学年高中地理 第三章 自然资源的利用与保护 第二节 非可再生资源合理开发利用对策学案 新人教版选修6.docx

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学年高中地理第三章自然资源的利用与保护第二节非可再生资源合理开发利用对策学案新人教版选修6

第二节　非可再生资源合理开发利用对策

学习目标

明目标、知重点

了解化石燃料的分布、消耗与前景。

理解化石燃料开发利用中的环境问题以及合理开发利用措施。

掌握主要清洁能源的优势与不足。

一、化石燃料的合理开发与利用

1．化石燃料及分布

化石燃料主要指煤炭、石油、天然气、油页岩等矿物燃料，它们在地球上分布很不均衡。

（1）煤炭分布

世界

总特征

北半球多于南半球

北半球煤炭

主要分布带

主要分布在欧亚大陆上，从我国的华北向西经新疆，横贯哈萨克斯坦、俄罗斯、乌克兰、波兰、德国、法国直到英国

这两个煤带的煤炭

储量占全

球的96%

北美洲的美国和加拿大也有一个煤带

南半球煤炭分布

断续分布在澳大利亚和南非，煤质较好

中国

主要分布在北方

山西、陕西、内蒙古三省区的储量占全国总储量的64%，南方除贵州外，均严重缺煤

（2）石油和天然气分布

总特征

在地理分布上的集中程度更大于煤炭

世界主要

油田分布带

在东半球，从地中海地区经中东到印度尼西亚

以中东、北非蕴藏量最丰富，中东是世界上最大的石油出口地区

在西半球，从阿拉斯加，经加拿大、美国西部、墨西哥和委内瑞拉，到哥伦比亚

中国石油资源的分布

东部

主要集中分布在大庆、辽河、大港、中原、胜利等油田和沿海大陆架

主要集中在东部和西部

西部

主要分布在塔里木、柴达木、准噶尔三大盆地及吐鲁番—哈密盆地

2.化石燃料的消耗与前景

（1）消耗：

全世界每年都要消耗大量的能源，其中发达国家能源消耗普遍较高，发展中国家能源消耗普遍较低。

（2）前景：

全球能源的年消耗量仍在增长。

并且目前全世界使用的能源大部分取自煤炭、石油和天然气。

根据1992年世界能源会议的报告，按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，上述能源可供人类使用的时间大约还有：

煤炭，200～220年；石油，45～50年；天然气，50～60年。

3．化石燃料开发与利用中的环境问题

（1）开采：

破坏地表、占地、废渣自燃、水土环境污染等。

（2）运输与存放：

污染空气、水与土壤，破坏景观，造成污染。

（3）利用：

污染空气，造成全球增温，导致酸雨形成。

4．化石燃料合理开发与利用的主要措施

（1）采用科学方法开采，提高资源的回收率。

（2）环境保护措施要与主体工程同时设计、同时施工、同时验收、同时投入使用。

（3）保护耕地，合理利用土地。

（4）对化石燃料进行深加工和精加工。

（5）实行能源结构改革，在化石燃料中尽可能使用天然气。

二、发展多元化结构的能源系统

1．世界能源的总趋势

发展多元化结构的能源系统和高效、清洁的能源技术。

2．原因

人类对能源资源的需求持续增长，化石燃料的使用引发的全球环境问题日益显著。

3．措施

减少对化石燃料的消耗，重视利用可再生能源。

4．太阳能

（1）优点：

能量巨大、无污染、用之不尽。

（2）缺点：

只能在晴天获得，比较分散。

（3）利用形式：

光热转换（如太阳能供热系统、太阳灶等）、光电转换（如太阳能电池）。

5．风能

（1）优点：

风力发电成本较低，不会产生空气污染。

（2）缺点：

不稳定，变化大，风力发电往往存在储存和输送问题。

（3）利用形式：

风推动涡轮机转动而产生电流。

6．水能

（1）实质：

间接形式的太阳能。

（2）利用现状：

水电是目前世界上使用最广泛的可再生能源。

（3）优点：

大坝和电厂建成后，发电成本较低，不会产生空气污染。

（4）缺点：

大坝建设可能会对库区及其周围地区的环境带来不利影响。

（5）中国水能现状：

总量丰富，居世界首位，人均低于世界平均水平；分布很不均匀。

7．潮汐能

（1）形成：

太阳与月球的引力使地球上的海水呈周期性涨落。

（2）分布：

狭窄的海湾、浅海、江河入海口。

（3）利用：

潮汐能电站。

（4）优缺点：

干净，无污染，但大坝会阻碍船只和鱼类进出。

8．生物能

（1）传统利用方式：

柴草燃烧，易造成环境污染和资源浪费。

（2）目前农村比较理想的生物能：

沼气。

9．地热能

（1）概念：

是地球内部蕴藏的巨大热量，包括地下热岩和热液中储存的能量。

（2）开发利用现状：

现在被开发利用的多为地下热液中储存的能量。

一、判断题

1．化石燃料是人类目前主要利用的能源。

（　　）

2．我国和世界能源消费构成中煤炭的比重最大。

（　　）

3．太阳能巨大，分布比较分散，便于大规模利用。

（　　）

4．风能和水能都来源于太阳辐射。

（　　）

5．潮汐能和地热能都来自于地球内部。

（　　）

答案：

1.√　2.×　3.×　4.√　5.×

二、选择题

伴随着我国经济的快速发展，能源问题已成为经济发展的“瓶颈”。

据此回答6～7题。

6．目前我国的能源结构仍以煤炭为基础，主要是因为（　　）

A．我国矿物能源中，煤炭资源尤为丰富

B．煤炭作为能源开发利用比石油更方便

C．煤炭的热值比石油高

D．燃煤不会污染大气环境

7．下列措施不利于我国煤炭产业可持续发展的是（　　）

A．增加原煤的开采数量，提高经济效益

B．加大煤炭的加工转换，提高附加值

C．促进煤炭清洁生产和利用

D．缓解煤炭生产和利用导致的环境问题

解析：

第6题，我国煤炭储量居世界前列，而石油的储量有限，这是我国能源消费以煤炭为主的主要原因。

煤炭的热值比石油低；燃煤会产生大气污染和固体废弃物污染。

第7题，B、C、D项做法有利于提高能源利用率和保护环境，故排除。

答案：

6.A　7.A

8．下列关于各种能源的说法，正确的是（　　）

A．由于太阳能的能量比较小，所以目前被人类直接利用的很少

B．风力发电虽然不会产生大气污染，但是成本较高

C．我国水能资源极为丰富，人均可开发水能资源居世界第一位

D．地热能的优点是成本低廉，但可供开发的地点不多，且更新速度较慢

解析：

选D。

太阳能能量巨大；风力发电成本较低；我国人均可开发水能资源较少。

　化石燃料的合理开发与利用

[合作探究]

阅读材料，探究下列问题。

材料一　据测算，国内生产总值每增加1%，能源消费约增长10%。

我国是世界上煤炭产量最高的国家，年产量已超过10亿吨。

国务院办公厅发布的《能源发展战略行动计划（2014－2020年）》显示，到2020年，我国能源消费结构将是煤炭62%、原油13%、天然气10%、非化石能源15%。

材料二　煤炭在开采、运输和利用过程中对环境造成的不良影响图片。

（1）我国能源消费构成以煤炭为主，原因是什么？

（2）结合图片，分析在煤炭开发利用过程中存在哪些主要问题？

简述解决这些问题的主要措施。

提示：

（1）储量丰富，开发利用难度小。

（2）矿产资源在开采、运输、存放、加工、利用过程中，都可能对环境产生较显著的不利影响。

开采时破坏地表，如露天开采会引发滑坡、崩塌，井下采煤会导致采空区地面塌陷。

煤炭堆放要占地，废渣可能会自燃。

煤炭在运输和存放过程中可能会污染空气、水与土壤，破坏景观。

煤炭在利用过程中输出能量的同时，会产生大量的CO、粉尘等，污染空气；释放大量的CO2，造成全球增温；释放SO2和氮氧化物导致酸雨的形成。

采用科学方法开采化石燃料资源；在能源资源开采与使用中，环境保护措施要与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用；在矿区生产中应保护耕地，合理利用土地；因开采能源资源而扰动、破坏土地，造成地面塌陷时，由采矿者负责进行复垦，恢复到可利用状态；实行能源结构改革等。

[核心归纳]

1．化石燃料开发与利用中的环境问题

（1）煤炭的开发与利用对环境的影响

（2）石油的开发与利用对环境的影响：

石油运输过程中，油船外排的洗舱水会污染海洋，油船原油外泄会造成严重的海洋污染。

石油在加工过程中，排放大量的废水、废气和废渣。

石油在燃烧时向环境排放氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳等空气污染物，导致酸雨的形成。

2．化石燃料合理开发与利用的主要措施及目的

[跟踪训练]

下图为我国某煤炭资源开采区土地复垦示意图。

读图回答问题。

（1）简述煤炭资源开采中可能带来的生态环境问题。

（2）简析图示地区土地复垦所采取的措施。

解析：

（1）煤炭资源开采中必然破坏地表植被，可能带来水土流失；矿渣随意堆放，废水任意排放，容易造成地下水污染，还易带来地面塌陷、生物多样性减少等生态环境问题。

（2）矿区土地复垦，要因地制宜开展综合利用，结合图示回答即可。

答案：

（1）水土流失；地下水污染；地面塌陷；生物多样性减少。

（2）因地制宜开展综合利用；对塌陷区实施回填、加固等工程措施；在裸露区植树造林种草，恢复植被；另外结合当地实际，采取农、牧、渔业、家禽饲养等多种形式充分利用待复垦土地，提高土地利用率。

　发展多元化结构的能源系统

[合作探究]

阅读材料，探究下列问题。

材料一　当地时间2017年4月6日，中国企业比亚迪在巴西投资兴建的太阳能电池厂和纯电动大巴底盘厂在圣保罗州坎皮斯市同时建成投产。

材料二　我国人均能源拥有量偏低，以煤为主的能源消费结构给环境带来了巨大的压力并影响经济持续平稳增长。

因此，“十一五”规划提出：

“加快发展风能、太阳能、生物能等可再生能源”。

下图为我国风能资源分布示意图。

（1）现在世界上很多国家都在大力发展太阳能发电项目。

利用太阳能发电有何优缺点？

（2）我国的哪些地区太阳能资源丰富？

该地区太阳能资源丰富的原因是什么？

（3）我国风能资源丰富区主要分布在A________、B________（填写省区简称）等省区。

（4）说出风能资源的优缺点以及A地区开发风能资源对当地经济发展和环境的影响。

（5）为什么世界各国都在大力开发可再生能源？

提示：

（1）利用太阳能发电的优点：

太阳能属于可再生能源，能量巨大，清洁无污染。

缺点：

太阳能在地表分布较为分散，建设太阳能电站占地面积大，受天气、季节的影响比较大。

（2）我国太阳能资源丰富区主要是青藏高原。

　青藏高原海拔高，空气稀薄，大气洁净度高，再加上阴雨天气少，大气对太阳辐射削弱得少，所以太阳能资源丰富。

（3）内蒙古　闽

（4）优点：

风能可以再生，无污染；缺点：

受地域和季节的限制。

影响：

①将西部地区的资源优势转化为经济优势；②增加地方财政收入和就业机会，带动相关产业的发展；③改变当地居民生活能源结构，减少对当地生态环境的影响。

（5）现在世界能源构成中以非可再生的矿物能源为主，随着世界人口的增长，经济的发展，人类对能源的需求持续增长，非可再生的矿物能源总有耗竭的那一天；再者，矿物能源的开发利用引起了一系列的环境问题，所以世界各国都在大力开发可再生能源。

[核心归纳]

可再生能源的特点、利用形式及其在我国的分布

优点

缺点

利用形式

我国主要

分布地区

太阳能

能量巨大、无污染、可再生

较分散，受天气、季节影响大

光热转换、光电转换

降水较少、光照充足的地区：

西北、青藏高原

风能

风力发电成本较低，无污染

风速稳定的地方少，风力又有季节性和短期变化，而且风力丰沛地区不一定是人口密集或经济发达地区，往往存在储存和输送问题

风力发电

风力较大的地区：

青藏高原、西北、东部沿海地区

水能

大坝和电厂建成后发电成本较低，无空气污染

大坝建设可能对库区及其周围地区的环境带来不利影响

水力发电

水量丰富、地势落差大的地区

潮汐能

干净、无污染

能源密度小，修大坝会阻碍船只和鱼类进出

利用潮汐进行发电

沿海地区

生物能

可再生

直接燃烧会导致环境污染，也造成资源浪费

农村比较理想的是发展沼气

我国广大地区

地热能

成本低廉

可供开发的地点不多，更新速度较慢，地热蒸汽中常含有一些有毒有害物质

发电、取暖、建地热温室

地热能丰富的地区，如青藏高原

[跟踪训练]

阅读材料，回答下列问题。

材料　“明月出天山，苍茫云海间，长风几万里，吹度玉门关。

”唐代诗仙李白的这首《关山月》中的“天山”是指祁连山。

玉门因石油工业兴起。

现今，玉门根据自身条件，提出了以特色优质农业、努力发展以旅游为中心的第三产业以及“风光大道”为核心，积极发展清洁技术产业的战略构想。

（1）玉门石油工业发展过程中，出现了石油资源枯竭、地下水位下降、生态环境脆弱等环境问题，请你再补充两条。

（2）玉门人提出走“风光大道”，积极发展清洁技术产业构想的依据是什么？

解析：

（1）生态环境问题还可能有水土流失、荒漠化、盐碱化，环境污染问题还会有大气污染、水污染等。

（2）发展清洁技术产业构想的依据从自然条件和社会经济条件两方面考虑。

自然条件即该地风力资源的特点及成因，太阳能资源的特点及成因；社会经济条件考虑市场、政策等因素。

答案：

（1）水土流失、荒漠化、盐碱化、大气污染、水污染。

（任答两点即可）

（2）玉门离冬季风源地近，大风天数多，风力级数大，风向稳定；玉门地处河西走廊西部，南有祁连山脉，北有内蒙古高原，两山夹一谷的地形且与风向一致（地形的狭管效应）；玉门地处中纬度干旱地区，光照充足，日照时间长；风力发电和太阳能发电可再生、清洁无污染，有利于改善能源结构；政策扶持；市场需求量大等。

（任答四点即可）

一、选择题

下图为新疆主要石油化工基地分布图。

读图回答1～2题。

1．新疆在能源开采过程中产生的主要环境问题是（　　）

A．土地荒漠化　　　　　B．水土流失

C．酸雨D．臭氧层空洞

2．为了减轻能源开采对环境的破坏，新疆产业结构调整的方向是（　　）

A．加大资源勘探和开采力度，实现资源经济效益最大化

B．大力发展农业、轻纺业、高技术产业和旅游业

C．对原有的重化工业进行调整，提高产品附加值

D．对原有资源进行封闭保存，将化工企业转移到外省去

解析：

第1题，新疆位于我国西北干旱半干旱地区，开采油气会对地表植被造成破坏，从而引发土地荒漠化。

第2题，加大资源勘探和开采力度，实现资源经济效益最大化，不符合可持续发展的理念；新疆气候干旱，在该地区大规模发展农业会加剧土地荒漠化；对原有资源进行封闭保存和将化工企业转移到外省去都不现实。

答案：

1.A　2.C

中海油2014年9月15日宣布，“海洋石油981”钻井平台目前在南海北部发现我国海域自营深水勘探首个高产大气田，这一成功发现打响了我国海洋石油自营深水勘探的第一枪。

据此回答3～4题。

3．南海油气勘探开发难度极大，对其难度大的原因推断不合理的是（　　）

A．地质条件复杂　　　　　　B．水深

C．昼夜温差大D．探区范围广

4．下列关于该气田开发的说法不正确的是（　　）

A．有利于改善该地的生态环境

B．有利于缓解珠三角能源紧缺的局面

C．深水装备和技术的提升，将带动我国装备制造业的发展

D．加速我国深水油气勘探开发的进程，利于减少油气对外依存度

解析：

第3题，南海油气勘探开发难度极大，主要因素是海洋地质条件复杂，水深，勘探范围广，A、B、D合理。

海洋区域昼夜温差较小，不是勘探开发难度大的原因，C不合理，选C。

第4题，该气田开发不利于改善该地的生态环境，A错。

答案：

3.C　4.A

煤作为一种常规能源，随时代及科技的进步，其利用方式也多种多样。

读下图，回答5～7题。

5．对消费地而言，最清洁且已大规模使用的方式是（　　）

A．①　　　　　　　　　B．②　

C．③　　　　D．④

6．用煤发电（火电站）与水力发电（水电站）的主要不同是（　　）

A．火电站建设周期短，运转时投资少

B．火电站污染空气，水电站不会破坏生态环境

C．水电站综合效益高，运转成本低

D．水电站建设周期短，投资少

7．结合我国能源生产和消费结构的实际情况，下列利用方式中，具有战略前景的是（　　）

A．②　　　　B．④

C．③　　　　D．煤变油

解析：

第5题，用煤发电对消费地来说很清洁，且已大规模使用。

第6题，水电站建设周期较长，但发电成本较低。

第7题，我国煤炭资源丰富，石油资源相对紧张，煤变油是一项很好的措施。

答案：

5.B　6.C　7.D

8．西藏地区为我国太阳能丰富的地区，其原因有（　　）

①纬度低，太阳高度角大

②天气晴朗，光照时间长

③地势高，大气对太阳辐射削弱作用大

④地势高，离太阳近

A．①②　　　B．②③

C．①③　　　D．③④

解析：

选A。

地势高，空气稀薄，大气对太阳辐射削弱作用小；青藏高原太阳能资源丰富与纬度低，晴天多有关；与日地距离相比，青藏高原海拔几乎不起作用。

能源是现代人类生存发展的重要资源，作为清洁能源的风能具有重要的利用价值。

据此回答9～10题。

9．我国内蒙古高原和东部沿海都是风能资源丰富的地区，两地利用风能的最佳季节分别是（　　）

A．秋季、春季　　　　　　　B．冬季、夏季

C．冬季、春季D．夏季、秋季

10．塔里木盆地内部是我国风能资源相对贫乏的地区，其主要原因是（　　）

A．距海遥远，深居大陆的腹地

B．岩石裸露，下垫面摩擦力大

C．盆地地形，周围有高山阻挡

D．海拔较高，气温日差较小

解析：

第9题，风力发电站的选址要求年平均风速高而且比较稳定。

内蒙古高原和东部沿海分别受冬、夏季风的影响大，风力强且较稳定。

第10题，塔里木盆地为盆地地形，周围有高山阻挡，地形封闭，风力较弱。

答案：

9.B　10.C

二、综合题

11．阅读材料，回答问题。

福建省是中国南方的稀土大省，近年来随着稀土市场行情的升温，部分无证矿主受经济利益驱动，非法对稀土矿进行土法开采。

土法开采的方法：

在山顶、山坡上打数十个深井，每天注入加有化学溶液的水数十吨，把山体中的稀土离子置换出来，随地下水从山麓处流出，经洗矿池过滤，池底沉淀物为稀土泥（即产品），而未经处理的洗矿水在山谷间漫流。

（1）指出土法开采稀土可能造成的环境问题。

（2）简述合理开采稀土的措施。

解析：

（1）要判断土法开采稀土容易产生的问题，需要结合其开采原理进行考虑。

打井会造成地表及植被破坏，进而出现水土流失等问题；化学溶液的使用会造成土壤污染和水污染，进而危害生物及人类的生存和发展。

（2）合理开发稀土资源，需要针对材料中出现的问题进行考虑，如“非法开采”需要立法和监督；土法开采则需要采用新工艺和流程。

答案：

（1）①造成土壤污染、地下水污染、下游河湖水污染；②造成水土流失、山体滑坡等生态破坏；③造成农作物绝收、水里鱼虾死亡、植被死亡、牲畜死亡。

（2）①持证开采（严禁非法开采）；②控制稀土矿的采掘量；③提高开采的技术手段，减少开采过程中造成生态破坏和环境污染；④及时对污水进行处理。

12．阅读材料，回答下列问题。

青藏高原北部海拔4000多米的祁连山区发育了典型的湿地和高山草甸生态系统，孕育了丰富的动植物。

位于祁连山区的木里煤田煤炭探明储量占青海省总煤炭资源量的87.3%。

下图为木里煤田位置示意图。

（1）简述木里矿区煤炭开采给当地生态环境造成的主要危害。

（2）青海省政府责令煤炭企业限期恢复矿山生态环境，列举恢复矿区生态可采取的措施。

解析：

（1）由图可知，矿区主要位于河流上游的自然保护区内，因此开矿会破坏河流水源地，造成水体污染，破坏生物多样性。

（2）从禁止露天开矿、恢复矿区植被、加强宣传、加大环保执法力度等方面来分析。

答案：

（1）破坏植被，加速土地荒漠化；破坏河流水源地；加重水土流失；造成水体污染；破坏生物多样性。

（2）禁止露天开矿；及时回填矿坑，恢复矿区植被；恢复已破坏的湿地系统；加强宣传，提高人们的生态保护意识。

13．下图是南美洲局部示意图。

图中委内瑞拉是世界重要石油生产与出口国之一，石油资源主要分布在西部的马拉开波湖地区以及委内瑞拉的东部和中部等地区。

据此回答下列问题。

（1）奥里诺科河流域的水力资源丰富，但大部分地区对水能资源的开发很少，试分析原因。

（2）经过半个多世纪破坏性的开采，委内瑞拉部分油田逐渐枯竭，为了保持石油工业的可持续发展，请提出合理化建议。

解析：

（1）影响水力资源开发的因素应从该地区的生态环境特征、经济发展状况、市场距离、基础设施等方面进行分析。

（2）石油资源的可持续发展应从调整产业结构、资源的深加工、发展科技、提高资源利用率等方面进行分析。

答案：

（1）当地人口稀少，市场需求量小；经济落后，技术水平低；气候炎热、森林茂密、地形崎岖，开发建设的环境恶劣。

（2）调整产业结构；坚持适度开采；改造设备，改良技术，提高炼油能力；积极发展石油化学工业，加大对石油的深加工，提高石油资源的利用率；建立石油战略储备基地等。