1、1 新情境激趣引航江苏省徐州市煤炭资源丰富，市区周围和东北方向的贾汪区是主要开采区，每年从地下开采约2 000万吨煤炭。在采煤过程中，耕地被迫抛荒，原煤、废弃煤矸石的堆放占用大片的土地，露天堆放的矿石在雨水的淋溶下，导致地表水、地下水水质下降。长期的开采形成很多地下采空区，地面沉降，塌陷，这一现象在贾汪区和北部矿区十分常见。徐州因煤而兴，但煤的开采和利用也给徐州的城市建设、环境发展带来一些不得不面对的现实问题。2 新知识预习探究学习目标 1.结合实例，理解非可再生资源的特点，理解化石燃料在开发与利用中的环境问题，并说明合理开发与利用化石燃料的主要措施。2.知道主要化石燃料的分布概况。3.了解发
2、展多元化结构的能源系统的重要意义，以及主要可再生能源的优势和不足。新知预习一、化石燃料的合理开发与利用1化石燃料的分布(1)煤的分布：北半球多于南半球。世界最主要的煤带分布在欧亚大陆上，从本国的华北向西经新疆，横贯哈萨克斯坦、俄罗斯、乌克兰、德国、法国直到英国。北美洲的美国和加拿大也有一个煤带；南半球的煤带断续分布在澳大利亚和南非。中国的煤炭资源主要分布在北方，其中山西、陕西、内蒙古的储量占全国的64%，南方除贵州外，均严重缺煤。(2)石油的分布：世界石油在东半球的集中地带，从地中海地区经中东到印度尼西亚；在西半球的集中地带，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。其中以
3、中东、北非蕴藏量最丰富。中国石油主要集中在东部和西部。2化石燃料的消耗与前景(1)发达国家与发展中国家能源消耗水平差异很大。发达国家能源消耗普遍较高，发展中国家普遍较低。如占世界人口5%的美国，能源消耗却占世界的25%。(2)中国人均能源资源相对不足。(3)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。3化石燃料合理开发与利用中的主要措施(1)采用科学方法开采化石燃料资源，提高资源的回收率。(2)在能源资源开发与使用中，环境保护措施与主体工程同时设计、同时施工、同时验收、同时投入使用，防止资源开发过程中引起环境污染问题。(3)在矿区生产中应保护耕地，合理利用
4、土地。(4)对化石燃料进行深加工和精加工，减少在利用过程中对环境的不良影响。(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环境问题日益显著。3措施减少对化石燃料的消耗，日益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，
5、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
6、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热液中储存的能量。(3)优缺点：成本低廉，但可供开发的地点不多，而且更新速度较慢，地热蒸汽中含一些有毒有害物质。问题探究1.中国和世界的能源消费结构有何不同？提示：中国能源消费以煤炭为主，世界能源消费以石油为主。2什么是新能源？提示：新能源是指目前尚未被广泛利用，而正在积极研究以便推广利用的能源。3 新课堂互动探究要点一 化石燃料的合理开发与利用1化石燃料的基本概念主要是指煤炭、石油、天然气、油页岩等矿物燃料。它们是重
7、要的非可再生资源，也是人类目前主要利用的能源。2化石燃料的分布总特征：各种化石燃料在地球上分布很不均衡。(1)煤炭分布煤的分布总特征北半球多于南半球欧亚大陆：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、法国直到英国北半球北美洲的美国和加拿大也有一个煤带这两个煤带的煤炭储量占全球的96%南半球主要分布在澳大利亚和南非中国主要分布在华北，其中山西、陕西、内蒙古三省区的储量占全国的64%，南方除贵州外，均严重缺煤(2)石油和天然气的分布石油和天然气的分布总特征在地理分布上的集中程度大于煤炭世界分布状况在东半球，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
8、国西部、墨西哥和委内瑞拉，到哥伦比亚。其中以中东、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中国的分布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(1)全世界每年都要消耗大量的能源，发达国家与发展中国家能源消耗水平差异很大。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)中国能源资源丰富多样，但是由于人口众多，目前人均能源资源相对不足。且人均消耗能源水平很低，还不到世界人均能耗的1/3。(3)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。
9、这些非可再生的资源能供人类开采的时间是有限的。4我国石油资源潜在危机与应对措施5煤炭资源开发与利用中的环境问题及保护措施过程环境问题成因环境保护措施沉陷问题地下开采导致岩层变形、移动乃至破坏用碎石、沙、煤矸石等回填采空区开采土地破坏露天开采将上覆地层和表土剥离，剥离后土体或岩石堆放保护好地表土层，用城市淤泥回填矿区，进行复垦和再种植存放污染空气、水、土壤；占用土地煤炭堆积、废渣自燃、矿山排水等 加强管理，采取应对措施运输污染空气、水、土壤；破坏景观；加重交通压力运输过程产生大量烟尘、粉尘合理规划煤炭运输路线，转化利用方式，变输煤为高压输电，加强煤炭能源基地建设利用热污染、空气污染；造成全球变暖
10、，产生酸雨燃烧释放大量二氧化碳、二氧化硫、粉尘等污染物优化用煤结构；加快洁净煤技术研究和推广，提高煤炭利用率；营造防护林，改善环境6.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，提高资源的回收率，改变乱采滥挖、采富弃贫、破坏矿产资源的现象，减少生产过程中对资源的严重耗损。(2)在能源资源开发与使用中，环境保护措施要与主体工程同时设计、同时施工、同时验收、同时投入使用。要防止各种有机、无机污染物在资源开发过程中进入大气、水体、土壤，引起环境污染问题。(3)在矿区生产中应保护耕地，合理利用土地。因开采能源而扰动、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
11、态。(4)对化石燃料进行深加工和精加工，包括发展煤炭洗选加工，实现脱硫，推广洁净煤技术等，减少在利用过程中对环境的不良影响。(5)实行能源结构改革，在化石燃料中尽可能使用天然气。特别提醒西气东输在我国经济发展与环境保护中的重要作用：有利于西部大开发战略和协调东、西部的经济发展，也有利于东部地区改善大气环境质量。读下面两幅图，回答下列问题。(1)从图甲中可以看出，巨大的供需缺口将使中国石油的对外依赖程度不断扩大，对外依赖程度将于_年超过50%：从图乙中可以看出我国进口的石油主要来源于_地区。(2)在中国原油进口国中与我国相邻的有_个，其最佳运输方式是_运输。(3)世界原油价格已经从38美元一桶涨
12、到了50多美元一桶，能源市场正在提醒我们要尽早为能源供应的前途着想。试分析我国石油安全受到威胁的主要原因。2015中东2管道石油产量增加缓慢，需求量日益增长；石油主要进口渠道来源地区单一，对国际市场依赖性大；需经过长距离的海上运输，存在安全隐患。【解析】本题主要考查读图能力和我国石油资源短缺状况及其解决措施。第(1)题，由图甲可以看出，到 2015 年，石油产量为 1.9 亿吨，需求量为 3.9 亿吨，石油缺口 2 亿吨，超过 50%。由图乙可以看出我国进口石油的国家主要是沙特阿拉伯、伊朗、阿曼，这些国家属中东地区。第(2)题，根据初中地理知识，结合图乙可知，与我国相邻的石油出口国是俄罗斯和越
13、南，输送到我国境内的最佳运输方式是管道运输。第(3)题，结合图甲可以看出，我国在今后十几年中石油产量比较稳定，而消费需求不断增长，这是导致我国石油安全受到威胁的最主要原因。结合图乙可以看出，我国石油进口渠道单一，受这些国家的影响较大，另外海上石油运输距离较远，存在着安全隐患。跟踪练习1 读下图，完成下列问题。(1)试分析我国石油安全受到威胁的主要原因。(2)从能源开发利用角度，简述保障我国石油安全的具体措施。【解析】第(1)题，结合图可以看出我国在今后十几年中石油产量比较稳定，而消费需求不断增长，这是导致我国石油安全受到威胁的最主要原因。第(2)题，解决我国的石油安全问题，首先要优化能源结构，
14、调整产业结构，降低能源消耗和提高能源利用率，再者就是建立石油战略储备基地，拓宽石油进口渠道。【答案】(1)石油产量增加缓慢，需求量日益增长，进口石油来源地区单一，对国际市场依赖性大；需经过长距离的海上运输，存在安全隐患。(2)优化能源结构，扩大煤炭、水能、核能的利用率；调整产业结构，降低能源消耗；加强技术改造，提高燃料利用率；加大勘探力度，努力开发本国油气资源；拓宽石油进口渠道；增加石油战略储备。要点二 发展多元化结构能源系统1发展多元化结构能源系统的必要性从全球发展趋势看，由于人口数量增长，人均能源消费量增长，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
15、问题日益显著。所以，今后世界能源的总趋势是发展多元化结构的能源系统和高效、清洁的能源技术。2几种新能源和可再生能源优、缺点比较能源优点缺点利用形式太阳能能量巨大、无污染、可再生比较分散，受天气影响大光热转换、光电转换风能风力发电，成本较低，不产生空气污染不稳定，变化大，风力发电往往存在储存和输送问题风力发电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会对周围地区环境带来不利影响水力发电潮汐能干净，无污染大坝会阻碍船只和鱼类进出潮汐发电生物能可再生直接燃烧会污染环境，也会造成资源浪费理想的利用方式是沼气地热能成本低廉可供开发的地点少，且更新速度较慢发电、取暖、建温室特别提醒(1)究其根
16、源，风能、水能、生物能间接来自太阳能。潮汐能来自太阳与月球的引力能，地热能来自地球内能。(2)太阳能的分布在地区上存在着差异性。从全球范围看，降水较多的副热带地区、中纬度的大陆内部太阳能丰富。我国太阳能丰富地区位于西北和青藏地区，而东北、东南则相对贫乏。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。青藏地区海拔在4 000米以上，大气稀薄而且清洁，透明度好，天气晴朗干燥，日照时间长，又加上纬度较低，太阳高度大，所以太阳能资源丰富。四川盆地地势低，属亚热带季风气候，雨多、雾多、晴日少，是我国太阳能资源最贫乏地区。(3)风力发电的选址要求年平均风速高，而且比较稳定的地区。阅读漫画“兄
17、弟连”，完成下列问题。(1)出现漫画中情景的主要原因是什么？(2)在“兄弟连”的进攻下，与_相关的产业将“节节败退”？石油是非可再生资源，储量有限；世界经济对石油资源的依赖性强，经济的高速发展，对石油的需求量越来越大。石油(3)为应对“兄弟连”的进攻，我国应怎样做？适度开发国内石油，均衡生产，提高出油率；推广新技术、新工艺，提高石油的利用率，运用经济杠杆促进节油；加强勘探，增加石油的可采储量；到国外开采石油；充分利用国内外石油资源和石油市场；寻找石油的替代品。(答出四条即可)【解析】第(1)题，漫画显示的是石油及其制成品价格不断上涨，其实质是石油供需失衡。第(2)题，石油及其制成品价格上涨，导
18、致与石油相关的工业生产成本增加。第(3)题，应对石油及其制成品价格上涨带来的影响的措施可从三个方面分析：寻找替代品、提高利用率、增加开采量。跟踪练习2 阅读材料，完成下列问题。赵家寨煤矿位于新郑市西部，2007年起开始投入生产，几年来极大地促进了当地经济的发展，提高了当地居民的生活水平，但也导致当地地质环境不断恶化。下面a图示意赵家寨煤矿区地质影响程度差异分布，b、c、d图为a图中区域水文、地质、环境问题的表现。说明赵家寨煤矿区区域水文、地质、环境问题的表现，并提出防治建议。【解析】煤矿开采产生的水文问题主要是地下水水位下降，造成水资源日趋短缺；煤矿开采产生的地质问题主要是大量采空区可能造成地
19、面塌陷，影响地面建筑和耕地出现裂缝；煤矿开采产生的环境问题主要是环境污染。针对煤炭开采过程中的环境问题，可从控制开采、加固和支撑覆盖层、进行填充、减少对地下水的影响、加强地质灾害监测与预报、实施矿产地质灾害治理工程等方面提出防治建议。【答案】矿区的不合理开采，形成大量采空区，地面塌陷明显，地面建筑出现墙体裂缝，耕地出现地裂缝等；破坏了地下水系统，地下水水位急剧下降，水资源愈加短缺。控制开采量，采用新的开采方式；在煤层开采的同时，加固和支撑煤层覆盖层；在交替开采过程中，及时对开采过的煤层进行填充；减少对地下水系统的影响与破坏；加强地质灾害监测与预报，实施矿山地质灾害治理工程。4 新思维随堂自测(
20、2015福州模拟)下面是我国石油消费、生产和出口状况变化图。读图回答12题。1关于我国石油消费、生产和出口状况的叙述，正确的是()生产量和消费量同步增长我国消费的石油以国产为主1995年我国成为石油净进口国20世纪80年代我国石油自给有余A BC DA2解决我国石油紧缺问题，目前可以采取的措施有()限制石油化学工业的发展以新能源全面取代石油拓宽石油进口渠道提高石油资源利用率A BC DC12.【解析】据图可知，我国石油消费量的增长速度快于生产量的增长速度。20世纪80年代时，我国石油生产量大于消费量，自给有余。1996年，我国成为石油净进口国，但至2004年时，我国消费的石油大部分为本国生产，
21、少部分进口。拓宽石油进口渠道，减少对某一区域的过分依赖，可增加我国的石油进口量，解决石油紧缺问题。通过技术改造，提高石油利用率，减少浪费，可减少石油使用量，这是解决石油紧缺问题的重要工业部门，限制其发展是不合理的。开发利用新能源是应对石油危机的重要措施，但在现有技术水平下，不可能以新能源全面取代石油。3读“我国化石燃料产生相等能量情况下排放的污染物统计图”，完成下列问题。(1)使用化石燃料对环境的不良影响主要表现在哪些方面？(2)当前，世界能源消费结构中，天然气所占比例有增长趋势，其主要原因是什么？(3)要解决化石燃料带来的环境问题，必须采取哪些措施？【解析】第(1)题，不同的污染物造成的污染类型不同，灰分会增加可吸入颗粒物，降低大气能见度，SO2、NO2会导致酸雨产生，碳氢化合物会导致光化学烟雾等。第(2)题，与其他化石燃料相比，天然气的优势是显而易见的，如运输、使用方便，燃烧效率高，污染少。第(3)题，解决化石燃料带来的环境问题的措施是多方面的，主要从减少污染物排放和节约能源方面去回答。【答案】(1)(向大气中排放的)灰分会增加可吸入颗粒物，降低大气能见度；SO2、NO2会导致酸雨产生；碳氢化合物会导致光化学烟雾等。(2)化石燃料中天然气对环境的污染较轻。(3)节约能源，提高能源利用率；发展洁净煤技术，调整能源结构；(在能源开发上)面向可再生能源；发展新能源。
