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1、精选优质文档-倾情为你奉上第二节 非可再生资源合理开发利用对策课时安排：2课时 教学目的： 1结合实例，理解非可再生资源的特点。2知道主要化石燃料的分布概况。3结合实例，理解化石燃料在开发与利用中的环境问题。4结合实例，说明合理开发与利用化石燃料的主要措施。5了解发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。 教学重难点：重点：1理解化石燃料在开发与利用中的环境问题。2合理开发与利用化石燃料的主要措施。3主要可再生能源的优势和不足。难点：发展多元化结构的能源系统的重要意义教具准备：多媒体图片教学方法：讲授法、案例分析法、探究教学法等教学过程：第一课时：化石燃料的合理开发与
2、利用 导入： 非可再生资源（如化石燃料、金属矿产、非金属矿产等）是在一定条件下经过漫长的地质年代形成的，用一点，少一点，目前人类正面临一些非可再生资源濒临耗竭的问题，对于化石燃料的合理开发利用已引起世界各国的普遍关注，如何才能解决其开发与消费中所产生的多种环境问题呢？一、化石燃料的合理开发与利用 （一）化石燃料的基本概念主要指煤炭、石油、天然气、油页岩等矿物燃料。它们是重要的非可再生资源，也是人类目前主要利用的能源。阅读能源资源的重要性 通过本阅读材料，能够让学生了解以下内容： 1能源是近代社会发展的最基本物质基础。是经济和社会发展的动力因素，是一国发展的最重要战略资源之一。2能源工业对于经济
3、与社会的可持续发展以及民生保障都极为重要。保障能源供应、确保经济安全以及解决能源消费中出现的环境问题，已受到世界各国的共同关注。3中国是世界第二大能源消费国和第三大能源生产国，能源问题是我国21世纪进行现代化建设必须解决的重大问题。 （二）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主要分布带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。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。中国煤炭分布主要分布在华北，其中山西、陕西、
4、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。阅读煤炭的质量及其环境影响通过本阅读材料，能够让学生了解以下内容：1煤炭的分类：无烟煤、烟煤和褐煤2. 其优劣评价指标：等级和品质（1）等级：指含碳量、燃烧热量及挥发分含量；（2）品质：由硫、灰分、其他有害物的含量决定。3通常以无烟煤质量最优，褐煤最差。燃烧优质煤，单位质量提供的热量高，释放污染少。燃烧质量差的煤，释放污染大。从而让学生认识到能源生产和消费是中国大气污染的主要来源。2石油和天然气的分布石油和天然气的分布备注总特征在地理分布上的集中程度更大于煤炭主要分布带在东半球，从地中海地区经中东到印度尼西亚；其中以中东、北非蕴藏量最丰
5、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一哈密盆地。思考：分析图38，你认为西气东输在我国经济发展与环境保护中有什么重要作用?点拨：西气东输是21世纪初中国大型的基础设施建设工程。西气东输工程既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。 我国经济发达的广大南方地区石油资源少，煤炭资源也少，但能源的需求量很大，能源的生产和消费之间矛盾突出。再加上
6、世界能源发展的总趋势是使用高效清洁的能源，而天然气是目前最清洁的高效矿物能源之一，其开采、运输、利用过程中对环境造成的不良影响小，这是我国实施“西气东输”工程的两个主要原因。 (三)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。例如，占世界人口5的美国，能源消耗却占世界的25：而占世界人口15的印度，只消耗世界能源的1.5%。 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。中国人均煤炭探明储量，只相当于世界平均水平的50，人均石油可采储量仅为世界平均值的10。中国能源消耗
7、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13。3全球能源的年消耗量仍在增长。由于目前全世界使用的能源大部分取自煤炭、石油和天然气。这些非可再生的资源能供人类开采的时间是有限的。思考阅读以下材料，思考以下问题。全球石油还能开采多少年 据石油专家们粗略估计，人类自1973年以来共向地球索取800亿吨石油。目前，地球上石油储量大约还有1 370亿吨。按照现在全世界每年开采30亿吨石油计算，地球上的石油还可供人类开采4550年。但是随着新油田的发现，人类使用石油的时间可能还会延长。 1你认为石油资源会不会耗竭? 2如果石油资源开采完了，会对人类活动产生哪些影响? 3你
8、认为人们可以采取哪些措施来应对石油资源的耗竭?点拨：关于化石燃料会不会枯竭的问题，可让学生在课下收集相关资料，以正方、反方的形式展开辩论，以锻炼学生的语言表达能力、逻辑思维能力和临时应变能力等。化石燃料耗竭后对人类的影响，以及人类应该采取哪些措施来应对资源的耗竭问题等，也可以组织学生展开讨论，让学生各抒己见，仁者见仁，智者见智，为培养学生的想像能力和创新能力提供足够的空间。 (四)化石燃料开发与利用中的环境问题当今世界能源消耗中，煤炭的比重仍然较为重要，我国能源生产和消费构成中，煤炭更占有主要地位，在目前一次能源中约占70。煤炭在开采、运输和利用过程中可能对环境造成的不良影响过程影响开采破坏地
9、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。(五)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
10、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。思考1你怎样理解在生产与生活中自觉节约能源的重要性？点拨：可以从延长能源的利用寿命和减轻环境污染等方面思考。2为节约能源，你建议社区、学校可以采取哪些措施?点拨：
11、限制空调的使用；控制一些仅仅为了美观而开的灯；控制一些无辜的能源浪费，做到人走灯灭等，对于本组题应充分发挥学生的思考潜能，展开讨论，并给予充分的评价。案1例北京能源结构调整点拨：本案例可参考教材P31案例7，让学生收集北京过去、现在、未来能源结构状况方面的资料，以及政府在调整能源结构方面采取的一些主要措施，实施的一些主要工程等，再在此基础上分析北京能源结构调整的重要意义(从环境保护的角度分析)和成功的经验。板书设计1煤炭分布2石油和天然气的分布(三)化石燃料的消耗与前景(四)化石燃料开发与利用中的环境问题(五)化石燃料合理开发与利用的主要措施3.2.1 化石燃料的合理开发与利用一、化石燃料的合
12、理开发与利用 （一）化石燃料的基本概念（二）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。第二课时：发展多元化结构的能源系统导入：我们上节课学习了化石燃料的合理开发与利用，在20世纪60年代以来，世界能源结构已经由石油时代逐渐过渡到包括石油、天然气、煤炭和核能、水电等多种能源互相补充、竞相发展的时代。二、发展多元化结构的能源系统的必要性1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。2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。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。三、多元化结构的能
13、源系统(一)太阳能1人类利用太阳能的两种转换形式：（1）光热转换，如太阳灶（2）光电转换，如太阳能电池2特点：（1）能量巨大太阳每时每刻都以光和热的形式释放着巨大的能量，每秒钟辐射到达地球表面的能量，相当于600万吨标准煤所释放的能量，并且在今后几十亿年里是用之不尽的。（2）清洁太阳能没有污染。（3）分散太阳能只能在晴天获得，并且能量中大部分消耗于大气、水的循环和植物的生长，现在被人类直接利用的还很少，其最主要原因是太阳能比较分散，不如常规能源集中。3影响太阳能分布的因素【投影】我国太阳总辐射量分布图。【教师】（带领学生读图3.12）：请同学们跟我在图中找到“140”这条等值线，这一条线大致经
14、过大兴安岭、北京西侧、兰州、昆明，再折向北到西藏南部，这条线以西以北地区，绝大部分是高山高原地区，太阳辐射非常丰富，例如拉萨的太阳总辐射量可达到“200”；而这条线（“140”）以东以南地区，局部如四川盆地则只有“80”左右。总体上说，纬度越低，太阳高度角越高，太阳辐射强度越大，但对局部地区而言，还可能受到地形的影响。由此，大家是否可以总结出太阳能分布受到哪些因素影响呢？（1）纬度因素（2）地形因素太阳能在地表分布分散，由于技术、资金等原因，太阳能的能量远远还没有被充分利用，这也是科学界正在研究的问题，我们学生从现在起要学好科技知识，为将来太阳能开发做出贡献，你或许能成为一个太阳能专家。 (二
15、)风能 1.风能的特点（1）可再生能源风能实际上是一种间接形式的太阳能。有人估计，每年地球上风的能量相当于3 200亿吨标准煤的能量。（2）风力、风向不稳定风可以用来推动涡轮机转动而产生电流。在地表的盛行风带和季风气候区中，一般风向比较稳定，但风速却存在显著差异。如：我国东部季风区中冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风，风向虽然较稳定，但风力大小却有一级至十二级之差。由于风速稳定的地方少，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区。因此，风力发电往往存在着储存和输送问题。（3）清洁的能源利用风力发电，成本较低，而且不会产生空气污染。2.风能的利用风力发电思考 建设风力发电
16、站对选址有什么要求?点拨：除了需要一定的机械装置和蓄电装置外，应考虑建在风力较强的沿海、牧区以及偏僻山区。(三)水能 1水能的特点 （1）世界上使用最广泛的可再生能源（目前）（2）发电成本较低（当大坝和电厂建成后）（3）能源清洁（4）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(图314)。思考结合图314，分析水坝建设对环境可能造成的有利影响与不良影响。提示可以参考图3.14回答。（建议：建设水坝对环境的可能影响，教师可组织学生就修建水库的利弊展开讨论。讨论时可以从总体上展开，即主要以图314提供的线索为主要依据，也可以以“案例”的形式展开讨论。例如，教师可以收集世界上已建成的尼罗
17、河上阿斯旺水坝建成后对环境的影响来加以说明(下面资料)。）阿斯旺大坝建设的利与弊 阿斯旺大坝建在世界上最长的河流尼罗河上，是埃及规模最大的水利工程，1960年动工，1970年完工。 大坝的建成给埃及带来了巨大的效益：免受尼罗河定期泛滥造成的水患；大大增加了可利用的水资源，显著扩大灌溉面积，增加了耕地和农作物的产量；利用大坝的落差每年可发电100亿千瓦时，占埃及全国发电总量的40；提高了尼罗河下游的通航能力；大坝以上的水库促进了渔业和旅游业的发展。 但是，大坝的建成也带来了一些环境问题：由于大量含有腐殖质的泥沙被拦蓄在库区，下游两岸失去了过去每年由洪水带来的天然肥料，土地逐渐变得贫瘠，造成棉花大
18、量减产；大坝下游的水库灌区因常年引水灌溉，大部分水浇地发生盐渍化和涝渍，造成作物的减产；下游河水含沙量减少，对河床的下切作用加强，同时因人海水量与沙量大减，使海岸线受侵蚀，海水入侵；沙丁鱼等海鱼的饵料被拦截，使近海鱼类减少，产量下降。 面对这种种问题，埃及政府也采取了相应的措施，来减缓大坝对环境的影响。例如，采用合理灌溉充分排水(特别是暗管排水)措施，治理土壤的盐渍化；为了制止河床进一步下切，建造拦水坝；在海岸受侵的严重地段修筑护堤，防止海岸线的退缩；等等。也可以在讨论图314的基础上，让学生再去收集相关实际资料，以说明修建水坝对环境的影响有相似的地方，但也有明显的地区差异，要具体问题具体分析
19、，并对我国修建三峡水坝可能对环境造成的影响进行预测等。 2我国水能资源的分布 我国水能资源极为丰富，可开发的水能约有38亿千瓦，居世界首位。但按人口平均的可开发水能资源仅为世界平均数的60，并且分布很不均匀(图315)。(四)潮汐能（1）潮汐的概念：太阳与月球的引力使地球上的海水呈周期性的涨落。白天海水上涨叫“潮”，晚上海水上涨叫“汐”。（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）潮汐能发电原理：在海湾或河口上建造一个稍低的大坝，以拦截涨潮时涌入的海水，拦在大坝里的水流经大坝时推动水轮发电机组而发电。（4）潮汐能特点：干净、无污染。(五)生物能沼气案2例“三位一体”的沼气
20、利用模式通过案例阅读能够分析、归纳在我国农村发展沼气的重要意义。1我国广大农村原料丰富，可以分散制取，就地使用，投资少、建设快。2利用农业生产本身提供的生物物质制取沼气，不但可以合理、经济、有效利用生物能，提高燃烧热能的利用率，解决农村生活燃料的不足，而且还有许多其他好处，如，缓解农村燃料同饲料、肥料之间的矛盾；实现秸秆还田，增加土壤有机质含量，稳定和提高土壤肥力，促进农业增产；减少对林木的砍伐，保护林木生长等。思考生物燃料与风能、水能相比，有什么相似点和?提示相似点：清洁的能源；不同点：适合在农村推广使用，操作简单。 (六)地热能1概况：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
21、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。3用途：发电、取暖、建地热温室等。如：我国西藏的羊八井也是地热能丰富的地方，那里的地热能已经用于发电。4特点：优点：成本低廉，缺点：可供开发的地点不多，而且更新速度较慢。地热蒸汽中常含一些有毒有害物质。阅读未来的理想燃料氢通过阅读能够了解一下内容： 1氢的特点：干净、无污染的燃料。燃烧值高。将氢气可以通过冷却、加压，变成液态氢。液态氢燃烧时产生的热量更高，能够通过管道运输。2优势人们首先将它使用在汽车上，以氢为燃料，汽车在低温下也能发动。液态氢是导弹、火箭和宇宙飞船的最佳燃料。曾经多次飞往月球的“阿波罗”宇宙飞船，就是用液态氢作为燃料的。板书设计3.2.2 发展多元化结构的能源系统(二)风能1.风能的特点（1）可再生能源（2）风力、风向不稳定（3）清洁的能源2.风能的利用风力发电(三)水能 1水能的特点2我国水能资源的分布(四)潮汐能(五)生物能沼气(六)地热能二、发展多元化结构的能源系统的必要性三、多元化结构的能源系统(一)太阳能1人类利用太阳能的两种转换形式：2特点：（1）能量巨大（2）清洁（3）分散3影响太阳能分布的因素（1）纬度因素（2）地形因素专心-专注-专业