高中人教版地理必修3学案第3章第1节能源资源的开发-以我国山西省为例

第一节能源资源的开发——以我国山西省为例学习目标：1.识记我国与世界能源消费结构的差异。2.以某区域为例，学会分析区域能源开发的条件及评价。(重点)3．理解某地资源开发过程中出现的问题及治理措施。(重、难点)一、能源的分类类型特点举例可再生能源可持续利用水能、风能、生物能、潮汐能、太阳能等非可再生能源数量有限，经过漫长的地质时期形成的煤炭、石油、天然气等矿物能源二、资源开发条件(以山西煤炭开发为例)1．开发原则要因地制宜，不仅要考虑区域的资源状况，而且要考虑市场和交通条件。2．山西煤炭资源开发的优势条件(1)煤炭资源丰富，开采条件好(2)市场广阔①我国是能源消费大国，能源消费以煤炭为主。②随着人口的增加，人民生活水平提高和国民经济的发展，对能源的需求量继续增加。(3)位置适中，交通比较便利。①地处我国中部地区，与消费城市相距不远。②有京包、石太、太焦、大秦、神黄等铁路通过。[特别提醒]煤炭资源的开采条件不同于开发条件，区域能源开发条件包括资源状况(储量、分布、煤种、煤质、开采条件)、市场和交通条件等，而开采条件只是资源状况的一个方面。三、能源基地建设1．扩大煤炭开采量：如图中的①大同、②平朔、西山、沁水、霍西、河东等大型煤炭基地的建设。2．提高晋煤外运能力：逐步形成了以铁路运输为主、公路运输为辅的煤炭外运路网体系。如图中③大秦线、④神黄线、⑤焦—兖—日线。3．加强煤炭的加工转换(1)建设坑口电站：使电力生产能力明显提高，变输出煤为输出电力。(2)发展炼焦业：为冶金工业发展提供能源，向外输出焦炭。四、能源的综合利用1．改革开放初期的产业结构2．产业结构的调整3．能源综合利用的意义[轻巧记忆]数字法记忆山西省能源综合利用的结果“一个转变”——以煤炭开采业为主的单一结构转变为以能源、冶金、化工、建材为主的多元结构。“三条产业链”——“煤—电—铝、煤—焦—化、煤—铁—钢”。“两大影响”——发挥了全国能源基地的作用，促进了山西省社会经济的全面发展。五、环境的保护与治理1．提高煤的利用技术：以技术创新为先导，大力推动以洁净煤技术为代表的清洁能源产业的发展。2．“三废”的治理类型措施煤矸石用于发电、供热和填充露天矿坑及塌陷区煤泥干燥后再利用废水采取沉淀净化的办法3.调整产业结构(1)对原有重化工业进行调整，使产品向深加工、高附加值方向发展。(2)大力发展农业、轻纺工业、高新技术产业和旅游业，降低重化工业比重。(1)可再生能源是“取之不尽，用之不竭”的。 ()(2)我国对煤炭资源的需求量将逐渐减少。 ()(3)黄河为晋煤外运提供了便利的水运条件。 ()(4)煤炭的综合利用，削弱了山西省在全国能源基地的地位。 ()(5)下列有关山西能源基地开发与生态建设的叙述，不正确的是 ()A．露天煤矿开发初期以工程措施为主B．采空矿区回填后，应以生物措施为主C．排土场主要的环境问题是水土流失D．采空矿区土地复垦，建立集约高效的粮食生产基地提示：(1)×当人类的开发利用超过了能源的承受能力，或者超出了能源循环的周期，可再生能源就难以再生。(2)×我国已形成了以煤炭消费为主的能源利用结构，这种结构在相当长的一段时间不会改变，因此我国对煤炭资源的需求量短期内不会减少。(3)×黄河流量较小，水位季节变化很大，且黄土高原上多峡谷，河流落差大，水流湍急，航运价值不高。山西省目前逐步形成了以铁路运输为主、公路运输为辅的煤炭外运路网体系。(4)×山西省煤炭资源的综合利用，不仅发挥了全国能源基地的作用，而且促进了山西省社会经济的全面发展。(5)D[选D。矿区土地复垦可建立集约经营的高效蔬菜、水果及肉蛋奶生产基地，而不是粮食生产基地。]资源开发条件与能源基地建设2018年10月份，山西省发展和改革委员会公布了《山西省“十三五”综合能源发展规划(修编版)》，规划指出，到2020年，全省一次能源生产总量达到8亿吨标准煤左右，煤炭产能控制在12亿吨左右，产量控制在10亿吨以内，电力装机容量力争达到1.3亿千瓦，其中外送电装机规模达到6000万千瓦，煤层气产能力争达到400亿立方米，焦炭产能1.2亿吨，煤基合成油品600万吨、煤制烯烃240万吨。据《山西省矿产资源总体规划(2016～2020年)》显示，截至2015年底，山西省煤炭保有资源储量2709亿吨。全省含煤面积达6.2万平方公里，占全省总面积的39.57%。煤炭的种类有褐煤、烟煤、无烟煤等，种类多样。问题1(区域认知)山西省成为我国重要的煤炭生产基地的资源条件有哪些？提示：山西省煤炭资源丰富，煤种齐全，煤质优良，开采条件良好。问题2(地理实践力)观察分析我们日常生活中的能源消费结构，思考我国的能源消费结构对山西省煤炭资源开发有何影响？提示：我们日常生活中的能源消费结构是以煤炭为主。这种能源消费结构在短期内不会改变，对山西省煤炭资源的开发来说，提供了广阔的消费市场。问题3(综合思维)山西省加强能源基地的建设的主要表现有哪些？提示：主要表现是扩大煤炭开采量、提高晋煤外运能力、加强煤炭的加工转换。eq\a\vs4\al([归纳总结])1．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，具体如下所示：2．山西煤炭资源开发条件评价(1)优势条件(2)劣势条件①煤炭外运能力不足：a．煤炭运输量大：由于全国对能源的需求迅速增长，山西生产的煤炭大部分输往省外。b．受所处地理位置的影响：山西省地理位置比较封闭，向西有黄河，向东是太行山，向南是黄河，向北有干旱的荒漠，不利于煤炭外运。②水资源短缺：a．原因：山西地处季风气候与大陆性气候的过渡地带，降水较少；随着人口的增加以及灌溉农业和耗水工业的快速发展，水资源消耗量日益增加。b．解决措施：实施引黄入晋等调水工程。加强水资源的循环利用，提高水资源的利用率。3．山西省能源基地建设的具体措施为了加快山西能源基地的建设，山西省采取了扩大煤炭开采量、提高晋煤外运能力以及加强煤炭的加工转换等措施，其措施的目的、实施和效果各不相同，具体如下表所示：措施目的实施效果扩大煤炭开采量满足全国对煤炭的需求，建设全国性能源基地扩大煤炭的开发规模，增加产煤量形成了大同、平朔、西山、沁水、霍西、河东等大型煤炭生产基地提高晋煤外运能力缓解交通压力加强交通设施建设形成了以铁路为主，公路为辅的煤炭外运路网体系，建设了大秦线、神黄线、焦—兖—日线运煤专线加强煤炭的加工转换提高能源工业的经济效益，推动我国能源消费结构的调整建设坑口电站，提高电力生产能力，变输煤为输电；发展炼焦业，为冶金工业提供能源，向外输出焦炭提高了能源输出结构水平和能源工业的经济效益1．读我国能源消费百分比统计表(%)，回答(1)～(2)题。年份甲乙丙丁201017.93.970.47.8201518.75.865.79.8202018.27.060.714.1(1)表中能源构成中代表煤炭的为()A．甲B．乙C．丙D．丁(2)煤炭在我国能源消费结构中的地位对山西能源基地的影响表现为()A．提供了广阔的消费市场B．提供了便利的交通运输C．提高了煤炭的开采水平D．提高了煤炭的经济效益(1)C(2)A[第(1)题，在我国能源消费结构中，煤炭的消费比重最大。第(2)题，从表中可以看出，在我国能源消费结构中，煤炭始终占主导地位，这为山西煤炭资源提供了广阔的消费市场。]2．每一个区域都具有特定的地理环境，并对区域发展产生深刻的影响。如图为我国综合能源基地分布示意图。读图，回答(1)～(2)题。(1)有关图中各能源基地所在区域地理环境的叙述，正确的是()A．山西基地——区域气温年较差最小B．蒙东基地——区域河网稠密，水资源丰富C．新疆基地——区域土地资源广阔，土壤肥沃D．西南基地——区域地表崎岖，对外交通不便(2)对于各能源基地优势能源及其发展方向的叙述，正确的是()A．山西基地煤炭资源丰富；加强煤电、煤化工等能源综合开发利用B．新疆基地油气资源丰富；利用沿边的区位优势，加大能源开采与出口C．西南基地风能资源丰富；加大风能基地建设，加强新能源开发D．蒙东基地水能资源丰富；加强能源外运等基础设施建设(1)D(2)A[第(1)题，西南基地多山地，云贵地区喀斯特地貌发育，地表崎岖，对外交通不便，区域气温年较差最小是西南基地；蒙东基地位于非季风气候区，区域降水较少，河网稀疏，水资源不丰富；新疆基地土地资源广阔，但多为沙漠，土壤肥沃不符合事实。第(2)题，山西基地煤炭资源丰富，应加强煤电、煤化工等能源综合开发利用。新疆基地油气资源丰富，以能源开采加工和东输为主，但我国天然气资源不足，需从国外进口。西南基地交通不便，水能资源丰富，以水电开发、输电建设为重。蒙东基地水能资源缺乏。]能源的综合利用与环境的保护与治理2018年6月20日，山西省发布煤炭资源综合利用规划，到2020年，全省煤矸石、粉煤灰综合利用量达到1.2亿吨，原煤入洗率达到80%，矿井水综合利用率达到90%，力争实现30%的绿色矿山建设目标。根据规划，山西省将加快煤层气开发利用。鼓励煤炭生产企业围绕煤炭资源综合利用，延伸产业链条，建设循环经济园区，通过产业聚集、产业耦合、产业链延伸，实现资源循环利用和高效转换，降低企业的物耗、能耗和产品成本，实现经济效益和生态效益最大化。鼓励煤炭生产企业按照产业循环、多元发展原则，加大绿色化改造力度，减少污染物排放，提升煤矸石、矿井水、煤矿瓦斯等煤炭共伴生资源综合利用水平。问题1(综合思维)山西省如何通过能源的综合利用进行产业结构的调整？提示：通过能源的综合利用，可使山西省产业结构由煤炭开采业为主的单一结构转变为以能源、冶金、化工、建材多业发展的多元结构。问题2(地理实践力)结合所见所闻，思考山西省在多年的煤炭资源开采中出现了哪些生态问题？提示：地表沉陷，破坏、占用耕地，环境污染严重等。问题3(人地协调观)进行绿色矿山建设的主要措施有哪些？提示：加大煤炭资源的综合利用、循环利用力度，减少污染物排放；进行矿区土地复垦，植树种草，提高植被覆盖率；建设循环经济园区，延伸产业链条，提高资源利用率等。eq\a\vs4\al([归纳总结])1．山西省能源综合利用能源基地的建设，以单一的能源开采为主时，将会导致单一产业结构的形成，进而降低经济效益，还伴有严重的生态环境问题，若进行综合开发利用，这些问题将得到改善和缓解，具体对比如下表：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、化工、建材)能源综合利用程度低程度高输出产品原煤电力、煤气和液化气、焦炭、钢材、铝制品、水泥、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值，实现产业结构升级产业链煤炭输出煤—电—铝、煤—焦—化、煤—铁—钢2.能源资源开发利用中的环境保护和治理措施(1)生态环境建设(2)提高煤的利用技术(3)“三废”的治理(4)调整产业结构3．读山西省工业增加值结构图，完成(1)～(3)题。(1)改革开放初期，山西省经济的核心部门是()A．原料工业 B．加工工业C．采掘业 D．冶金业(2)围绕能源开发，山西省构建的产业链是()①煤—电—铝②煤—焦—化③煤—气—液④煤—铁—钢⑤煤—电—钢A．①②③ B．②③④C．①②④ D．③④⑤(3)下列叙述正确的是()A．加工工业比重一直呈下降趋势B．原料工业比重2000年比1995年增加了10%C．采掘业逐渐取代加工工业占到了主体地位D．冶金、化学、建材等部门属于加工工业(1)C(2)C(3)B[第(1)题，根据图示：1985年采掘业的比重最高，所以改革开放初期，山西省经济的核心部门是采掘业。第(2)题，根据所学知识可知，山西省围绕能源开发，构建了煤—电—铝、煤—焦—化、煤—铁—钢三条产业链。第(3)题，图中显示加工工业增加值的比重有下降，并不是加工工业比重一直呈下降趋势；根据图中数据可以得出原料工业比重2000年比1995年增加了10%。]4．资源型城市是以本地区矿产、森林等自然资源的开采、加工为主导产业的城市类型，以矿石开采、加工、冶炼为主导产业的矿业城市是典型的资源型城市。目前，我国的资源型城市正在面临着痛苦的转型。据此完成(1)～(3)题。(1)下列以煤炭资源开采、加工为主导产业的资源型城市是()A．玉门B．大庆C．攀枝花D．大同(2)矿业城市在发展过程中出现的主要环境问题是()A．环境污染严重 B．绿地面积减小C．地质灾害频发 D．水土流失加剧(3)为促进资源型城市经济结构转型，政府应该()A．严格禁止资源开采 B．倡导实施清洁生产C．积极发展新兴产业 D．建立资源产业园区(1)D(2)A(3)C[第(1)题，大同位于山西省，煤炭资源丰富，城市经济以煤炭资源开采、加工为主导产业；大庆石油资源丰富，攀枝花铁矿资源丰富；玉门的石油资源面临枯竭。第(2)题，矿业城市矿产的开采、加工、冶炼过程中会产生“三废”，造成严重的环境污染。第(3)题，积极发展新兴产业，有利于资源型城市的经济结构转型；倡导实施清洁生产有利于减轻污染，但没有实现经济结构的转型。]案例探究——德国鲁尔区的兴衰鲁尔工业区是德国也是世界重要的工业区。位于德国西部、莱茵河下游支流鲁尔河与利珀河之间的地区。鲁尔工业区突出的特点是，以采煤、钢铁、化学、机械制造等重工业为核心，形成部门结构复杂、内部联系密切、高度集中的地区工业综合体。核心素养内容区域认知德国鲁尔区位于德国西部、莱茵河下游支流鲁尔河与利珀河之间，地理位置优越，水陆交通便利，煤炭资源丰富，靠近铁矿产区，人口、城市密集，市场广阔，是世界著名的工业区综合思维长期的资源开发，鲁尔区早期重点发展了煤炭、钢铁、机械、电力、化学五大传统工业部门，随着经济的发展，煤炭开采成本提高，煤炭的能源地位下降，传统产业衰落，环境问题明显人地协调观为了振兴鲁尔区的经济，德国鲁尔区实施了一系列措施，促进了其社会经济的可持续发展。主要包括：改革传统产业，大力扶持新兴产业，实现产业结构多元化；治理环境污染，加强环境管理，营造绿色空间地理实践力借助鲁尔区的发展、振兴措施，分析我国一些资源型城市的可持续发展德国鲁尔区从20世纪60年代到80年代，产业布局和经济结构都进行了大规模的调整。结合所学知识，回答(1)～(3)题。(1)20世纪50年代后期以来，鲁尔区的煤炭工业趋于衰落，原因之一是()A．世界煤炭市场竞争激烈，原煤价格大幅下降B．世界运输方式迅速改变，海运代替铁路运输C．石油逐渐代替煤炭，成为世界上的主要能源D．环境污染日趋严重，新兴能源产业迅速崛起(2)鲁尔区产业布局调整措施之一是将炼铁厂集中到西部，甚至建到荷兰海边，这样可以()A．减轻大气污染 B．降低运输成本C．节约土地成本 D．充分利用海水(3)针对区域突出的环境问题，该区域所采取的措施是()A．大力发展新兴产业B．植树造林，保持水土C．合理利用水资源D．关闭所有煤炭和钢铁企业(1)C(2)B(3)A[第(1)题，20世纪50年代后期以来，由于生产结构单一，世界性钢铁过剩，石油逐渐代替煤炭，成为世界主要能源，导致煤炭能源地位下降，新技术革命的冲击，最后导致鲁尔区的煤炭工业趋于衰落。第(2)题，德国鲁尔区的钢铁工业需要从国外进口铁矿石，因此将炼铁厂向西部集中，这样将铁矿石炼成出钢，再运回鲁尔区，可以降低运费。第(3)题，鲁尔区的环境污染很严重，如水污染和大气污染等。鲁尔区进行了改造，如调整产业结构，发展科技，大力发展第三产业和新兴产业。](教师独具)我国山西省能源与矿产资源储量丰富，其工业类型以重化工业为主。据此并结合所学知识，完成1～2题。1．影响山西省重化工业布局的因素是()A．交通B．市场C．技术D．资源2．为实现山西省区域可持续发展，应该()A．全面发展工业旅游业B．积极发展原料导向型产业C．大力发展高耗能产业D．延长产业链优化产业结构1．D2.D[第1题，我国山西省能源与矿产资源储量丰富，因此工业以重化工业为主。影响山西省重化工业布局的因素是资源。第2题，对于矿业城市来说，资源会有枯竭的一天，因此积极发展原料导向型产业，不利于区域可持续发展；大力发展高耗能产业会加快矿产资源的枯竭速度，并会带来严重的环境问题；延长产业链和发展替代产业，实现产业结构优化是实现区域可持续发展的合理措施。]读我国煤炭资源主要分布区示意图，回答3～4题。3．甲地区煤炭工业面临的挑战主要有()①西气东输②西电东送③南水北调④新能源和可再生能源开发A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④4．甲地区煤炭资源丰富，为了将资源优势转化为经济优势，可以采取的措施有()①建设坑口电站，变输煤为输电②发展以煤为原料的化学工业③延长产业链，增加产品附加值④大力发展公路运输，提高煤炭外运能力A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④3．B4.A[第3题，据图可知，甲地区是山西省，山西省煤炭工业面临的挑战主要有西气东输、西电东送、新能源和可再生能源开发等能源问题，而南水北调是向华北地区输送水，与山西省煤炭工业关系不大。故选B。第4题，为了将资源优势转化为经济优势，山西省可以采取的措施有建设坑口电站，变输煤为输电；发展以煤为原料的化学工业；延长产业链，增加产品附加值。故选A。]读图，回答5～6题。5．有关图中能源输送的说法，正确的是()①左图为输电②右图为输煤③左图为输煤④右图为输电A．①②B．②③C．③④D．①④6．右图中砖厂的设置主要是为了()①减少资源的运输压力②对“三废”进行无害化处理③实现污染物、废弃物资源化④满足煤矿区的用砖需求A．①②B．②③C．③④ D．①④5．C6.B[从图中可以明显看出，右图为输电，左图为输煤，右图中砖厂可对“三废”进行无害化处理，并实现污染物、废弃物资源化。]7．读图，完成下列问题。(1)结合当地资源优势，在框图中填上适当的工业部门，完成煤炭生产的产业链。该产业链给环境带来的污染主要包括(多选)()A．废气污染 B．水体污染C．固体废弃物污染D．辐射污染(2)未来中国将实行“节能优先、结构多元、环境友好”的可持续能源发展战略。这一战略将会导致图示地区________工业的衰落，该地实施的促进产业转型和升级的措施是什么？[解析]本题主要考查山西能源基地能源的综合利用、基地的发展方向。第(1)题，结合山西矿产资源的分布和相关的产业链即可作答。第(2)题，结合教材作答该地产业转型和升级的措施。[答案](1)自上到下，自左到右：发电炼铝焦化化工炼铁炼钢ABC(2)煤炭一方面建坑口电站，另一方面发展炼焦业，并向外输出焦炭；延长产业链，调整产业结构，提高综合利用程度和附加值；大力发展轻纺工业、高新技术产业、旅游业，降低重化工业比重。(教师独具)教材P43活动1．分析资料是解答本题的关键。所给资料包括了环境效益、运输成本、资源消耗等方面，通过分析可以得出结论：输煤和输电各有利弊。(1)从环境效益来看，输出煤会减轻本地环境污染，而造成使用地的环境污染；输出电会加重本地的环境污染，而减轻使用地的环境污染。每一种方