第5节矿产资源合理开发和区域可持续发展学案

2020-2021学年高二上学期地理
湘教版 必修1第2章区域可持续发展
第5节矿产资源合理开发和区域可持续发展学案
[生活链接]　鲁尔河是鲁尔区的南北分界线，鲁尔区也因此而得名。鲁尔区曾为德国能源、钢铁和重型机械制造和龙头区域。然而，鲁尔区于20世纪60年代末到70年代先后遭遇“煤炭危机”和“钢铁危机”，使鲁尔区经济受到严重影响。主导产业衰落，工厂关闭、失业剧增。为了持续发展，鲁尔区开始转变。如今的德国鲁尔工业区是联合国教科文组织评定的世界第一个以工业旅游为主题的世界文化遗产。
课程标准 学习目标 核心素养
以某区域为例，分析该区域能源和矿产资源的合理开发与区域可持续发展的关系。 了解：德国工业区的分布，莱茵河航运价值高的原因。
知道：鲁尔区兴起的主要区位条件及其工业发展的特点。
理解：鲁尔区衰落的原因及其采取的可持续发展措施。
应用：学会利用区域地理要素及其发展统计资料分析矿产资源合理开发与区域可持续发展的关系。 人地协调观：理解能源资源的重要性；理解能源资源开发过程中的环境保护和治理措施；树立保护环境与开发资源并重的理念。
综合思维：分析区域能源资源开发与区域可持续发展的关系。
区域认知：评价资源开发条件；指出能源基地的发展方向。
地理实践力：调查家乡的资源开发，指出其利弊并提出开发与整治措施。
自主预习固根基主干引导 夯基固本
一、煤炭与鲁尔区的繁荣
1．鲁尔区的位置：位于德国西部，莱茵河支流鲁尔河和利珀河之间。
2．鲁尔区的区位优势
(1)丰富的煤炭资源与水资源，离铁矿石产区较近。
(2)便利的水陆交通。
3．工业结构：以重工业为主，核心工业部门有采煤、钢铁、化学和机械制造等。
4．工业城市：埃森、多特蒙德和杜伊斯堡等。
[自我探究]　鲁尔工业区发展的区位条件有哪些？
[答案]　丰富的煤炭资源；离铁矿区较近；充沛的水源；便捷的交通；德国及西欧发达的工业为其提供的广阔市场。
二、煤炭与鲁尔区的衰落
[自我探究]　怎样评价鲁尔区的工业结构特征？
[答案]　工业结构单一，抗风险能力低。假如煤、钢铁工业受到影响，则其余工业“一损俱损”。
三、鲁尔区的新发展
1．调整产业结构
(1)对煤炭、钢铁等传统企业实行集中化和合理化的改造。
(2)大力引进和发展新兴工业和服务业，促进经济结构趋向多元化发展。
①优势
②产业部门
2．调整工业布局：产业布局采取平衡策略，新企业首先考虑安排在核心地区的边缘地带。钢铁工业布局在莱茵河沿岸港口周边地区。
3．治理环境：污染的环境得到有效治理，营造绿色鲁尔区。
[自我探究]　鲁尔区的钢铁工业为什么布局到莱茵河沿岸港口，甚至河口的荷兰境内。
[答案]　鲁尔区钢铁工业所需的铁矿石大部分依赖从国外进口，进口的铁矿石需经过莱茵河的内河航运运入。为降低运输成本，钢铁工业布局到莱茵河沿岸港口，甚至河口的荷兰境内。
1．下列各项中不属于德国鲁尔区工业发展条件的是(　　)
A．煤炭资源丰富 B．水陆交通便利
C．靠近消费市场 D．铁矿石储量丰富
答案　D
解析　德国鲁尔区是在丰富煤炭资源基础上发展起来的，该地区缺乏铁矿资源。
2．20世纪60年代以后，德国鲁尔区经济趋于衰落，有关其原因的叙述，不正确的是(　　)
A．能源消费从“煤炭时代”进入了“石油时代”，世界对煤炭的需求量明显下降
B．煤炭开挖深度的增加和劳动力成本的上升，使得鲁尔区所产煤炭的价格缺乏市场竞争力
C．钢铁出现了世界性的供过于求的状况，鲁尔区的钢铁工业受到别国钢铁产品低价格的冲击
D．鲁尔区铁矿资源主要来自法国西南部，运输成本不断提高
答案　D
解析　煤炭工业衰落是世界能源消费结构发生变化这一外因和当地煤炭开采难度加大、成本上升的内因共同作用的结果。钢铁工业衰落是因为世界性钢铁过剩。鲁尔区铁矿资源早期来自法国东北部的洛林铁矿，后来从瑞典、巴西、俄罗斯等国进口。
[教材P59活动]
鲁尔区没有铁矿，但钢铁工业发达的原因：鲁尔区有多条运河和天然河流，形成航道交织的水运网，加上纵横交织的公路网络和输油、输气管道，共同组成了一个综合而又完整的运输系统。便利的水、陆交通条件为本区发展“移铁就煤型”工业提供了良好的基础。发展钢铁工业所需的铁矿石可从瑞典、俄罗斯、法国等邻近国家获得。
[教材P59～60活动]
1．酸雨形成与燃煤的关系：目前人们一般把pH<5.6的雨水称为酸雨。危害人类的酸雨主要是燃烧煤炭等引起的。人类活动燃烧煤炭等化石燃料，不断向大气中排放硫和氮的氧化物(如二氧化硫和氧化氮)。
2．发展中国家对能源需求量越来越大的原因：发展中国家绝大部分是在第二次世界大战后新独立的亚洲、非洲、拉丁美洲的国家。这些国家的工业化起步晚，目前主要从事传统的基础工业的建设，传统工业部门主要是在丰富的煤、铁资源基础上发展起来的，耗用的能源、资源多。随着这些国家工业的发展，能源的需求量越来越大。
3．(1)问题：当前我国的能源消费构成以煤炭为主(约占70%)，其次是石油，加上我国的能源利用率比较低，所以在能源利用中产生较多的烟尘和有害气体，使空气污浊，烟雾弥漫，有时出现酸雨、光化学烟雾等大气污染事件，危害人们的健康。汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光中紫外线的作用下，发生光化学反应，产生光化学烟雾。它会显著降低大气能见度，刺激人们的眼睛、喉、鼻，使人头痛、呕吐，并使植物体受到损害。
(2)治理措施：防治酸雨最根本的途径是减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放。为此，研究煤炭中硫资源的综合开发与利用，是防治酸雨的有效措施。发展洁净煤技术、清洁燃烧技术等措施来控制酸雨；实施减少汽车尾气污染的技术措施，例如汽车要使用无铅汽油，安装净化装置等；对于烟尘，可通过改造设备，增加除尘装置做无害处理。
[教材P61～62活动]
(1)煤炭、钢铁两大工业部门的厂矿企业数量减少，新建或迁入了电子、汽车、石油加工等多个工业部门。
(2)钢铁工业日益集中到西部，且趋向于在莱茵河沿岸港口周边地区布局，进而降低生产成本，取得较好效益。
[教材P63活动]
1．(1)治理内容：拓展交通，完善交通网；发展科技；消除污染，美化环境。
(2)启示：加大科技投入，优化产业结构；发展交通；实行清洁生产，消除污染；大力发展新兴工业和第三产业；合理布局工业等。
2．(1)问题：东北地区煤炭资源几乎枯竭；水资源严重不足；环境污染严重。
(2)措施：调整产业结构，发展新兴工业和第三产业；消除污染，美化环境；大力发展科技、教育，培养和引进人才；进一步完善交通、通信等基础设施；增加资金投入，促进设备更新。
主题探究提素能创设情境 激活思维
探究点　煤炭与鲁尔区的繁荣
读鲁尔区煤炭分布与铁矿石的来源图，探究下列问题。
(1)流经鲁尔区的河流有哪些？
(2)从图中可看出，鲁尔区的铁矿石运输路线有两条，试简述这两条路线。
(3)鲁尔区成为世界著名重工业区的有利区位条件。
[答案]　(1)莱茵河、鲁尔河、利珀河。
(2)一条是早期从法国的洛林进口铁矿石，通过铁路、内河运输至鲁尔区；另一条是通过海运进口铁矿石，运输至鹿特丹，再转为内河运输至鲁尔区。
(3)①丰富的煤炭资源；②离铁矿区较近；③充沛的水源；④便捷的水陆交通；⑤广阔的消费市场。
1．鲁尔区的区位优势
区位优势 影响
项目 内容
丰富的 煤炭资
源　　 鲁尔区煤炭储量大，开采条件好(煤层埋藏浅，利于露天开采) 丰富的煤炭资源是鲁尔区煤炭工业、钢铁工业和电力工业发展的基础
离铁矿 区较近 铁矿石初期来自法国的洛林铁矿，后期来自瑞典、俄罗斯，鲁尔区离它们都较近 有利于节省运费，降低生产成本
充沛的 水源 莱茵河、鲁尔河、利珀河水量充沛，提供了丰富的水源 充沛的水源与煤炭资源结合，促进了鲁尔区重工业的发展
便捷的 水陆交
通　　 鲁尔区位于欧洲中部陆上交通的十字路口，地理位置十分优越；莱茵河、鲁尔河、利珀河及四条运河联成一体，都可通航，并能直通海洋 便捷的水陆交通为鲁尔区原料的运入和产品的运出提供了条件
广阔的 市场 德国以及西欧发达的工业为鲁尔区工业生产提供了广阔的市场 促进了工业产品的销售和工业的发展
2．鲁尔区资源的开发与工业部门
鲁尔区是采矿型的工业区，其工业部门与资源之间有着密切的联系。如下图所示：
鲁尔区形成于19世纪中叶，被称为“德国工业的心脏”。位于德国西部、莱茵河下游支流鲁尔河与利珀河之间的地区，区内工厂林立，城市栉比，人口稠密，是德国和西欧地区乃至世界的重要工业区。据此完成(1)～(2)题。
(1)鲁尔区被称为“德国工业的心脏”，得益于(　　)
①廉价石油的大量输入　②便利的水陆交通　③广阔的市场　④充沛的水源
A．②③④ B．①③④
C．①②④
C．①②③
(2)鲁尔区的很多钢铁企业将高炉建在荷兰海边，再将炼出来的生铁运到鲁尔区炼钢、轧材。这样做的目的是(　　)
A．就近获得通过荷兰鹿特丹进口的铁矿石
B．荷兰的劳动力成本低
C．荷兰海边煤铁资源丰富
D．荷兰的炼铁技术更高
[解题思路]　第(1)题，鲁尔区拥有便利的水陆交通、广阔的市场、充沛的水源，被称为“德国工业的心脏”。第(2)题，荷兰作为发达国家，劳动力成本并不低；由于冶炼技术的进步，冶炼1吨生铁所需的煤炭和铁矿石的量越来越少，钢铁厂可以在煤、铁资源均贫乏的港口地区分布；荷兰鹿特丹位于莱茵河河口，是世界性的大港口；大型、超大型船舶的出现，进一步降低了铁矿石的运输成本，使得鲁尔区的钢铁企业转到荷兰海边炼铁。
[答案]　(1)A　(2)A
[方法指导]　1.工业区发展条件的分析思路
工业区的形成和发展需要多种条件的支持，每个条件的影响是不同的。
(1)资源及其组合状况：资源的种类影响工业区的类型；资源的组合状况影响工业区的综合性；资源的数量、地位影响工业区的发展前景。
(2)交通状况：便捷的交通利于工业区与外界的联系，促进工业区的原料、燃料和产品的运输，有利于效益的提高和规模的扩大。
(3)科技水平：决定了工业区的生产效率和结构调整。
(4)市场：广阔的市场有利于工业区的规模扩大和效益的提高。
(5)政策及其他条件。
2．矿产资源开发条件评价的思路
(1)资源条件评价：可从储量大小、分布范围大小、种类多少、质量高低等方面评价。
(2)开采条件评价：是否进行露天开采；若不能进行露天开采，可从矿层厚度、埋藏深浅、矿区的地形地质条件等方面评价。
(3)市场条件评价：可从消费市场是否广阔、市场潜力大小、矿区距市场远近等方面评价。
(4)交通运输条件评价：可从交通运输方式、交通便捷程度分析。
探究点　煤炭与鲁尔区的衰落
材料一　世界能源消费构成的变化。
材料二　比比皆是的焦炭工厂不断冒着黑烟，铸造厂也不停排出红褐色的污水，还有飘浮在空气中的悬浮粒子，使得户外一切东西都蒙上一层黑灰。洁白的衣物穿出门去，不一会儿便成为灰色。红瓦白墙，绿草如茵的家园，更是遥不可及的梦想。而沿岸化学工厂林立的莱茵河，更有如一道被六万多种不同化学药品调成的鸡尾酒。
——德国作家Heinrich Boll 1958年形容鲁尔区
据此探究下列问题。
(1)20世纪50年代以后，世界能源消费构成发生了哪些变化？这种变化对鲁尔区工业发展带来了怎样的影响？
(2)鲁尔区存在着哪些严重的环境问题？
[答案]　(1)20世纪50年代以后，煤炭的能源地位下降，石油、天然气所占比重显著上升。煤炭能源地位的下降直接导致煤炭市场需求量的下降，导致鲁尔区采煤工业衰落。
(2)大气污染、水污染、垃圾污染、热污染等环境问题严重。
鲁尔区衰落的原因及表现
“在这里，白色只是一种梦想！”“鲁尔区犹如一片寻不出生机的焦土。”一位德国生态学家曾如此悲观地预言。结合所学知识完成(1)～(2)题。
(1)“在这里，白色只是一种梦想！”描述的问题是(　　)
A．失业率下降 B．环境污染
C．治安混乱 D．金融危机
(2)“鲁尔区犹如一片寻不出生机的焦土。”不仅描述了这里严重的环境问题，也指出了鲁尔区的衰落。导致鲁尔区出现发展危机的原因主要是(　　)
①工业结构单一　②煤炭资源枯竭　③技术发展　④钢铁生产向欧洲之外转移
A．②③④ B．①③④
C．①②④ D．①②③
[解题思路]　第(1)题，“白色”暗指清洁，“白色只是一种梦想”说明环境污染严重。第(2)题，鲁尔区的煤炭资源并没有枯竭，只是开采难度大。
[答案]　(1)B　(2)B
[方法指导]　区域产业衰落原因分析思路
(1)看区域产业类型和产业结构，产业类型是否是传统产业，产业结构是否较为单一。
(2)看区域产业发展条件是否变化，导致成本上升。如工资上涨，地租升高等。
(3)看是否受到其他地区的冲击。
(4)看是否有新的替代品出现。
(5)看是否有政策变化，如环保压力增加等。
探究点　鲁尔区的新发展
读图，探究下列问题。
(1)从图中看出，在综合整治中鲁尔区对工业结构进行了怎样的调整？
(2)新建的电子、石油加工等企业在布局上有何特点？
(3)该区钢铁工业布局有何调整？
[答案]　(1)鲁尔区减少了煤炭、钢铁两大工业部门的厂矿企业数量，每个厂矿的生产规模大幅度提高，新建或迁入了电子、汽车、石油化工等多个工业部门以及服务业，形成了以传统工业为主，经济结构多元的综合性工业区。
(2)大多布局在核心地区的边缘地带。
(3)钢铁工业布局改变了过去的就煤模式，针对铁矿石进口的实际情况，在莱茵河沿岸港口周边地区布局钢铁企业。
鲁尔区综合整治的措施
主要措施 内容
调整产 业结构 集中化、合理化改造传统工业，减少煤炭、钢铁企业数量，扩大企业规模
引进发展新兴工业和服务业，促进经济结构多元化，如电子、汽车、旅游、金融等
调整工 业布局 工业布局由原先的接近原料为原则，现在调整为安排在核心区的边缘地带，对传统企业根据实际情况实行关、停、并、转
拓展交通、 完善交通网 铁路网稠密，高速公路交织成网，内河航运发达
发展科技、 繁荣经济 相继建立几十所各种专业院校、技术学院和科研机构
消除污染、 美化环境 严格控制污染排放，建立完善的回收装置和处理系统，大规模扩大绿化面积
德国鲁尔区从20世纪60年代到80年代，经济结构进行了大规模的调整。根据下面的鲁尔区产值结构图(图中①表示1958年，②表示1995年)及所学知识，回答(1)～(2)题。
(1)图中反映鲁尔区经济结构调整前后的显著变化是(　　)
A．重工业比重下降，轻工业比重上升
B．第一产业迅速发展
C．园艺业比重增大
D．钢铁工业比重下降，化学工业比重上升
(2)经过治理后的鲁尔区(　　)
①经济由衰落走向繁荣　②社会经济结构仍然很不协调　③产业结构比较合理　④重工业的环境污染没有多大改善
A．①④ B．②③
C．①③ D．②④
[解题思路]　第(1)题，从图中可知，钢铁工业所占比重下降，化学工业及第三产业所占比重上升。第(2)题，鲁尔区经过治理后，经济由衰落走向繁荣，产业结构经调整后比较合理，经济结构趋于协调，环境污染得到有效治理，环境状况有了极大改善。①③说法正确。
[答案]　(1)D　(2)C
[方法指导]　分析资源型区域可持续发展的思路
(1)分析该区域的背景条件——地理区位、能源资源或矿产资源的结构、地理环境状况。
(2)理清该区域实施可持续发展中存在的主要问题。
(3)考虑如何协调人地关系，提出促进该区域可持续发展的主要策略。例如：山西煤炭资源丰富，开发利用前景广阔，但水资源匮乏，生态环境脆弱，交通运输能力不足，这些都制约着山西煤炭资源的开发利用，所以说该省存在能源开发利用与环境保护、区域可持续发展的矛盾。因此，在区域能源的综合利用方面要发展坑口电站，把煤炭转化成电能输出；利用当地丰富的煤炭资源发展重化工业。在注重经济发展的同时也要注重开展生态环境的保护，促进区域的可持续发展和人地关系的和谐发展。
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探究点1　煤炭与鲁尔区的繁荣
鲁尔区是德国最大的工业区，也是世界上有重要影响的工业区之一。二战前，鲁尔工业区以煤矿开采、钢铁生产和机械制造而盛名于世，是德国的能源基地。据此回答1～2题。
1．下列关于鲁尔区发展的有利条件，叙述正确的是(　　)
A．丰富的铁矿资源 B．丰富的煤炭资源
C．丰富的石油资源 D．丰富的劳动力资源
2．鲁尔区传统工业部门有五大类，正确的是(　　)
A．煤炭、石油、钢铁、电力、机械
B．煤炭、钢铁、电力、机械、化工
C．煤炭、钢铁、电力、纺织、化工
D．钢铁、电力、机械、化工、有色冶金
答案　1.B　2.B
解析　丰富的煤炭资源和便利的交通运输是德国鲁尔区发展的基础，在此基础上，逐步发展成以煤炭、钢铁、化工、电力和机械制造等为核心的世界著名重工业区。
探究点2　煤炭与鲁尔区的衰落
德国鲁尔区曾经是欧洲最大的工业区。在经历了将近一个世纪的辉煌之后，自20世纪80年代以来，鲁尔区面临着如何实现产业转型、重振辉煌的问题。结合下图，回答3～4题。
3．鲁尔区衰落最为明显的工业部门是(　　)
A．化学、钢铁 B．煤炭、钢铁
C．机械、煤炭 D．钢铁、电力
答案　B
解析　鲁尔区的主导工业是煤炭和钢铁工业，在外界及自身因素影响下，衰落最为明显。
4．鲁尔区衰落的主要原因是(　　)
①生产结构太复杂　②新技术革命的冲击　③煤炭的能源地位提高　④廉价石油的竞争
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
答案　D
解析　由于廉价石油的竞争，煤炭地位下降，技术的发展，使传统工业需要的劳动力减少，工人大量失业；新技术革命的冲击，使该区传统的生产和组织方式不适应时代发展的要求，生产效率低下。而且本地区单一重型工业经济结构也日益成为经济发展的障碍。综上所述，②④说法是正确的。
探究点3　鲁尔区的新发展
读下面两个区域略图，回答5～6题。
5．两区域共同的特征有(　　)
A．夏季高温多雨 B．城市化水平高
C．水资源丰富 D．重化工业基地
答案　D
解析　右图中所示为德国鲁尔工业区，为重工业区，属于温带海洋性气候，冬温夏凉，降水季节分配较均匀，城市化水平高；左图所示为山西省，水资源缺乏，城市化水平不高；两地均有丰富的煤炭资源，重化工业均为主要工业部门之一。
6．针对区域突出的环境问题，两区域目前采取的共同措施有(　　)
A．植树造林，保持水土 B．大力发展新兴产业
C．完善交通，建设水运网 D．煤炭资源的综合利用
答案　B
解析　植树造林，保持水土为山西黄土高原地区可持续发展的重要措施，但不适用于德国鲁尔区；建设水运网，对河道较少的山西不适用；煤炭资源综合利用，但不能根本解决环境问题；加快产业结构调整，发展新兴产业适用于老工业区的改造，有利于区域可持续发展，是两地共同的措施。