能源资源的开发导学案（新人教必修三）.doc

能源资源的开发 ‎ ‎【学习重、难点】‎ 理解能源基地建设的途径；区域能源基地发展的条件 ‎【主干知识梳理】‎ ‎(一)能源分类：‎ ‎1．能源分类：按照性质分为 和 。‎ 可再生能源是可持续利用的能源。如： 、 、 、 、 等。‎ 非可再生能源指经过漫长的地质时期形成的。主要指 、 、 等 能源。‎ 误区警示　可再生能源是“取之不尽，用之不竭”的。‎ 这种说法是错误的。可再生能源的再生是有一定的周期和能力的，当人类的开发利用超过了它的承受能力，或者超出了能源循环的周期，则可再生能源就难以再生。如水能资源是可再生的，但当人类无限度地利用水资源，超出其循环更新的周期时，地表水就会越来越匮乏，水能资源相应地就不复存在了。因此，可再生能源并非“取之不尽，用之不竭”。‎ ‎（二）、资源开发条件 ‎1．山西省煤炭资源开发条件有 ‎（1） 　‎ ‎（2） 　‎ ‎（3）　　　 　‎ ‎（4）　　　 ‎ ‎（5） 　‎ ‎2． 市场条件：‎ 思考：（1）我国与世界的能源消费结构有哪些不同？‎ ‎（2）我国能源消费结构对山西省煤炭资源开发有什么意义？‎ ‎3.交通条件：‎ ‎(三)能源基地建设 ‎1．‎ ‎2．‎ ‎3．加强煤炭的加工转换：‎ ‎(1)‎ 7‎ ‎(2)‎ 特别提醒　“变输煤为输电”对山西的影响 有利影响：“变输煤为输电”，延长了产业链，增加附加值，并能降低运输成本，可增加山西经济收入，促进经济发展。‎ 不利影响：一是山西缺水，发电要耗费大量水资源，会加重水资源危机。二是当地建设火电站会带来严重的大气污染，加重当地环境压力。‎ ‎(四).能源的综合利用 ‎ ‎1.改革开放初期：山西省产业结构 。全省经济的核心部门是 ，不仅经济效益低下，而且带来严重的生态环境问题。 ‎ ‎2.“六五”时期：开始进行 调整，在 、 资源的基础上构建了 、 、 三条产业链，提高了能源的综合利用程度和附加价值。‎ ‎3.能源综合利用的结果是什么？‎ 思考：读P45页图3.7分析山西省是如何构筑的“煤-电-铝、 煤-焦-化、 煤-铁-钢”三条产业链的，说出每条产业链分别依赖哪些资源，输出哪些产品？说明这种产业结构有何优势 ‎（五)环境保护与治理措施 ‎(1)提高 技术。‎ ‎(2)调整产业结构：‎ 一方面：‎ 另一方面：‎ ‎ (3)“三废”的治理 ‎①废渣：‎ ‎②废气：‎ ‎③废水：‎ ‎（六）山西煤炭工业走循环经济之路的措施：‎ ‎1、‎ 7‎ ‎2、‎ ‎3、‎ ‎4、‎ ‎5、‎ ‎6、‎ ‎【小组合作探究】‎ 一．能源资源开发条件评价的内容 区域能源资源的开发利用规模和方向由区域能源开发条件所决定，具体如下图所示：‎ 二．山西煤炭资源开发的优势条件评价 山西煤炭能源基地的形成与其优越的开发利用条件密切相关，优势条件的评价具体分析如下图所示：‎ 三．山西省煤炭资源开发面临的问题 ‎(1)煤炭外运能力不足 ‎①煤炭运输量大——全国对能源的需求迅速增长，山西生产的煤炭大部分输出外省。‎ ‎②受所处地理位置的影响——山西省地理位置比较封闭，东是太行山，南是黄河，不利于晋煤外运。‎ ‎(2)水资源短缺 ‎①原因 四．能源综合利用前后的对比 对比项目 能源综合利用前 能源综合利用后 产业结构 单一结构 多元结构 主导产业 煤炭工业(采掘工业)‎ 原料工业(冶金、化学、建材)‎ 能源综合利用 程度低 程度高 7‎ 输出产品 原煤输出 电力、煤气和液化气、焦炭、钢材、铝制品、化工产品 结果 结构效益低下，生态环境问题严重 提高了能源的综合利用程度和附加价值，实现了产业结构升级 产业链 煤炭生产—原料输出 煤—电—铝、煤—焦—化、‎ 煤—铁—钢 五．山西能源基地建设中的环境保护 山西省在煤炭能源的开发和综合利用过程中存在的主要环境问题既有环境污染，也有生态破坏。山西为了走可持续发展之路在煤炭能源基地建设中采取的具体措施主要有以下几方面：‎ ‎1. 提高煤的利用技术 ‎2. 调整产业结构 ‎3. “三废”的治理 ‎【资料拓展】‎ ‎1、煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷),与煤炭伴生、[1]以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气，热值是通用煤的2-5倍，主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于‎1.13kg汽油、‎1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，[2]几乎不产生 7‎ 任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70%到85%。煤层气的开发利用具有一举多得的功效：提高瓦斯事故防范水平，具有安全效应；有效减排温室气体，产生良好的环保效应；作为一种高效、洁净能源，商业化能产生巨大的经济效益。‎ ‎2、成煤的五大条件 ‎(1)物质条件 ‎ 主要是成煤的原始植物，包括高等植物和低等植物。 植物遗体大量堆积是成煤的物质条件 ‎ 高等植物形成的煤叫腐植煤，低等植物形成的煤叫腐泥煤。 由高等植物和低等植物共同形成的煤叫腐植腐泥煤。 ‎ ‎(2)堆积条件或环境条件 ‎ 泥炭沼泽：常年积水，极其潮湿，内有大量植物生长、堆积，植物死亡后遗体被沼泽水覆盖，并与氧呈半隔绝状态，使植物遗体不至于完全氧化分解，经生物化学作用形成泥炭。 ‎ 泥炭沼泽的形成取决于古植物、古气候、古地理和大地构造4个条件。 ‎ 沼泽根据不同的分类标准分为低位沼泽、高位沼泽、中位沼泽；滨海泥炭沼泽、三角洲平原泥炭沼泽、红树林泥炭沼泽；草本泥炭沼泽、木本泥炭沼泽；淡水沼泽、半咸水沼泽、咸水沼泽等。 ‎ 堆积方式（原地生成、异地生成）、形成泥炭的植物群落（高等植物、低等植物）、沉积环境（浅沼的、湖沼的、微咸水的、咸水的、富含钙质的）和养分供给（富养分的、贫养分的）、PH值、细菌活动性、硫的供给、泥炭的温度、氧化还原电位等因素决定了煤层原始特征。 ‎ ‎(3)温度和压力条件 ‎ 温度和压力决定于埋藏深度 。成煤应有一定的埋藏深度 。煤化程度是煤受热温度和持续时间的函数。温度越高，变质作用的速度越快。 ‎ ‎(4)时间条件 ‎ 漫长的地质年代[宙、代、纪、世、期] 一般需要几千万到几亿年的时间 ‎ ‎(5)地质条件 地壳运动 ‎3、煤矸石（gān shí）‎ 煤伴生废石。在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值。含碳20%～30%有些含腐殖酸。中国历年已积存煤矸石约1000Mt，[1]并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃污染空气或引起火灾 用途：煤矸石弃置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。中国积存煤矸石达10亿吨以上，每年还将排出煤矸石1亿吨。为了消除污染，自60年代起，很多国家开始重视煤矸石的处理和利用。利用途径有以下几种：‎ ‎①回收煤炭和黄铁矿：通过简易工艺，从煤矸石中洗选出好煤，通过筛选从中选出劣质煤，同时拣出黄铁矿。或从选煤用的跳汰机──平面摇床流程中回收黄铁矿、洗混煤和中煤。回收的煤炭可作动力锅炉的燃料，洗矸可作建筑材料，黄铁矿可作化工原料。‎ ‎② 用于发电：主要用洗中煤和洗矸混烧发电。中国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物（发热量每公斤约2000大卡）发电。炉渣可生产炉渣砖和炉渣水泥。日本有10多座这种电厂；所用中煤和矸石的混合物，一般每公斤发热量为3500大卡；火力不足时,用重油助燃。德意志联邦共和国和荷兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起，以利用中煤、煤泥和煤矸石发电。‎ 测试煤矸石的发热量应使用专门的仪器进行，微机量热仪可以满足发热量的测试。‎ ‎③ 制造建筑材料：代替粘土作为制砖原料，可以少挖良田。烧砖时，利用煤矸石本身的可燃物，可以节约煤炭。煤矸石烧结空心砖。煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥 ‎【达标检测】‎ 一、选择题 新中国成立 7‎ ‎60多年来，山西省向全国提供了上百亿吨煤炭，而在山西大地上积存的煤矸石已达12亿吨，形成了300多座大型矸石山，占地约1.667万公顷。读“煤矸石及粉煤灰综合利用产业链示意图”，完成1～2题：‎ ‎1．山西省煤炭资源开发最具优势的条件是 (　　)‎ A．储量丰富，开采条件好 B．交通运输便利 C．消费市场广阔 D．开采技术水平高 ‎2．煤矸石和粉煤灰的综合利用产生的综合效益有 (　　)‎ ‎①节约土地资源　②提高煤炭利用的附加值　③增加煤炭的输出量　④优化产业结构，延长产业链 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④‎ ‎　近两年山西省对煤炭工业进行改革，截至目前，全省矿井总数由2 600座减少到了1 053座，整合矿井数量占总数近60%。其中70%以上的保留矿井达到90万吨以上，而30万吨以下的小煤矿全部淘汰。读“2001～2008年全国煤炭生产量和消费量统计图”，回答3～4题。‎ ‎3．关于我国煤炭生产量和消费量的叙述，正确的是 (　　)‎ A．生产量大于消费量 ‎ B．消费量持续增长 C．生产量持续增长且生产量的增长速度超过消费量的增长速度 D．从煤炭生产量和消费量的增长趋势来看，目前我国煤炭生产量完全能满足我国能源的需求 ‎4．山西煤炭业整合重组的主要目的是 (　　)‎ A．增加煤炭开采量 B．提高开采技术和开采率C．增加税收收入 D．提高生产效益 山西煤炭资源丰富，是我国重要的能源基地，但如何正确对待发展与生态环境建设是人们所必须面对的现实问题。据此完成5～6题：‎ ‎5. 山西省产生生态环境问题的根源是 (　　)‎ A．露天开采 ‎ 7‎ B．矿区道路的铺设 C．井矿巷道的建设 ‎ D．以重化工业为主的产业结构 ‎6. 山西能源基地经济发展的关键是 (　　)‎ A．加强原煤的生产和输出 B．优化产业结构，延长煤炭的产业链 C．合理利用土地资源 D．禁止乱砍滥伐，保护植被 二、综合题 ‎7. 读“山西煤炭外运线路图”回答1-3题：‎ ‎(1)结合所学知识和图中信息，分析山西能源基地建设的有利区位条件。‎ ‎(2)你认为山西拟建的铁路应位于什么地方？简述理由。‎ ‎(3)__________资源缺乏是限制山西煤炭开发和能源基地建设的重要因素，该问题产生的原因包括哪些方面，你认为应如何解决？‎ ‎【课后学习反思】‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 7‎