方面。

  讲述:同学们搜集了资料,老师这也有一些资料请你们看一看。

  谈话:听了同学们的介绍,看了老师的资料,现在你有什么感受?

  学生可能会想到动物为人类作出了贡献,人类离不开动物等。

  (二)学生认识人类要保护动物,与动物和谐相处

  谈话:动物给人类了衣、食、药等生活的必需品,他默默无闻地为人类做着贡献,可称得上人类之友,我们人类是怎样对待它们的,是怎样和他们相处的呢?

  1.引导学生看“人与动物”虚拟站。

  2.引导学生上查询自己感兴趣的动物的资料。

  3.鼓励学生边看边把自己的印象最深的资料和自己的感受、体会和同学进行交流,并把它们利用电子文档记录下来,发送给老师。

  电子文档表格:

  关于动物与人的关系,你知道些什么?把你印象最深的一段资料粘贴到这儿(不超过50字):

  看了这段资料,你的感受、体会、想法是什么?快快写在下面。

  谈话:谁来说一说你印象最深的资料和你的感受?

  学生在站中找到自己所要汇报的一页,边展示边谈感受。这样可以使其他学生再次加深印象,受到震撼。

  教师引导学生不仅看到人类对动物的捕杀,同时也要看到人类对动物所采取的各种保护措施。例如;建立自然保护区;保护动物生存的环境;发起各种捐款、活动,提高人们保护动物的意识等等。

  谈话;同学们谈了这么多感受,现在你最想对周围的人说一句什么话?

  学生发言

  (三)教师(根据学生的发言情况)

  动物是人类的朋友,如果失去了这个朋友,人类就难以生存。所以我们要善待动物,与动物和谐相处。保护动物,就是在保护我们人类自己。

  资料:生活中来自动物的产品:

  1.人类所吃肉、蛋、奶等各种食物,几乎全来自动物。

  2.许多无脊椎动物的贝壳可加工为艺品,也可制成石灰,供建筑业使用。

  3.胭脂虫是生物染料的材料,可在食品、饮料、生物医药及化妆品上应用。

  4.鲱鱼、沙丁鱼和鯖鱼等肉中含有大量脂肪,榨出的油可作为机械润滑油或制肥皂,榨油后渣子,除去水分后能制鱼粉,用于鱼、家畜、家禽的饮料,鱼皮、鱼鳞、鱼鳔可制鱼胶,鱼鳔胶为高级粘合剂,精制皮可制皮革,用来包车箱、刀鞘等。

  5.蛙皮可制粘胶,大张的牛蛙皮可制精雅小皮包。鳄鱼和巨蜥的皮可做皮鞋、皮带等。蟒皮可制琴鼓。

  6.兽类中毛皮兽种类多、产量大可加工制裘革,初步统计我国毛皮兽有80种左右。此外,兽类油脂可制肥皂、腊、机械润滑油、化妆品原料,鼬毛、羊毛可制毛笔。

  7.观赏动物。

  让学生尽可能多的列举人类对动物的需要,展示列举的结果,将使学生自然生发人的衣食住行都离不开动物的感慨。

环境教育教案 篇2

  节约用水,从我开始

  一、教学目标:

  1、培养学生利用图书资料和现代信息技术查找资料,发现问题和解决问题的能力。

  2、认识水资源对我们的重要性,树立一种生态环境危机感,使学生掌握一些环境科学知识。

  3、能提出解决水污染问题的和关于节水方面的具体切实可行的建议。

  4、地球只有一个,保护自然资源,人人有责。可是,随着人民生活水平的日益提高,在日常生活中浪费水、电的现象却日趋严重。因此在班队活动中开展“节约用水,从我开始”的活动,一方面是为了使学生从小树立环保意识,另一方面是想通过学生调动家长节约能源的积极性,从而使环保活动从学校走向家庭,从家庭走向社区,走向社会,形成人人关心地球,爱护地球的良好局面。

  二、教学准备:

  1、学生在家中观察统计用水、用电情况,想想怎样才能节约一部分水、电,哪些地方浪费现象比较严重,其它方面可以怎样为环境保护做出贡献,并做出记录(水表、电表各月走了多少)。

  2、查找有关节水资料。

  三、教学过程:

  一、导入课题

  1、环保天使提出问题:地球上的水

  有人说,我们的地球应当叫水球。这是有一定道理的,因为我们生活的这个星球有水,而且71%的表面积被水占着。在宇航员看来,地球是一个蓝色的球,十分璀灿,太阳系家庭中独一无二。地球拥有的水量非常巨大,总量为13.86亿立方千米。其中,96.5%在海洋里;1.76%在冰川、冻土、雪盖中,是固体状态;1.7%在地下;余下的,分散在湖泊、江河、大气和生物体中。因此可以说,从天空到地下,从陆地到海洋,到处都是水的世界。但地球上的水,尽管数量巨大,而能直接被人们生产和生活利用的,却少得可怜。首先,海水又咸又苦,不能饮用,不能浇地,也难以用于工业。其次,淡水只占总水量的2.6%左右,其中的绝大部分(占99%),被冻结在远离人类的南北两极和冻土中,无法利用,只有不到1%的淡水,它们散布在湖泊里、江河中和地底下。与全世界总水体比较起来,淡水量真如九牛一毛。

  水在自然环境和社会环境中,都是极为重要而活跃的因素。山清水秀,鸟语花香,风调雨顺,五谷丰登,是人类追求向往的美境,也是人类劳动创造和爱护的硕果。水在不停地运动,在人体里,在农田,在工厂,使世界充满生机和活力,污物被水流带走,稀释了,化解了,又被大自然净化了。但是,水多了,水少了,水脏了,也会造成极大的不和谐。江河横溢,陆地行船;赤地千里,禾苗枯槁;水体腐臭,疮痍满目,都是我们不愿看到的,但是又总围绕着我们,需要我们认真地对待!

  2、水体惨遭污染(看录像)

  进入江河湖海水体的污染物,超过水体自净的能力,水质逐渐变坏,就是通常所说的水体污染。污染物来自工业的废水、农药、生活污水,以及各种固体和气体废弃物。每年有几百亿吨的污水排入天然水体,使得上万亿吨的水质遭受污染,全世界有1/10的河流受到污染。水体污染使原本不富余的淡水资源紧缺状况雪上加霜 。全世界有29亿人喝不上干净的水。经水传染的疾病每年使1500万人丧生,其中大部分是儿童。

  3、我国的水环境问题

  (1)水环境在恶化

  我国水环境恶化的问题十分突出。(1)江河湖泊等水体受到污染,经检测,受污染的河流长度约占一半,水质为Ⅳ-Ⅴ级;淡水湖泊中度污染。(2)北方河流断流的现象加剧,特别是像黄河这样的大河,也连续断流,加重了淤积,排洪能力下降,居民饮水困难,工农业生产受损。(3)大量超采地下水,使局部地区形成降落漏斗,造成地面下沉,沿海地区海水入侵。北京地区地面最大下沉达0.6米,天津城区最大下沉2.6米。(4)水土流失治理缓慢,草原退化、沙漠化面积仍不断扩展。

  (2)城市严重缺水

  缺水已成为城市经济发展和人民生活改善的制约因素。在我国666个城市中,有400多个供水不足,每日缺水1600万立方米,严重缺水的城市有110个,每年因缺水影响工业产值就达到0多亿元。

  二、学生讨论:

  1、在我们家中有哪些需要用水、用电的地方?

  电:洗衣机、电扇、空调、冰箱、电视、微波炉、热水器……

  水:做饭、饮用、洗衣服、墩地、冲厕所、洗澡……

  2、那么请同学们再想一想在我们用水、用电时有哪些浪费的观象?

  学生举例:

  ①洗衣服时洗衣机用水量比用手洗费水多得多。

  ②刷碗时放着水笼头一个碗一个碗地冲很费水。

  ③冲厕所很费水,而且冲完后水箱不严一滴一滴地往便池中流,日久天长就会浪费很多水了。

  ……

  3、请做一道简单的数学题

  学生发言:同学们出这么多浪费水电的地方,对于一个家庭来说,浪费一些不算什么,可是请大家算一算,我国有13亿人口,每人每天浪费1斤水,每天浪费多少?每月多少?每年又是多少?

  (学生算好后汇报13亿人每天浪费13亿斤水,每月浪费390亿斤,每年浪费4680亿斤)

  教师:多么触目惊心的数字呀!地球资源再也不能任意浪费了,否则,不久的将来,我们见到的最后一滴水将是我们的眼泪!如果我们每个家庭每个月节约1吨水,我们全班70个家庭每年就能节约840吨水,日久天长,我们不同样为保护地球资源做出贡献了吗?请大家讨论一下,我们怎样从身边的小事做起,节约每一滴水呢?

  三、师生共同讨论:我们应该如何节水?

  分类

  A、树立惜水意识

  长期以来,人们普遍认为水是“取之不尽,用之不竭”的,不知道爱惜,而浪费挥霍。当知道我国水资源人均量并在丰富,地区分布不均匀,年内变化莫测,年际差别很大,再加上污染,使水资源更加紧缺,自来水其实来之不易。节水要从爱惜水做起,牢固地树立“节约水光荣,浪费水可耻”的信念,才能时时处处注意节水。

  B、养成好习惯

  据分析,家庭只要注意改掉不良的习惯,就能节水70%左右。与浪费水有关的习惯很多,比如:用抽水马桶冲掉烟头和碎细废物;为了接一杯凉水,而白白放掉许多水;先洗土豆、胡萝卜后削皮,或冲洗之后再择蔬菜;用水时的间断(开门接客人,接电话,改变电视机频道时),未关水龙头;停水期间,忘记关水龙头;洗手、洗脸、刷牙时,让水一直流着;睡觉之前、出门之前,不检查水龙头;设备漏水,不及时修好。

  C、用节水器具

  家庭节水除了注意养成良好的用水习惯以外,采用节水器具很重要,也最有效。有的人宁可放任自流,也不肯更换节水器具,其实,这么多交水费长期下来是不合算的。节水器具种类繁多,有节水型水箱、节水龙头、节水马桶等。从原理来说,有机械式(扳手、按钮的)和全自动(电、磁感应和红外线遥控)两类。

  D、查漏塞流

  在家中“滴水成河”并非开玩笑。要经常检查家中自来水管路。防微杜渐,不要忽视水龙头和水管节头的漏水。发现漏水,要及时请人或自己动手修理,堵塞流水。一时修不了的漏水,干脆随时用总节门暂时控制水流也好。管好水龙头,把水龙头的水门拧小一半,漏水流量自然也小了,同样的时间里流失水量也减少一半。

  E、洗澡节水

  用喷头洗淋浴:(1)学会调节冷热水比例。(2)不要将喷头的水自始至终地开着,更不应敞开着。(3)尽可能先从头到脚淋湿一下,就全身涂肥皂搓洗,最后一次冲洗干净。不要单独洗头、洗上身、洗下身和脚。(4)洗澡要专心致志,抓紧时间,不要悠然自得,或边聊边洗。更不要在浴室里和好朋友大打水仗。要记住:时间就是水!(5)不要利用洗澡的机会“顺便”洗衣服、鞋子。在澡盆洗澡,要注意:放水不要满,1/3-1/4盆足够用了。

  F、厕所节水

  (1)你如果觉得厕所的水箱过大,可以在水箱里竖放一块砖头或一只装满水的大可乐瓶,以减少每一次的冲水量。但须注意,砖头或可乐瓶放得不要妨碍水箱部件的运动。(2)水箱漏水总是最多,进水止水橡皮不严,灌水不止,水满以后就从溢流孔流走;出水口止水橡皮不严,就不停流走水,进水管不停地进水。(3)用家庭废水冲厕所,可以一水多用,节约清水。(4)垃圾不论大小、粗细,都应从垃圾通道清除,而不要从厕所用水来冲。

  G、一水多用

  (1)洗脸水用后可以洗脚,然后冲厕所。(2)家中应预备一个收集废水的大桶,它完全可以保证冲厕所需要的水量。(3)淘米水、煮过面条的水,用来洗碗筷,去油又节水。(4)养鱼的水浇花,能促进花木生长。

  H、洗餐具节水

  家里洗餐具,最好先用纸把餐具上的油污擦去,再用热水洗一遍,最后才用较多的温水或冷水冲洗干净。

  I、洗衣节水小窍门

  (1)洗衣机洗少量衣服时,水位定得太高,衣服在高水里飘来飘去,互相之间缺少摩擦,反而洗不干净,还浪费水。(2)衣服太少不洗,等多了以后集中起来洗,也是省水的办法。(3)如果将漂洗的水留下来做下一批衣服洗涤水用,一次可以省下30-40升清水。

  J、家庭用水记录

  俗话说,勤笔免思。如果每天定时(早晨或晚间某一固定时刻)把家中水表的读数记录下来,会有许多好处。(1)每天、每月、一年的用水量,可以很容易地查算出来,交水费也就不再是盲目的了。(2)因为用水情况已记录在案,所以有没有浪费,就可以看出来,节水该从何处下手也心中有数了。(3)每天一记,举手之劳,并不是很困难,但要数月或数年如一日,就是对恒心、毅力、耐心、细心的一种不大不小的干扰考验了。(4)记下这本流水账,可以看出用水量的变化。这种变化和气温、阴睛、干湿等因素什么关系?和家庭生活水平变化(买电风扇、电冰箱、空调机,饮食习惯的改变等)有无关系?

  K、不玩耗水的游戏

  L、做节水宣传员

  节约用水,人人有责。只有大家都注意节水了,水荒才能远离我们而去,生活才会安定和谐,环境才会优美舒适。我们青少年明白这些道理以后,不但要自己身体力行,还要做好宣传工作,告诉亲朋好友,让大家都来节水。这也是我们力所能及为社会做贡献啊。

  四、小组代表发言

  略

  五、教室

  全班一起起草倡议书,向报社,使环保知识走向社会。

环境教育教案 篇3

  环境,是人类赖以生存的必要条件,进入21世纪,随着科技的高速发展,工业的生产,人们都在充分地挖掘利用地球上的资源,以不断地提高我们的生活水平,但也给与我们息息相关的生存环境带来了危害为了人类,为了自已,为了我们的子孙后代,永远有一个美好的生存环境,我们要从孩子抓起,保护环境就是保护我们自已。作为小学教师,应该培养学生从小学起就有爱护环境的行为习惯和美德.对小学生实施环保教育,使他们从小具备环保意识与环保习惯是十分必要的。

  一、学生情况分析:

  一年级有学生32人。他们掌握的基本知识比较少,虽然可能有一些好的学习方法,学习习惯良好,有一定的环保意识和环保知识,但不系统、不全面。学生个体间存在差异,个别学生不愿开动脑筋,学习兴趣不浓,极少开展综合实践活动是他们滞后的原因。

  二、教学目的:

  1、学生了解一些生态环境问题的产生和发展,感知这些环境问题带来的危害,树立环保意识,转变浪费资源、破环环境的生活方式。学会从自己做起,从身边做起,持久地采取适当措施保护生态环境。

  思想教育:

  1、体验健康生活离不开好的环境。

  3、树立爱护环境、保护大自然的情感意识。

  三、教学重难点 :

  1、学生热爱大自然的情怀得到培养,团结协作的能力得到锻炼。

  2、学生的环保意识和节约用水的意识增强,树立“从我做起,从现在做起”的良好美德。

  3、体会自然之声的美妙、和谐,保护大自然的意识增强。

  4、从小树立环境保护意识,把对全球环境的认识转变为保护地球的具体行动。

  四、教学内容:

  1、从我做起,保护绿色生命。

  通过活动,教育学生懂得环境保护的重大意义,提高环保意识,激发热爱祖国、保护环境的思想感情,自觉投入到保护环境的实践活动之中去。

  教学重难点:

  充分认识保护生存环境的重要性、必要性,明确其迫切性和与我们每一个人的密切关系,做到:不随地吐痰,不乱扔脏物,不践踏草坪,不随意摘花摘叶。

  2、节约用水。

  教学目标:

  学生知道水的分布,了解物质的简单分类,有保护水资源、节约用水的意识。

  重点难点:

  学生的环保意识和节约用水的意识增强,树立“从我做起,从现在做起”的良好美德。

  3、了解我们周围的动植物

  教学目标:

  通过了解我们周围的动植物,认识自然、亲近、热爱大自然的目的。

  重点难点:

  人 与动植物和谐相处,保护大自然的意识增强。

  4、收集废品,建立“绿色银行”。

  教学目标:从小树立环境保护意识,收集废纸、废报纸、饮料瓶等物品,建立“绿色银行”。认识保护环境的重要性。

  重点难点:

  从小树立环境保护意识,收集废纸、废报纸、饮料瓶等物品,建立“绿色银行”。

  五、具体的措施

  1、精心准备,不断探索,提高自身素质,切实加强健康教育。

  2、充实教学内容,拓展教学空间。

  3、设置情景,激发学生的学习兴趣。

  4、充分利用各种资源,开展丰富多彩的综合实践活动。

  5、课堂中渗透思想品德教育。

  六、问题研究与教学设想:

  通过一系列的活动,学生认识环境污染的危害,了解一些环境保护的知识,激发学生自觉保护环境的决心。

环境教育教案 篇4

  教学目的:

  1、通过认识动物的变化,唤起学生对日益遭受破坏的地球环境的清醒认识,从小树立环保意识。

  2、激发学生爱环境的情感,理解“保护环境,人人有责”的深刻内涵。能分辨什么样的行为是保护环境,什么样的行为是破坏环境;

  3、让学生从自我做起,爱护环境,在生活中能养成环保的习惯,具备环保的意识。

  教学重难点:唤起学生对日益遭受破坏的地球环境的清醒认识,从小树立环保意识。

  教学过程:

  一、导入天气凉了,树叶黄了,一片片叶子从树上落下来了。这是你发现动物有什么变化?

  二、学习新课

  1、学习《生活在线》学生自学课文讨论:你获得什么知识?

  小结:大雁南飞,队伍成一字形,飞行68—90千米。

  2、学习《追根求源》根据课前收集的资料分小组讨论:动物为什么离开自己的家园?

  小结:

  (1)雁南飞

  (2)逆流而上的鲑鱼

  (3)白鹭南飞

  三、环保在行动为动物营造一个温馨的家园

  四、总结

环境教育教案 篇5

  教学目标:

  1.使学生了解穿的衣服面料和生产过程。

  2.使学生知道服装的制作过程给环境带来的影响。

  3.使学生养成勤俭节约的好习惯。

  教学重点:服装的制作过程给环境带来的影响

  教学难点:养成勤俭节约的好习惯

  教学设计:

  一、教学引入

  21世纪,流行着各种各样舒适随意、色彩斑斓的服装,在服装的大千世界里,服装的面料五花八门,日新月异,教案《四年级上学期环境教育教案》。有纯棉,纯毛,纯丝,纯麻制品,有皮革裘皮制品,还有化纤,尼龙制品.

  (板书课题:穿衣与环保)

  二、学习新课

  1、请同学们带着以下的问题观察:

  你身上穿的衣服一般是用什么面料制成的?

  你知道它是怎样生产出来的吗?

  2、试着讲述一件棉质衣服的生产过程。

  师生共同谈论交流。

  3、畅所欲言

  化纤产品本身具有不可降解性,特别是合成纤维,其废弃物回收成本高,燃烧后

  污染空气,废弃后不易降解,会造成土质恶化。

  想一想:

  化纤服装的制作过程个资源,环境带来了哪些影响?

  我们怎样穿衣才是环保的?

  三、小结

  养成勤俭节约的好习惯,尽量少丢弃未穿旧的衣服。

  妥善处理好旧衣服,捐赠或二次利用。

  四、作业

  随着科学技术的发展,我们未来的衣服将是什么样的?请你把想法写一写。

环境教育教案 篇6

  一、教学目标

  1、了解海水是如何变成淡水的。了解海水变成淡水的方法。

  2、了解海水淡化还未普及的原因。

  二、教学过程

  1、了解地球淡水资源情况,知道海水分布情况。

  2、实践天地

  通过实验,了解海水是如何变成淡水的。

  3、了解海水淡化的方法。

  资料:

  [编辑本段]

  海水淡化方法

  现代意义上的海水淡化则是在第二次世界大战以后才发展起来的。战后由于国际资本大力开发中东地区石油,使这一地区经济迅速发展,人口快速增加,这个原本干旱的地区对淡水资源的需求与日俱增。而中东地区独特的地理位置和气候条件,加之其丰富的能源资源,又使得海水淡化成为该地区解决淡水资源短缺问题的现实选择,并对海水淡化装置提出了大型化的要求。

  在这样的背景下,20世纪60年代初,多级闪蒸海水淡化技术应运而生,现代海水淡化产业也由此步入了快速发展的时代。

  海水淡化技术的大规模应用始于干旱的中东地区,但并不局限于该地区。由于世界上70%以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域,因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。最新资料表明,到3年止,世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂,其生产能力达到日产淡水3600万吨。目前海水淡化已遍及全世界125个国家和地区,淡化水大约养活世界5%的人口。海水淡化,事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题,普遍采用的一种战略选择,其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。

  冷冻法:冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端,其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤,海水淡化水产品可达到国家饮用水标准,是一种较理想的海水淡化法。

  冷冻海水淡化法原理

  海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点,平衡被破坏,三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理,以水自身为制冷剂,使海水同时蒸发与结冰,冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜海水淡化法相比,冷冻海水淡化法能耗低,腐蚀、结垢轻,预处理简单,设备投资小,并可处理高含盐量的海水,是一种较理想的`海水淡化法。

  冷冻海水淡化法工艺

  冷冻海水淡化法工艺之脱气由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。这将升高系统的压力,使蒸发结晶器内压力高于二相点压力,破坏操作的进行。显然减压脱气法适合本系统。

  冷冻海水淡化法工艺之预冷海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换,预冷至海水的冰点附近。

  海水淡化法工艺之温度和压力它们是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。

  海水淡化法工艺之冰—盐水是一固液系统普通的分离方法均可使冰—盐水得到分离,但分离方法不同,得到的冰晶含盐量也不同。实验结果表明减压过滤方法得到的冰晶含盐量比常压过滤方法得到的冰晶含盐量低得多。

  海水淡化法工艺之蒸汽冷凝在蒸发结晶器内,除海水析出冰晶以外,还将产生大量的蒸汽,这些蒸汽必须及时移走,才能使海水不断蒸发与结冰。

  反渗透法:通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。因此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。

  反渗透海水淡化技术发展很快,工程造价和运行成本持续降低,主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力,提高反渗透系统回收率,廉价高效预处理技术,增强系统抗污染能力等。

  太阳能法:人类早期利用太阳能进行海水淡化,主要是利用太阳能进行蒸馏,所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比,太阳能具有安全、环保等优点,将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。

  低温多效:低温多效蒸馏淡化技术的概念低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的淡化技术,其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。

  多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多效蒸馏技术由于节能的因素,近年发展迅速,装置的规模日益扩大,成本日益降低,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,采用廉价材料降低工程造价,提高操作温度,提高传热效率等。一种低温多效蒸馏法海水淡化设备,包括供汽系统、布水系统、蒸发器、淡水箱及浓水箱,供汽系统的生蒸汽入口置于中间效蒸发器上。工作方法为:(1)布水系统对海水进行喷淋;(2)输入生蒸汽到中间效蒸发器的蒸发管内部;(3)蒸汽在蒸发管内冷凝传出热量,蒸发管外吸收热量产生蒸发;(4)新蒸汽输送至其两侧的蒸发管内;(5)管内发生冷凝,管外吸收热量、产生蒸发;(6)各效蒸发器重复蒸发和冷凝过程;(7)蒸馏水进入淡水箱;(8)浓盐水进入浓水箱。

  多级闪蒸:所谓闪蒸,是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下,部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水,依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发,将蒸汽冷凝而得到淡水。目前全

  球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大,技术最成熟,运行安全性高弹性大,主要与火电站联合建设,适合于大型和超大型淡化装置,主要在海湾国家采用。多级闪蒸技术成熟、运行可靠,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,降低单位电力消耗,提高传热效率等。

  电渗析法:该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水,也可以作为水质处理的手段,为污水再利用作出贡献。此外,这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。

  压汽蒸馏:压汽蒸馏海水淡化技术,是海水预热后,进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出,如此实现热能的循环利用。

  露点蒸发法:露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理,同时回收冷凝去湿的热量,传热效率受混合气侧的传热控制。露点蒸发淡化技术是以空气为载体,通过用海水或苦咸水对其增湿和去湿来制得淡水,并通过热传递将去湿过程与增湿过程耦合,使冷凝潜热直接传递到蒸发室,为蒸发盐水汽化潜热,以提高过程的热效率。建立了有效传热面积分别为9.6m~2和2.75m~2的两台增湿/去湿耦合的露点蒸发淡化设备。建立了相应的实验装置和计算机数据采集系统。分别成功地完成了露点蒸发淡化基本流程与参数相关性实验以及强化传热/传质淡化实验。

  水电联产:水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本,水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置动力,从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。国外大部分海水淡化厂都是和发电厂建在一起的,这是当前大型海水淡化工程的主要建设模式。

  热膜联产:热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相联合的方式(即MED-RO或MSF-RO方式),满足不同用水需求,降低海水淡化成本。目前,世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂,日产海水淡化水量为45.4万立方米,其中,MSF日产水28.4万立方米,RO日产水17万立方米。其优点是:投资成本低,可共用海水取水口。RO和MED/MSF装置淡化产品水可以按一定比例混合满足各种各样的需求。

  此外,以上方法的其他组合也日益受到重视。在实际选用中,究竟哪种方法最好,也不是绝对的,要根据规模大小、能源费用、海水水质、气候条件以及技术与安全性等实际条件而定。

  实际上,一个大型的海水淡化项目往往是一个非常复杂的系统工程。就主要工艺过程来说,包括海水预处理、淡化(脱盐)、淡化水后处理等。其中预处理是指在海水进入起淡化功能的装置之前对其所作的必要处理,如杀除海生物,降低浊度、除掉悬浮物(对反渗透法),或脱气(对蒸馏法),添加必要的药剂等;脱盐则是通过上列的某一种方法除掉海水中的盐分,是整个淡化系统的核心部分,这一过程除要求高效脱盐外,往往需要解决设备的防腐与防垢问题,有些工艺中还要求有相应的能量回收措施;后处理则是对不同淡化方法的产品水针对不同的用户要求所进行的水质调控和贮运等处理。海水淡化过程无论采用哪种淡化方法,都存在着能量的优化利用与回收,设备防垢和防腐,以及浓盐水的正确排放等问题。

  海水淡化技术的发展与工业应用,已有半个世纪的历史,在此期间形成了以多级闪蒸、反渗透和多效蒸发为主要代表的工业技术。普遍认为,今后三、四十年在工业应用上,仍将是这三项技术“唱主角”,但反渗透的比重将越来越大。从地区上来讲,中东海湾国家仍将以多级闪蒸为首选,因为它具有大型化和超大型化(单台设备产水量目前已高达日产淡水4~5万吨)、适应于污染重的海湾水以及预处理费用低的优势;然而在中东以外地区将以反渗透或膜法为首选,因为膜法的能耗和成本都具有优势,以北美地区为例,近期的发展已经表明,在淡化和水处理方面都将以膜法为主。

  海水淡化现状

  目前,全球海水淡化日产量约3500万立方米左右,其中80%用于饮用水,解决了1亿多人的供水问题,即世界上1/50的人口靠海水淡化饮用水。全球有海水淡化厂1.3万多座,海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术,愈来愈受到世界上许多沿海国家的重视;全球直接利用海水作为工业冷却水总量每年约6000亿立方米左右替代了大量宝贵的淡水资源;全世界每年从海洋中提盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨等。海水淡化需要大量能量,所以在不富裕的国家经济效益并不高。沙特阿拉伯的海水淡化厂占全球海水淡化能力的24%。阿拉伯联合酋长国的杰贝勒阿里海水淡化厂第二期是全球最大的海水淡化厂,每年可产生3亿立方米淡水。

  4、齐心协力

  展开想象:未来的海水淡化厂是什么样子的?

  教后反思:本节课向学生介绍了几种淡水提取的方法,丰富了科学知识。我国淡水资源随然总量丰富但的人均很少,并且分布极不均衡,在本节课的学习中提高了学生节约用水的意识。

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