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-1-第二节非可再生资源合理开发利用对策学习目标明目标、知重点了解化石燃料的分布、消耗与前景。理解化石燃料开发利用中的环境问题以及合理开发利用措施。掌握主要清洁能源的优势与不足。一、化石燃料的合理开发与利用1．化石燃料及分布化石燃料主要指煤炭、石油、天然气、油页岩等矿物燃料，它们在地球上分布很不均衡。(1)煤炭分布世界总特征北半球多于南半球北半球煤炭主要分布带主要分布在欧亚大陆上，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，煤质较好中国主要分布在北方山西、陕西、内蒙古三省区的储量占全国总储量的64%，南方除贵州外，均严重缺煤(2)石油和天然气分布总特征在地理分布上的集中程度更大于煤炭世界主要油田分布带在东半球，从地中海地区经中东到印度尼西亚以中东、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，到哥伦比亚中国石油资源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—哈密盆地2.化石燃料的消耗与前景(1)消耗：全世界每年都要消耗大量的能源，其中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)前景：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、-2-石油和天然气。根据1992年世界能源会议的报告，按照目前全世界对化石燃料的消耗速度计算，上述能源可供人类使用的时间大约还有：煤炭，200～220年；石油，45～50年；天然气，50～60年。3．化石燃料开发与利用中的环境问题(1)开采：破坏地表、占地、废渣自燃、水土环境污染等。(2)运输与存放：污染空气、水与土壤，破坏景观，造成污染。(3)利用：污染空气，造成全球增温，导致酸雨形成。4．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，提高资源的回收率。(2)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。(3)保护耕地，合理利用土地。(4)对化石燃料进行深加工和精加工。(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全球环境问题日益显著。3．措施减少对化石燃料的消耗，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，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。-3-7．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地下热液中储存的能量。一、判断题1．化石燃料是人类目前主要利用的能源。()2．我国和世界能源消费构成中煤炭的比重最大。()3．太阳能巨大，分布比较分散，便于大规模利用。()4．风能和水能都来源于太阳辐射。()5．潮汐能和地热能都来自于地球内部。()答案：1.√2.×3.×4.√5.×二、选择题伴随着我国经济的快速发展，能源问题已成为经济发展的“瓶颈”。据此回答6～7题。6．目前我国的能源结构仍以煤炭为基础，主要是因为()A．我国矿物能源中，煤炭资源尤为丰富B．煤炭作为能源开发利用比石油更方便C．煤炭的热值比石油高D．燃煤不会污染大气环境7．下列措施不利于我国煤炭产业可持续发展的是()A．增加原煤的开采数量，提高经济效益B．加大煤炭的加工转换，提高附加值C．促进煤炭清洁生产和利用D．缓解煤炭生产和利用导致的环境问题解析：第6题，我国煤炭储量居世界前列，而石油的储量有限，这是我国能源消费以煤炭为主的主要原因。煤炭的热值比石油低；燃煤会产生大气污染和固体废弃物污染。第7题，B、C、D项做法有利于提高能源利用率和保护环境，故排除。-4-答案：6.A7.A8．下列关于各种能源的说法，正确的是()A．由于太阳能的能量比较小，所以目前被人类直接利用的很少B．风力发电虽然不会产生大气污染，但是成本较高C．我国水能资源极为丰富，人均可开发水能资源居世界第一位D．地热能的优点是成本低廉，但可供开发的地点不多，且更新速度较慢解析：选D。太阳能能量巨大；风力发电成本较低；我国人均可开发水能资源较少。化石燃料的合理开发与利用[合作探究]阅读材料，探究下列问题。材料一据测算，国内生产总值每增加1%，能源消费约增长10%。我国是世界上煤炭产量最高的国家，年产量已超过10亿吨。国务院办公厅发布的《能源发展战略行动计划(2014－2020年)》显示，到2020年，我国能源消费结构将是煤炭62%、原油13%、天然气10%、非化石能源15%。材料二煤炭在开采、运输和利用过程中对环境造成的不良影响图片。(1)我国能源消费构成以煤炭为主，原因是什么？(2)结合图片，分析在煤炭开发利用过程中存在哪些主要问题？简述解决这些问题的主要措施。提示：(1)储量丰富，开发利用难度小。(2)矿产资源在开采、运输、存放、加工、利用过程中，都可能对环境产生较显著的不利影响。开采时破坏地表，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。煤炭在运输和存放过程中可能会污染空气、水与土壤，破坏景观。煤炭在利用过程中输出能量的同时，会产生大量的CO、粉尘等，污染空气；释放-5-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。采用科学方法开采化石燃料资源；在能源资源开采与使用中，环境保护措施要与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用；在矿区生产中应保护耕地，合理利用土地；因开采能源资源而扰动、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；实行能源结构改革等。[核心归纳]1．化石燃料开发与利用中的环境问题(1)煤炭的开发与利用对环境的影响(2)石油的开发与利用对环境的影响：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。石油在加工过程中，排放大量的废水、废气和废渣。石油在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，导致酸雨的形成。2．化石燃料合理开发与利用的主要措施及目的[跟踪训练]下图为我国某煤炭资源开采区土地复垦示意图。读图回答问题。-6-(1)简述煤炭资源开采中可能带来的生态环境问题。(2)简析图示地区土地复垦所采取的措施。解析：(1)煤炭资源开采中必然破坏地表植被，可能带来水土流失；矿渣随意堆放，废水任意排放，容易造成地下水污染，还易带来地面塌陷、生物多样性减少等生态环境问题。(2)矿区土地复垦，要因地制宜开展综合利用，结合图示回答即可。答案：(1)水土流失；地下水污染；地面塌陷；生物多样性减少。(2)因地制宜开展综合利用；对塌陷区实施回填、加固等工程措施；在裸露区植树造林种草，恢复植被；另外结合当地实际，采取农、牧、渔业、家禽饲养等多种形式充分利用待复垦土地，提高土地利用率。发展多元化结构的能源系统[合作探究]阅读材料，探究下列问题。材料一当地时间2017年4月6日，中国企业比亚迪在巴西投资兴建的太阳能电池厂和纯电动大巴底盘厂在圣保罗州坎皮斯市同时建成投产。材料二我国人均能源拥有量偏低，以煤为主的能源消费结构给环境带来了巨大的压力并影响经济持续平稳增长。因此，“十一五”规划提出：“加快发展风能、太阳能、生物能等可再生能源”。下图为我国风能资源分布示意图。(1)现在世界上很多国家都在大力发展太阳能发电项目。利用太阳能发电有何优缺点？-7-(2)我国的哪些地区太阳能资源丰富？该地区太阳能资源丰富的原因是什么？(3)我国风能资源丰富区主要分布在A________、B________(填写省区简称)等省区。(4)说出风能资源的优缺点以及A地区开发风能资源对当地经济发展和环境的影响。(5)为什么世界各国都在大力开发可再生能源？提示：(1)利用太阳能发电的优点：太阳能属于可再生能源，能量巨大，清洁无污染。缺点：太阳能在地表分布较为分散，建设太阳能电站占地面积大，受天气、季节的影响比较大。(2)我国太阳能资源丰富区主要是青藏高原。青藏高原海拔高，空气稀薄，大气洁净度高，再加上阴雨天气少，大气对太阳辐射削弱得少，所以太阳能资源丰富。(3)内蒙古闽(4)优点：风能可以再生，无污染；缺点：受地域和季节的限制。影响：①将西部地区的资源优势转化为经济优势；②增加地方财政收入和就业机会，带动相关产业的发展；③改变当地居民生活能源结构，减少对当地生态环境的影响。(5)现在世界能源构成中以非可再生的矿物能源为主，随着世界人口的增长，经济的发展，人类对能源的需求持续增长，非可再生的矿物能源总有耗竭的那一天；再者，矿物能源的开发利用引起了一系列的环境问题，所以世界各国都在大力开发可再生能源。[核心归纳]可再生能源的特点、利用形式及其在我国的分布优点缺点利用形式我国主要分布地区太阳能能量巨大、无污染、可再生较分散，受天气、季节影响大光热转换、光电转换降水较少、光照充足的地区：西北、青藏高原风能风力发电成本较低，无污染风速稳定的地方少，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地区，往往存在储存和输送问题风力发电风力较大的地区：青藏高原、西北、东部沿海地区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可能对库区及其周围地区的环境带来不利影响水力发电水量丰富、地势落差大的地区潮汐能干净、无污染能源密度小，修大坝会阻碍船只和鱼类进出利用潮汐进行发电沿海地区-8-生物能可再生直接燃烧会导致环境污染，也造成资源浪费农村比较理想的是发展沼气我国广大地区地热能成本低廉可供开发的地点不多，更新速度较慢，地热蒸汽中常含有一些有毒有害物质发电、取暖、建地热温室地热能丰富的地区，如青藏高原[跟踪训练]阅读材料，回答下列问题。材料“明月出天山，苍茫云海间，长风几万里，吹度玉门关。”唐代诗仙李白的这首《关山月》中的“天山”是指祁连山。玉门因石油工业兴起。现今，玉门根据自身条件，提出了以特色优质农业、努力发展以旅游为中心的第三产业以及“风光大道”为核心，积极发展清洁技术产业的战略构想。(1)玉门石油工业发展过程中，出现了石油资源枯竭、地下水位下降、生态环境脆弱等环境问题，请你再补充两条。(2)玉门人提出走“风光大道”，积极发展清洁技术产业构想的依据是什么？解析：(1)生态环境问题还可能有水土流失、荒漠化、盐碱化，环境污染问题还会有大气污染、水污染等。(2)发展清洁技术产业构想的依据从自然条件和社会经济条件两方面考虑。自然条件即该地风力资源的特点及成因，太阳能资源的特点及成因；社会经济条件考虑市场、政策等因素。答案：(1)水土流失、荒漠化、盐碱化、大气污染、水污染。(任答两点即可)(2)玉门离冬季风源地近，大风天数多，风力级数大，风向稳定；玉门地处河西走廊西部，南有祁连山脉，北有内蒙古高原，两山夹一谷的地形且与风向一致(地形