3.2 非可再生资源合理开发利用对策 学案 (2)

第二节　非可再生资源合理开发利用对策
目标方法锁定
标题知识
关键要点
方法技巧
化石燃料的合理开发与利用
化石燃料的分布、开发利用中的环境问题及采取的对策
材料分析法
列表法
发展多元化结构的能源系统
新能源的开发
比较法
要点层级突破
?课前演练
1．化石燃料的分布。
(1)煤炭的分布。
①世界：北半球多于南半球。北半球分布在欧亚大陆、北美洲的美国和加拿大，南半球断续分布在澳大利亚和南非，煤质较好。
②中国煤炭分布：主要分布在北方，南方除贵州外，均严重缺煤。
(2)石油和天然气的分布。
①世界：在东半球，从地中海地区经中东到印度尼西亚；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。中东是世界上最大的石油出口地区。
②中国：东部集中分布在大庆、辽河、大港、中原、胜利等油田和沿海大陆架；西部主要分布在塔里木、柴达木、准噶尔等盆地。
2．化石燃料的消耗与前景。
(1)消耗：发达国家能源消耗普遍高于发展中国家。我国人均消耗能源水平很低。
(2)前景：全球能源的年消耗量仍在增长。非可再生的资源能供人类开采的时间有限。
3．化石燃料开发与利用中的环境问题。
(1)开采：破坏地表，堆放占地，废渣自燃；矿山排水造成水土环境污染；
(2)运输与存放：可能会污染空气、水与土壤；占地，破坏景观。
(3)利用：产生的环境问题有空气污染、全球增长、酸雨等。
4．化石燃料合理开发与利用的主要措施。
(1)采用科学方法开采化石燃料资源。
(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。
?课堂探究
1．化石燃料的分布、消耗与前景。
(1)煤的分布。
煤的主要分布地区
总体分布规律
世
界
北半球
南半球
最主要的煤带分布在欧亚大陆上，从我国华北向西经新疆，横贯哈萨克斯坦、俄罗斯、乌克兰、波兰、德国、法国直到英国
北美洲的美国和加拿大也有一个煤带
煤炭断续分布在澳大利亚和南非
北半球多于南半球，北半球两个煤带的储量占全球的96%
中
国
北方
南方
主要分布在华北，其中山西、陕西、内蒙古三省区的储量占全国的64%
贵州省煤炭丰富
我国煤炭集中分布在北方，南方除贵州省外，均严重缺煤
　　(2)石油的分布。
主要油田分布带
世界
东半球
从地中海地区经中东到印度尼西亚。其中中东、北非石油最丰富，中东是世界最大的石油出口地区
世界
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
东部
主要分布在大庆、辽河、大港、中原，胜利等油田和沿海大陆架
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
　　(3)化石燃料的消耗与前景。
地区
能源的消耗
能源(化石燃料)的前景
世
界
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
中国
中国的能源消耗总量仅低于美国，居世界第二位，但人均消耗能源水平很低，还不到世界人均能耗的1/3
世界能源的年消耗量仍在增长。按目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，化石燃料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
　(1)世界煤、石油、天然气的分布：
煤炭分布看南北(半球)；油气分布看东西(半球)。
(2)石油危机应对措施：
①贯彻“在开发中保护，在保护中开发”的方针，适度开发，均衡生产，提高资源利用率；
②加强石油资源的勘探，增加可采储量；
③充分利用国内外石油资源和石油市场；
④建立石油战略储备体系。
2．化石燃料开发与利用中出现的环境问题和主要措施。
(1)煤炭在开采、运输和利用过程中对环境的影响。
过程
影响
开采
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；矿山排水造成水土环境污染等
运输与
存放
运输过程可能会污染空气、水与土壤；煤炭的堆放要占大量土地，可能破坏景观，造成污染
利用
会产生大量的CO、粉尘以及多种芳烃化合物，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，进而破坏水生生态系统，并可能改变土壤性状，危害农作物与森林生态系统
　　(2)化石燃料合理开发与利用的主要措施。
?对点演练
1．在世界两大煤带上的国家是(C)
A．巴西、中国
B．俄罗斯、南非
C．美国、乌克兰
D．加拿大、澳大利亚
2．下列四幅图中石油资源丰富的地区是(C)
　A．②③ B．①③④
C．②③④ D．①②③④
解析：从图形轮廓看，①是直布罗陀海峡，②处为南海，③处为阿拉伯半岛，④处为北海，除直布罗陀海域石油不丰富外，其余地区都是石油丰富区。
?课前演练
1．发展多元化结构的能源系统的必要性。
(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。化石燃料的使用对环境造成不良影响，由此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。
2．多元化结构的能源系统(从能源的分布、特点、利用等方面进行分析)。
(1)太阳能。
①人类利用太阳能的两种转换形式。
a．光热转换，如太阳灶、太阳能供热系统。
b．光电转换，如太阳能电池。
②特点。
a．优点：能量巨大，清洁无污染。
b．缺点：能量分散且只能在晴天获得。
(2)风能。
①特点。
a．优点：风力发电成本较低，而且不会产生空气污染。
b．缺点：风力、风向不稳定，变化大。风力发电存在着储存和输送问题。
②利用：风推动涡轮机转动而产生电流。
(3)水能。
①特点。
a．世界上使用最广泛的可再生能源(目前)，是由太阳能转化而来的动能。
b．当大坝和电厂建成后发电成本较低，能源清洁。
c．大坝的建设可能会对库区及其周围地区的环境带来不利的影响。
②中国的水能资源。
总量丰富，可开发的水能居世界首位。但人均仅为世界平均数的60%，并且分布很不均匀。
(4)潮汐能。
①概念：潮汐是太阳与月球的引力使地球上的海水呈周期性的涨落。
②分布：巨大的潮汐能蕴藏在狭窄的海湾、浅海、江河入海口。
③利用：潮汐能发电。
④潮汐能特点：干净、无污染。
(5)生物能——沼气。
清洁的能源；适合在农村推广使用，操作简单。
(6)地热能。
①概念：地热能是地球内部蕴藏的巨大热量，包括地下热岩和热液中所储存的能量。现在被开发利用的多为后者。
②存在形式：干蒸汽(不含水滴)——最便于开发利用，如意、美、日以此开发电力，湿蒸汽(含水滴)，热水——如冰岛的雷克雅未克，以此为居民供热和进行温室栽培。我国西藏的羊八井的地热能用于发电。
③用途：发电、取暖、建地热温室等。
④特点。
优点：成本低廉。
缺点：a.可供开发的地点不多，而且更新速度较慢。
b．地热蒸汽中常含一些有毒有害物质。
?课堂探究
1．来自太阳的能源。
(1)是直接来自太阳的光能。
(2)是生物能及地质时期固定的太阳能(煤、石油、天然气)。
(3)是来自太阳但已转化为机械能的风能和水能。
2．一次能源和二次能源的划分。
按能量的转换来分类，可把能源分为一次能源和二次能源。一次能源是指从自然界中直接获得的天然能源；在一次能源的基础上经过加工，转换成人们所需要的另一种形式的能源，叫二次能源。需强调的是，一次能源经过加工转换，不论加工转换了几次，都称为二次能源。
3．我国太阳能的分布规律。
我国西北和青藏地区太阳能丰富，东南和东北则较贫乏。青藏高原是我国太阳能高值中心，四川盆地是我国太阳能低值中心。
4．巧记世界和中国可开发水能资源的位次。
(1)世界可开发水能资源居世界的前五位的国家依次是中国、俄罗斯、巴西、美国、加拿大。简化为“中俄巴美加”。
(2)我国各地区可开发水能资源的位次是西南、中南、西北、华东、东北、华北。简化为“西中西，华东华”。
?对点演练
3．下列我国各地对新能源的开发利用，具有明显的地区优势的是(B)
A．黄土高原——地热能
B．内蒙古高原——风能
C．四川盆地——太阳能
D．青藏高原——核能
1．教材P40　思考
思考提示：“西气东输”工程既有利于西部大开发战略的实施和协调东西部经济发展，也有利于东部地区改善大气环境质量。
2．教材P41　思考
1．石油资源属于非可再生资源，终将枯竭。
2．短期内，可能给人类带来一系列的不便甚至危机，但从长期看，人类必能寻求出新的石油替代品。
3．人们可采取的措施有：减少能源浪费，提高能源利用效率；降低单位产值的能耗；寻找可再生能源作为替代品。
3．教材P42　思考
思考提示：思考1.节约能源不仅仅是技术的问题，能源管理和人们的节能意识同样很重要，这就要求我们不但要通过发展科技，提高能源的开发和利用技术，还要树立节约意识，自觉节约能源。
思考2.可从照明、取暖、做饭、烧水等生活方面和节约日常工业用品如纸张等两个方面组织答案，因为人们的日常生活用能，工业产品在生产过程中同样要消耗大量能源。
4．教材P44(上)　思考
思考提示：我国的西北和青藏地区太阳能资源丰富。太阳能资源丰富与否直接取决于太阳辐射的强度和辐射时间的长短。而太阳辐射的强度和辐射时间的长短又主要与纬度位置、气候类型、季节等密切相关。
5．教材P44(下)　思考
思考提示：风力发电站的选址要求年平均风速高，而且比较稳定。
6．教材P46　思考
思考提示：相似点：都是间接形式的太阳能，都是洁净、可再生的资源。不同点：生物燃料属于二次能源，风能、水能属于一次能源。
中国既是能源生产大国，又是消费大国，但每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3%、欧盟的16.8%、美国的28.6%。读下列中国和世界能源消费结构图(煤、石油、天然气和其他能源)，完成1～3题。
1．在甲、乙、丙、丁各种能源使用过程中，其产生的气体对矮牵牛叶片伤害最严重的是(A)
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
2. 中国能源消费中，目前需要大量进口的能源在两图中是指(C)
A．乙、b B．丁、c
C．乙、d D．丙、d
3．我国能源产出效率低的主要原因是(B)
A．能源消费结构不合理
B．多高能耗、低产出的工业
C．管理不善，浪费现象严重
D．工业布局不合理
解析：据图和中国实际判断出甲、乙、丙、丁分别为煤炭、石油、天然气和其他能源。过多燃烧煤炭形成的酸雨对植物有强腐蚀性；我国目前需要大量进口的是石油；我国产业结构不合理造成能源产出效率低。
4．下列有关解决我国能源问题的叙述，正确的是(B)
A．控制生产规模以减少能源消耗
B．加强技术改造，提高能源利用率
C．压缩不稳定性能源的利用比例
D．立足国内能源，减少对外资源依赖
解析：因为经济要发展，所以不能用控制生产规模来减少能耗，不稳定性能源也应大规模开发利用，要立足国内、外能源市场，确保我国的能源供应。
5．“生物乙醇”是一种清洁能源，传统生产主要以甘蔗、玉米、薯类为原料制取，目前已研发出由木质纤维素(如秸秆)炼制乙醇。对比传统生产，新制取方式的意义不含(A)
A．减少温室气体的排放
B．综合利用资源
C．缓解“与人争粮”的矛盾
D．降低原料成本
6．下图为我国农村生活能源构成(图甲)和秸秆生产沼气(图乙)示意图，读图，完成下列各题。
(1)简述我国农村生活能源构成的突出特点________________。
(2)在图乙中标出箭头，表示沼气生产过程中的物质循环。
(3)沼气的主要成分是________，按形成和来源，沼气应是________能。
(4)如果将图乙中右边环节去掉，可能对农业生态系统产生什么影响？
(5)结合图甲指出这种能源构成引发的环境问题，结合图乙谈谈改变这种状况的主要途径。
答案：(1)以生物能为主要的生活能源
(2)在圆圈上画顺时针箭头，沼气池→沼气。
(3)甲烷(CH4)　太阳辐射
(4)耕地将得不到有机质的补充，土壤有机质减少，肥力下降，以致农业生产减产，形成恶性循环。
(5)引发的环境问题：一是砍伐植被，破坏生态环境，引起水土流失和土地荒漠化等；二是秸秆不能还田，减少耕地的有机质供应，导致土壤肥力下降。
主要途径：一是提高能源利用率；二是大力建设薪炭林；三是因地制宜开发利用多种类型的能源；四是大力发展沼气，既解决农村用能问题，又促进生态农业的发展。
下图为我国可开发水能资源的地区(按东北、华北、华东、中南、西南、西北划分)分布图。读图，完成1～3 题。
1．与地区④相比，地区③水能资源丰富的主要原因是(D)
A．降水丰富 B．河流众多
C．河流流量大 D．河流落差大
2．三峡水电站、龙羊峡水电站、二滩水电站分布的地区代号依次是(B)
A．③②④ B．④②③
C．③①④ D．④①③
3．小浪底水利枢纽位于(B)
A．我国地势的第一、第二级阶梯交界附近
B．我国地势的第二、第三级阶梯交界附近
C．青藏高原与黄土高原交界附近
D．内蒙古高原边缘
解析：解答此组题的关键是要判断出图中①②③④代表的地区，我国各地区可开发水能资源由高到低依次是西南、中南、西北、华东、东北、华北，由此可判断出①华北、②西北、③西南、④中南。第1题，要明确决定水能资源是否丰富的条件是水量和落差，结合③④所代表地区河流的水文特征，选D项。第2题，三峡水电站位于长江上游湖北省，龙羊峡水电站位于黄河上游青海省，二滩水电站位于长江支流雅砻江上。第3题，小浪底水电站位于河南省，并且位于地势第二、三级阶梯交界处。
4．读图，判断有关我国风能资源分布描述，正确的是(C)
A．干旱地区丰富，湿润地区贫乏
B．高原地区丰富，平原地区贫乏
C．沿海地区丰富，中部地区贫乏
D．西北地区丰富，东南地区贫乏
碳排放主要指二氧化碳等温室气体的排放，碳排放转移是指高碳排放的产业转移到其他国家和地区。读下图，完成第5题。

5．图中反映的信息，正确的是(D)
A．我国能源消耗总量最大
B．我国人均能源消耗量居世界前列
C．我国能源利用效率高
D．我国能源浪费严重
解析：图中数据反映的只是能源的消耗与单位生产总值的关系，反映出利用率的高低，可看出我国单位产值能耗高。
　 　　　　　　　　　 　　　　 　　
6．十八大报告首次把“美丽中国”作为生态文明建设的宏伟目标。根据表格数据分析，与建设“美丽中国”不符的是(C)
类别
单位
2010年
2015年
单位GDP能耗
吨标准煤/万元
0.81
0.68
非化石能源消费比重
%
8.6
11.4
风能装机容量
万千瓦
3 100
10 000
太阳能发电
万千瓦
86
2 100
城市污水处理率
%
77
85
A.降低单位GDP能耗
B．大力发展新能源
C．提高化石能源的比重
D．加强环境污染的治理
大力开发利用可再生的清洁能源，对建设环境友好型社会有重大意义。读图，完成第7题。
7．有关地热能的叙述，下列说法正确的是(C)
A．现在被开发利用的地热能多为地下热岩储存的能量
B．地热能属于可再生能源，成本低，可以大规模使用
C．地热能多分布在板块与板块的交界处
D．对地热能的开发利用不会危害环境
解析：因为地热是地球内能的释放，多处于板块交界的薄弱地带，但也会有环境影响。
8．近些年探明，海底“可燃冰”(天然气水合物)储量极为丰富，其开发技术亦日趋成熟，开发利用“可燃冰”将产生的环境效益有(C)
①可取代一些核电站，减少核废料的污染　②无二氧化碳排放，减轻“温室效应”　③可取代水电站，改善大气环境　④部分替代煤和石油，减轻对大气的污染
A．①② B．②③
C．②④ D．①④
解析：可燃冰(天然气水合物)可部分取代核电站、煤和石油，减轻污染。
2012年3月，美欧日联合向中国发起“稀土战”，稀土再次引发贸易纷争。下表是2009年部分国家和地区稀土储量与产量统计表。据此完成9～10题。
国家
储量
产量
数量/万吨
百分比/%
数量/万吨
百分比/%
中国
3 600
36
12
97
美国
1 300
13
0
0
俄罗斯
1 900
19
0
0
澳大利亚
540
5.4
0
0
印度
310
3.1
0.27
约2.1
9.稀土资源属于(C)
A．土地资源 B．气候资源
C．矿产资源 D．生物资源
10．从可持续发展的角度看，我国在稀土资源开发利用方面应采取的合理措施是(B)
①减少初级矿产品的出口　②针对稀土资源储量丰富的优势大力开采　③对稀土资源进行保护性开采　④进一步扩大稀土资源在世界上的出口份额
A．①② B．①③
C．②④ D．②③
11．2011年11月4日，我国首个千万千瓦级风电基地在酒泉启动建设，该地建风电基地的有利条件有(A)
①可利用周围未利用的土地　②距冬季风源地近，风力强劲　③人口众多， 经济发达　④能源短缺，需求量大
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
12．国家能源局统计数据显示，我国原油对外依存度目前已经达到了50%以上。我国正在谋求多元化进口通道并积极开发利用新能源。根据下列资料，结合所学知识，完成(1)～(5)题。
材料一　我国石油进口通道示意图。
材料二　我国核电增长图。
材料三　风电与火电发电成本预测变化趋势。
(1)线路①油气主要来自________地区，线路④油气主要来自________(国家)。
(2)分别说明西南、东北油气进口通道施工建设中在自然因素上可能遇到的困难。
________________________________________________________________________
(3)西南油气通道施工和运行过程中，应注意哪些生态环境问题？
________________________________________________________________________
(4)说明我国大规模发展核电的条件。
________________________________________________________________________
(5)分析风电与火电发电成本变化的原因。
________________________________________________________________________
答案：(1)南美(拉美)或非洲　哈萨克斯坦
(2)西南通道：地质复杂，多滑坡、泥石流；山高谷深，地势起伏大；雨季长，雾气重；森林茂密，地面湿滑，蚊虫多等。
东北通道：暴雨、洪水，严寒且寒冷期长；冻土、沼泽面积广；森林茂密；积雪厚等。
(3)植被破坏；生物多样性减少；水土流失；环境污染。
(4)技术成熟；经济实力提高；能源需求量大；政策支持等。
(5)技术进步，风电规模扩大，风电成本下降。
煤炭资源价格上涨，环境成本不断增加，火电成本上升。
13．阅读下列材料，完成(1)～(2)题。
《联合国气候变化框架公约》第十六次缔约方会议于当地时间2010年11月29日在墨西哥的著名国际海滨城市——坎昆开幕。在坎昆气候会议上，低碳经济、节能减排成为重要议题。下表为中国、美国和欧洲各种能源平均发电相对成本(以煤电成本为1作标准)。
类型
煤
石油
风能
太阳能
水能
核能
中国
1
2
3
5～10
0.5
1.2
美国
1
0.8
1.2
3～5
0.5
0.8
欧洲
1
1.5
1
5～8
1
0.5
(1)据材料和各种能源分布、生产状况，分析欧洲极力推广新能源的原因。
________________________________________________________________________
(2)在坎昆气候大会上，中国近几年来“节能减排”的成效赢得国际社会的赞誉。我国在控制CO2排放量，实施低碳经济方面采取的可行性措施有哪些？
________________________________________________________________________
答案：(1)欧洲石油资源不能满足需求，需大量进口；地势较平坦，落差较小，水能资源较少；欧洲地区盛行西风，风能丰富；科学技术水平高；新能源发电成本较低(石油和水能发电成本较高)；可减少环境污染。
(2)①调整产业结构，淘汰低能效工业；
②大力开发可再生能源和清洁能源(绿色能源)；
③发展科技，更新设备，提高能源利用率；
④加强资源回收利用，倡导循环经济；
⑤加强管理与宣传，提高节能意识。