2.2 煤炭、石油资源的利用与保护
●课标要求
1．举例说明非可再生资源耗竭对人类活动的影响，并说出人类采取的相应措施。
2．根据相关资料，说出非可再生资源开发过程中应采取的环境保护措施。
●课标解读
1．通过举例让学生感受和理解煤炭石油资源在开采过程、运输过程、加工过程和利用过程中对环境的影响。
2．根据相关资料让学生掌握煤炭、石油的开发中应采取的环境保护措施。
3．通过举例让学生了解非可再生资源的耗竭对人类的影响，并引导学生分析人类采取的相应措施。
●新课导入建议
利用油船原油外泄造成的海洋污染和生态破坏的事例导入新课——煤炭、石油资源的利用与保护。
●教学流程设计
①看教材P24～26填写[课前自主导学]中的“知识1、煤炭、石油的开发和利用对环境的影响”并完成[思考交流]1；②看教材P26～28填写[课前自主导学]中的“知识2、煤炭、石油的开发中应采取的环保措施”并完成[思考交流]2；③看教材P29～30填写[课前自主导学]中的”知识3、非可再生资源的耗竭对人类的影响”并完成[思考交流]3。→步骤1：导入新课，教师通过提问，检查预习效果。
↓
步骤4：师生互动完成“探究2”[问题导思]1、2、3。←步骤3：教师通过[例1]和[图表活动解读]中教材P24图2－2－1的解读以及[思考解答]中对教材P25、P27思考的解答，讲解研析“煤炭、石油的开发和利用对环境的影响”，总结方法规律。←步骤2：师生互动完成“探究1”[问题导思]1、2、3。
↓
步骤6：教师通过[例2]和[图表活动解读]中的[思考解答]中对教材P29、P30
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思考的解答，讲解研析“非可再生资源的耗竭对人类的影响”，总结方法规律。→步骤6：由学生自主总结本课时学习的主要知识，然后对照[课堂小结]，以明确掌握已学的内容，安排学生课下完成[课后知能检测]。
课 标 解 读
重 点 难 点
1.根据有关资料，说出非可再生资源开发过程中应采取的环境保护措施。
2.举例说明非可再生资源耗竭对人类活动的影响及采取的相应措施。
1.煤炭、石油的开发和利用对环境的影响及环保措施。(重点)
2.非可再生资源耗竭对人类活动的影响及采取的相应措施。(难点)
煤炭、石油的开发和利用对环境的影响
1．开采过程对环境的影响
(1)对土地破坏：煤矿开采活动对土地可造成直接破坏，如露天开采可直接破坏地表土层和植被；矿石开采过程中产生的废弃物需要大面积的堆积场地，从而导致对土地的大量占用。
(2)对环境污染：对周围土地、水域和大气造成污染。
2．运输过程对环境的影响
煤炭在堆存、装卸过程中会发生自燃或扬尘，从而污染大气环境，同时会由于水的浸泡流失而污染水系。石油运输过程中，油船外排的洗舱水会污染海洋，油船原油外泄会造成严重的海洋污染。
3．加工过程对环境的影响
(1)洗选的影响：会排出大量洗煤水。
(2)在干燥过程中会产生大量的灰尘、氮氧化物和硫氧化物。
(3)在液化和气化过程中还会产生大量的一氧化碳、烃类、氨气和废渣。
(4)石油在加工过程中，会排放大量的废水、废气和废渣。
4．利用过程对环境的污染
(1)工业革命以来，由于燃料消耗激增和森林面积减少，导致全球气候变暖，危及整个地球生态系统。
(2)化石燃料燃烧时向环境排放氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳等空气污染物，导致
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酸雨的形成。
(3)各类电站的废热水排入水域时，热污染使水体各类无机氮含量增加，从而使得整个水生生态系统受到影响和破坏。
1．煤炭开发利用过程中对环境的影响非常大，那么以后我国可以完全用可再生能源、新能源代替煤炭吗？
【提示】 不可以。我国能源需求量大，煤炭储量丰富，开采成本低，能满足能源需求，新能源可供利用量相对较小，无法满足国民经济需要，所以煤炭资源的主体地位在短期内不会改变。
煤炭、石油的开发中应采取的环保措施
1．实行矿区土地的复垦
(1)概念：对抛荒的土地进行再次开垦。
(2)复垦模式
2．提高能源综合利用效率
3．建立循环型经济模式
(1)循环经济概念：运用生态学规律指导人类社会经济活动的生态经济，是与环境和谐发展的经济模式。
(2)与传统经济对比
传统经济
循环经济
流程
资源—产品—污染排放(单向)
资源—产品—再生资源(循环)
特征
高消耗、低利用、高污染
低消耗、高利用、低污染
原则
减量化、再利用、再循环
4.资源型城市转型，发展特色产业
随着资源的耗竭，资源型城市要发展，必须调整产业结构，发展特色产业，如把旅游业作为接续产业。
2．建设生态工业园可以杜绝污染吗？
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【提示】 建设生态工业园区的目的是为了减小环境污染，改善企业经营状况，推动社会经济增长，实现经济与环境的协调发展。因此，建设生态工业园区并不能杜绝环境污染，而只能将污染减至最小。
非可再生资源的耗竭对人类的影响
1.促进社会结构和社会组织的改变。
2．促进技术和科学的进步。
3．造成生活方式的改变。
4．引发地区冲突和战争。
3．矿产资源利用的深度和广度的扩大，会加快矿产资源耗竭的速度。这种说法是否正确？
【提示】 这种观点是错误的。随着矿产资源利用的深度和广度的不断扩大，世界各国利用矿产资源的品种日益增加，类型越来越多，品位要求不断降低，综合利用的程度越来越高。再加上海底矿产资源的开发利用已经开始，钻探技术的不断进步，将给人类开发利用地壳深层极其丰富的矿产资源开辟广阔的前景。所以矿产资源利用的深度和广度的不断扩大，有可能延长了某些矿产资源耗竭的年限。
煤炭、石油的开发和利用对环境的影响
【问题导思】
1．采矿在地下，不会对环境造成破坏，这种说法是否正确？
【提示】 这种认识是错误的。采矿活动分地下开采和露天开采两种，无论是哪一种开采方式，都会对环境造成不良影响。地下开采是把矿物从地下开采出来，开采后形成的地下空间使矿区周围的应力分布发生变化，导致地下采空区以上岩层变形、移动乃至破坏，引起断裂、塌陷，甚至地表整体下沉。露天开采是将矿体的上覆地层和表土剥离后直接采掘矿石，因大规模地挖掘，使表土层疏松，造成水土流失加剧，土地退化；剥离后的土体或岩石堆放占用了大量土地。
2．要解决我国化石燃料带来的环境问题，必须采取哪些措施？
【提示】 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。
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3．根据循环经济的原理，将下列有关生产环节合理地联系起来：小麦种植、啤酒厂、沼气、畜牧业。
【提示】 小麦作为生产啤酒的原料，啤酒糠用来饲养动物，动物粪便和小麦秸秆作为生产沼气的原料，沼气做饭、照明，沼液可以养猪，残渣可作为种植小麦的肥料。
开
发
和
利
用
对
环
境
的
影
响
①直接破坏土地，如露天采煤会破坏地表土层和植被；井下采煤会导致采空区地面塌陷；采煤产生的废弃物堆放要占用土地。②污染环境，堆放的废弃物会污染周围的水土和大气
煤炭运输过程可能会发生自燃或扬尘，污染大气；煤炭堆放占用土地，破坏景观，造成污染；石油运输过程中可能会造成海洋污染
煤在洗选时排出大量洗煤水；在干燥过程中会产生大量的灰尘、氮氧化物和硫氧化物；在液化和气化过程中会产生大量的一氧化碳、烃类、氨气和废渣；石油在加工过程中，排放大量的废水、废气和废渣
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会产生大量一氧化碳、粉尘以及多种烃类化合物，污染空气；释放大量的二氧化碳，造成全球增温；释放二氧化硫和氮氧化物，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
我国是一个以燃煤为主的国家，在能源消费构成中煤炭占65%以上。据此完成下列问题。
(1)大量燃烧煤炭，最容易产生的环境问题是( )
A．臭氧层破坏
B．酸雨
C．光化学烟雾事件
D．水体污染
(2)近40年来，北京一些景点的汉白玉雕像被严重腐蚀，其主要原因是( )
A．燃烧产生的颗粒，作为凝结核使城市降雨增多
B．城市的气温比郊区高
C．产生的烟熏坏了汉白玉雕像
D．燃烧产生二氧化硫等有害物质，形成酸雨
(3)下列地区，酸雨最严重的是( )
A．西北地区 B．青藏高原地区
C．沪宁杭地区 D．江汉平原地区
【思路点拨】 我国是一个以燃煤为主的国家，燃烧大量的煤炭，会产生大量的二氧化硫和氮氧化物，从而产生酸雨。
【解析】 第(1)题，大量燃烧煤炭会排放大量的二氧化硫气体，二氧化硫是形成酸雨的主要污染源。第(2)题，酸雨造成的危害主要是使河湖水、土壤酸化，危及生物生存及人体健康，腐蚀建筑物等。第(3)题，酸雨的强度取决于酸性气体的浓度，或者能源消耗量，另外也有地形等自然原因。我国沪宁杭地区，经济最发达，工业排放的硫氧化物相对也较多。
【答案】 (1)B (2)D (3)C
非可再生资源的耗竭对人类的影响
【问题导思】
1．20世纪70年代石油危机出现之后，国际社会是如何应对的？
【提示】 成立了国际能源委员会，并建立了全球石油期货交易市场和供应储备，以便应对石油危机。
2．人类社会应对资源缺乏所采取的基本方法是什么？
【提示】 通过技术改进提高资源的利用效率，或者通过技术进步寻求新的替代品，一直是人类社会应对资源缺乏所采取的基本方法。
3．针对我国进口石油越来越多的现状，从节约石油和开发石油替代品方面考虑，你有哪些合理化建议？
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【提示】 (1)节约石油方面：①加大科技投入，研制节油设备，提高石油利用率；②加大石油管理力度，杜绝浪费现象。
(2)开发替代能源：①开发研制太阳能动力汽车；②研制以酒精为动力的汽车；③研发煤炭液化技术，部分替代石油。
影响
表现
促进社会结构和社会组织的改变
当常规能源等非可再生资源短缺以至耗竭时，人类会以更高效率利用资源的形式组织起来，以便更大限度地利用有限的资源
促进技术和科学的进步
通过技术改进更有效地利用资源，或者通过技术进步寻求新的替代品
造成生活方式的改变
人们提出了可持续发展的思想，并正在自觉地改变着自己的生活方式
引发地区冲突和战争
如中东地区不断发生的战争
运用结构图表，记忆石油危机应对措施
石
油
危
机
应
对
措
施
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
加强石油资源的勘探，增加可采储量
充分利用国内外石油资源和石油市场
建立石油战略储备体系
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读世界14种重要矿产的耗竭年限预测示意图，回答下列问题。
(1)矿产资源属(可再生、不可再生)________资源，其数量是________。
(2)就世界矿产资源的消费量看，占绝大多数的国家是________。
(3)矿产资源可开采寿命的减少与消费增长率之间的关系是__________________________________。
(4)合理利用矿产资源主要是提高资源的________，减少浪费，延长资源的________。
【思路点拨】 矿产资源作为非可再生资源数量是有限的。随着人口数量和物质消费量的加速增长，现在人类对于能源和矿产资源的消耗速度是历史上绝无仅有的。就实际消费来看，占世界人口约26%的发达国家消耗着世界总能源开采量的77%。通过技术改进更有效地利用资源延长消耗年限是应对资源缺乏的基本方法之一。
【解析】 矿产资源是人类生活和经济活动依赖的自然资源的重要组成部分，属不可再生资源，数量是有限的。人口的持续增长、工农业规模的扩大、交通的发展使得人类对矿产资源的需求量逐年增大，资源短缺状况日益明显，发达国家更为严重。合理开发利用矿产资源对人类坚持可持续发展，保护人类的生存环境具有重要意义，必须引起我们足够的重视，提高利用率、延长消耗年限。解答本题就是要培养这方面的认识能力。
【答案】 (1)不可再生 有限的 (2)发达国家
(3)消费增长量大的矿产其可开采寿命就衰减得较快
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(4)利用率 利用时间
[图表展示]
教材P24图2－2－1 山西省平朔安太堡露天煤矿
[解图精要]
无论露天开采还是地下开采，采矿活动都会对地表形态产生重大影响特别是会导致矿区周围土地的变化。
1．露天开采需要把矿体上的上覆地层和表土进行剥离，剥离出的岩石和土体的堆放又要侵占大量土地，所以露天开采常常造成双重的土地破坏。
2．地下开采常常引起地层断裂和塌陷。
[图表应用]
露天采矿对生态环境的影响，不可能的是( )
A．导致土地退化 B．造成水污染
C．导致生物多样性 D．加剧水土流失
【解析】 露天采矿是将矿体的上覆地层和表土剥离后直接采掘矿石，能导致地面植被破坏、生态环境恶化、生物种类减少。
【答案】 C
教材第25页思考
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【答案】 石油运输过程中的原油泄漏会造成海洋污染和生态破坏，导致鱼类死亡，引起海鸟死亡，破坏了海洋生态系统。原油漂浮到岸边沙滩上，破坏了海岸环境，影响旅游业的发展和居民的生活。
教材第27页思考
【答案】 1.日本重视节能。(1)日本高度重视提高非生产性领域的能源效率，通过科技投入，开发利用节能生活用品。(2)在交通领域也十分注重节能。关注轿车节能，实行公交优先，利用智能交通系统避免公交车堵塞。(3)修改《节约能源法》，导入了“领先原则”，利用科技，创新节能新产品。(4)在民用与办公建筑物方面，继续提高隔热性能，注意开发建筑物“开口部位”的隔热技术。(5)在开发新能源领域，注重对太阳能发电等可再生能源的开发和利用，在主要的新能源开发方面已走在世界前列。
2．在实际生活中，自己要从节能小事做起，节约能源。如节约照明用电，使用节能灯，做到人走灯灭；倡导坐公交车，少坐轿车；家用空调的温度夏季调得不宜太低冬季不宜太高，家用电器设备在工作完成后切断电源，避免只关电器电源，家用电器仍有部分在工作耗电；使用太阳能热水器，节约电能等。
教材第29页思考
【点拨】 除了电池汽车、太阳能汽车外，还有生物能源乙醇、生物柴油、生物制氢等。发展前景可依据原料分析。
教材第30页思考
【答案】 1.节能示范楼主要是从节能照明、自控系统等方面节能的。中美节能示范楼的建筑特点之一是加大了采光面积，窗子特别大，目的是充分利用光照，以节省能源。
2．可以设置太阳能热水器、将背阳处的窗子设计的偏小、屋顶安装太阳能电池发电供晚间使用等进行建筑物的节能。
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煤炭、石油
资源的利
用与保护
开发和利用对环境的影
响：开采、运输、加工、利
用过程对环境的影响非可再生资源的耗竭对人类
的影响：促进社会结构和社会
组织的改变；促进技术和科学
的进步；造成生活方式的改变开发中应采取的环保
措施：实行矿区土地的
复垦；提高能源综合利
用效率；建立循环型经
济模式；资源型城市转
型，发展特色产业
一、选择题
1．解决我国能源问题的途径，正确的是( )
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
【解析】 经济要发展，所以不能通过控制生产规模来减少能耗，不稳定性能源也要合理适度地开发利用，要立足国内外能源市场，确保我国的能源供应。
【答案】 B
2．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( )
①可取代一些核电站，减少核废料的污染 ②不产生CO2
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，减轻“温室效应” ③可取代水电站，改善大气质量 ④部分替代煤和石油，减轻对大气的污染
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【解析】 可燃冰是天然气水合物，燃烧依然会产生温室气体，同时目前也不可能大规模开发而取代水电站。
【答案】 D
二、综合题
3．阅读材料，回答下列问题。
材料一 下图为世界能源消费构成比例变化图。
材料二 日本能源安全情况(1973和2000年度)。
能源状况
1973年
2000年
能源进口依赖率(%)
89.4
81.0
石油消费比重(%)
77.4
53.0
进口中东石油占进口石油比重(%)
79
82
材料三 中东地区的动荡局势和美国对中东石油的垄断使得日本开始重视从其他地区进口石油。日本如果能够争到铺设通往俄罗斯的石油管道，那么俄罗斯每天向日本出口100万桶石油。日本对中东石油的依赖度就可以降低到65%。
(1)从材料一中可看出2030年后天然气的消费比重将超过石油，其最主要的原因是____________________________________。
(2)材料三是日本针对它的什么能源安全问题而做出的努力？
(3)读材料二和材料三，从地理角度思考我国可以从日本能源安全情况的变化中得到哪些启示？
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【解析】 本题主要考查学生的分析理解能力。第(1)题，对照材料一中世界能源消费构成中石油的比例在下降，天然气的比例在上升，2030年后，天然气消费比重将超过石油。因为天然气的环境效益比石油高。第(2)题，日本的石油目前主要来自中东地区。材料三中反映的是日本为解决石油来源单一化而作出的努力。第(3)题，从日本能源安全状况的变化中，我们可以得到以下启示：减少对石油的依赖，实施能源来源多元化，节约能源，提高能源的利用效率。
【答案】 (1)天然气对环境的污染程度较轻
(2)石油来源过分依赖中东(或石油来源单一化)。
(3)能源结构多元化，能源来源多元化，节约能源，提高能源利用效率等。
4．阅读以下资料，完成下列问题。
材料一 中国石油中长期供需平衡表。(单位：百万吨)
年份
2000
2010
2020
2050
国内需求量
200
300
400
500
国内供给量
160
170
180
100
供需缺口
40
130
220
400
材料二 国际经验表明：当一国的石油年进口量超过50百万吨以后，国际市场行情的变化就会影响这个国家的经济运行，超过100百万吨，国家就应该有包括外交、军事、经济在内的有力措施，来保证石油安全。
材料三 2002年中国原油进口来源分布图。
(1)未来15年内，我国石油需求量的增加速度________(超过或低于)石油生产的增长速度。到________年后，所需石油的50%以上依赖进口。
(2)根据材料三提供的信息，写出我国最重要的输油路线。
(3)根据材料三分析，我国是否存在石油安全问题，并说明原因。
(4)从能源开发利用的角度，简述保障我国石油安全的具体措施。
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【解析】 本题主要考查对我国石油安全问题的理解。第(1)题，从表中可以看出，我国由于经济快速发展，石油消费量增长迅速。而国内储量有限，因此已成为石油净进口国。2020年后所需石油50%以上依赖进口。第(2)题，目前我国石油进口来源主要是西亚地区(沙特、也门、伊朗、阿曼合计占我国进口量的46%)，因此最重要的输油路线是出马六甲海峡到波斯湾地区。第(3)题，由于我国进口石油来源主要是西亚，需要长距离的海上运输。因而存在石油安全问题。第(4)题，应对石油安全问题，要优化能源结构，调整产业结构，提高能源利用率等。
【答案】 (1)超过 2020
(2)输油路线：波斯湾—印度洋—马六甲海峡—南海(或波斯湾—霍尔木兹海峡—阿拉伯海—印度洋—马六甲海峡—南海)
(3)存在石油安全问题。因为进口石油主要来自西亚地区，并依靠海运，一旦该地区或海上运输发生问题，我国的石油供给将受到严重威胁
(4)①优化能源结构(扩大水能、核能的利用比例)；②调整产业结构；③降低能耗，提高能源利用率；④加强地质勘探，努力开发本国的油气资源；⑤实现石油进口的多元化；⑥增加石油的战略储备。
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