2024-2025高中地理第三章区域自然资源综合开发利用第一节能源资源的开发-以我国山西省为例学案新人教版必修3

PAGE15-第一节能源资源的开发——以我国山西省为例素养目标思维脉图1.结合区域图,相识某种资源的分布特征。(区域认知)2.通过实地考察,分析当地的能源在开发利用中存在的问题。(地理实践力)3.结合资料,分析详细区域的资源开发、可持续发展措施与方向。(综合思维)4.通过对山西能源基地的分析,树立可持续的资源发展观。(人地协调观)必备学问·自主学习一、能源的分类[辨一辨]推断下列有关能源类型及特点说法的正误。(1)可再生能源包括水能、风能、核能、太阳能等。 (×)(2)煤炭、石油、自然气等矿物能源都属于非可再生能源。 (√)(3)非可再生能源是有限的,开发利用不当简单造成生态环境的破坏。 (√)可再生能源是可以永续利用的吗?提示:可再生能源的再生是有肯定的承受实力和周期的,当人类的开发利用超过了可再生能源的承受实力,或者超出了能源循环的周期,可再生能源就难以再生。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)市场广袤。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、人民生活水平的提高和国民经济的发展,对能源的需求量接着增加。(3)位置适中,交通比较便利。煤炭资源的开发条件等同于开采条件吗?提示:不等同。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。2.提高晋煤外运实力。3.加强煤炭的加工转换:(1)建设坑口电站:使电力生产实力明显提高,变输出煤为输出电力。(2)发展炼焦业:为冶金工业发展供应能源,并向外输出焦炭。变输煤为输电会产生哪些不利影响?提示:发电要消耗大量的水资源,加剧水资源惊慌;加重本地区的环境污染,使生态环境遭到破坏。四、能源的综合利用1.改革开放初期的产业结构及影响:2.产业结构的调整:3.能源综合利用的意义:五、环境的爱护与治理1.煤炭开发利用中产生的问题:(1)开挖地表,排弃土石,造成严峻的生态问题。(2)重化工的发展造成“三废”污染。[连一连]将山西煤炭基地废弃物与恰当处理措施连线。2.爱护与治理措施:(1)加强生态环境建设。(2)提高煤的利用技术。(3)进行“三废”的治理。(4)调整产业结构。“资源枯竭型城市”可以选择什么样的可持续发展之路?提示:实行战略性转移,发展高新技术产业;调整产业结构,发展多种产业,大力发展城市经济;绿化、美化环境,治理环境污染。关键实力·合作学习实力1山西能源基地的建设1.区域能源、矿产资源开发条件评价的内容分析:评价角度内容资源条件可从储量大小、分布范围大小、种类多少、质量凹凸、与其他资源的匹配状况等方面评价开采条件可从矿层厚度、埋藏深浅、矿区的地形地质条件、可否进行露天开采等方面评价市场条件可从消费市场是否广袤、市场潜力大小、区位条件即矿区距市场远近等方面评价交通运输条件可从交通位置、交通运输方式、交通便捷程度等方面分析2.资源开发条件评价:(1)优势条件。(2)劣势条件。①煤炭外运实力不足。a.煤炭运输量大:由于全国对能源的需求快速增长,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.缘由:山西省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浇灌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水土流失严峻。山西省是我国水土流失较严峻的地区,假如大面积地露天开采煤矿,会加剧水土流失,因此土地复原和爱护任务非常艰难。3.山西能源基地建设措施:措施体现扩大煤炭开采量扩大开发规模,增加原煤产量形成大同、平朔、西山、沁水等大型煤炭生产基地提高晋煤外运实力形成以铁路为主,马路为辅的运输网络东西方向:大秦线、神黄线、焦-兖-日线等主要铁路途南北方向:同蒲-太焦-焦柳线加强煤炭的加工转换建设坑口电站变输煤为输电发展炼焦业为冶金工业供应能源,并向外输出焦炭【学问拓展】我国主要能源基地的分布状况能源基地闻名产区外运干线煤炭华北(山西、内蒙古、河北)、新疆、贵州、陕西大同、平朔、东胜、准格尔、霍林河、开滦、峰峰、阳泉、焦作、六盘水、淮南、神府大秦线、神黄线、焦—兖—日线石油东北、华北、新疆大庆、辽河、华北、成功、中原、塔中、玉门大庆—大连、秦皇岛、成功—青岛、南京、上海水电黄河中上游、长江中上游、西南地区三峡、二滩、隔河岩(长江)、岩滩、天生桥(西江)、龙羊峡、小浪底、李家峡(黄河)黄河上游——华北、三峡——长江三角洲、西南、华南天然气四川盆地、陕甘宁地区、新疆、柴达木盆地自贡、达州、轮南等塔里木盆地——长江三角洲、四川盆地——长江三角洲、珠江三角洲(2024·广州高二检测)传统火电厂的湿冷系统是利用大量自然状态水对锅炉水蒸气进行蒸发冷却。建在新疆戈壁滩上的五彩湾火电厂是大型煤电一体化项目,也是我国疆电外送配套工程之一,其新型风冷系统工作原理如下图所示。据此回答(1)、(2)题。(1)五彩湾火电厂在新疆戈壁滩布局最主要的优势是 ()A.原料丰富 B.风力强劲C.地价低廉 D.市场广袤(2)与传统火电厂相比,新型风冷火电厂 ()A.发电量大 B.耗水量少C.废气量少 D.耗煤量少【解题思维】解该类题应从以下几点入手:题目(1)题目(2)问火电厂在新疆戈壁滩布局最主要的优势与传统火电厂相比,新型风冷火电厂的优势思火电厂须要的条件及新疆的优势留意题干中的“风冷”答原料丰富耗水量少【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,火电厂对煤炭消耗量大,新疆煤炭资源丰富,是其发展火电厂的最主要优势;风力对火电影响小;新疆地广人稀,戈壁滩地价低廉,但不是最主要优势;新疆本地经济发展水平低,市场较小。第(2)题,新型风冷火电厂利用空气进行冷却,传统火电厂利用水进行冷却,故与传统火电厂相比,新型风冷火电厂耗水量少。【补偿训练】阅读图文材料,完成下列要求。山东省煤炭资源储量丰富,成煤年头较晚,埋藏较深,覆盖层较为疏松,综合开采成本高,且由于长期开采,部分煤矿出现枯竭、产能落后、环境问题突出等一系列问题。下图为山东省煤炭资源分布图。(1)简要描述山东省煤炭资源的分布特点。(2)煤炭曾是山东省的支柱产业,说出其发展的区位优势。【解析】第(1)题,依据图示煤炭资源分布位置可知,山东省煤炭资源分布不均,主要集中在中西部,呈带状分布。第(2)题,山东资源丰富,有铁路、海运等交通运输方式,交通便利;靠近京津地区,煤炭需求市场广袤;煤炭开采业发展时间长,技术水平高。答案:(1)分布不均;主要集中在中西部;呈带状分布。(2)资源丰富;交通便利;市场广袤;开采时间长,技术水平高。实力2山西能源的综合利用1.山西煤炭资源综合利用的效益:煤炭的综合利用是发挥山西省全国能源基地的作用,促进山西省社会经济全面发展的重要措施。(1)改革开放初期山西省的产业结构。(2)调整产业结构,实现能源的综合利用。①产业结构的调整。②能源综合利用的结果。主要体现在两方面:一是促进了产业结构的多元化,二是实现了产业结构的升级。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,生态环境问题严峻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生产、原料输出煤—电—铝、煤—焦—化、煤—铁—钢2.山西能源基地的环境爱护与治理:(1)生态环境建设。(2)提高煤的利用技术。(3)“三废”的治理。3.根本措施:调整产业结构:【学问拓展】资源型地区发展中的问题及对策(1)问题主要表现在四个方面。①经济结构单一;②资源枯竭;③环境污染、生态破坏;④用地惊慌、交通拥挤。(2)应对措施。①产业:促进经济结构多元化和产业转移;改造传统产业,引进新兴产业,大力发展第三产业。②科技:发展科技和教化,为企业改造和转型供应技术支持。③交通:拓展交通,完善交通网。④环境:消退污染,美化环境。露天采煤区生态建设志向模式图的判读(教材图3.10)(1)露天煤矿会对自然环境产生什么危害?提示:露天煤矿会破坏植被,加剧水土流失;地表袒露,会产生沙尘,污染大气;露天采矿,经雨水冲刷下渗,会污染水源。(2)露天矿区建设隔离护坝的缘由是什么?提示:主要是为了爱护河道和矿区,防止废弃物进入河道,防止洪水冲垮矿区。(3)复垦区起到的主要环境爱护作用是什么?提示:复原植被,削减水土流失,爱护土地,削减大气污染等。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——区域土地资源广袤,土壤肥沃D.西南基地——区域地表坎坷,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【解题思维】解答本题可从以下思路进行:【解析】(1)选D,(2)选A。第(1)题,西南基地多山地,云贵地区喀斯特地貌发育,地表坎坷,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袤,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,但我国自然气资源不足,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。【易错点睛】能源基地发展的方向不只是调整生产结构(1)推动能源基地发展方向转变的关键是要加快经济结构的战略性调整,协调三大产业的发展。(2)适当压缩资源的生产规模和数量,推动资源生产的深加工和能源的转化,提高经济效益。(3)增加科技投入,走可持续发展道路,使经济发展真正转到依靠科技进步和劳动力素养提高的轨道上来,加快经济的发展。【补偿训练】山西省焦煤资源丰富,其灰分和硫分含量较低,所生产的冶金焦炭供应全国并出口。据调查,1998年山西省有1800余家小焦化企业,随着国家相关政策和法律法规的实施,山西省逐步关停这些小焦化企业,至2014年已形成4千万吨级焦化园区和14个500万吨级焦化园区,极大地变更了该产业污染严峻的状况。读1994年和2014年山西省焦化厂布局变更图,回答(1)、(2)题。(1)比较两幅图可知,关于20世纪90年头该省焦化企业状况的叙述,不符合事实的是 ()A.规模小B.生产过程中废弃物排放量大,污染点多C.分散、数量多D.产业运输以马路和铁路为主(2)该省建立大型焦化产业园区后,在运输过程中对削减环境污染可实行的最干脆措施是 ()A.可以采纳清洁技术和设备,削减能耗,提高资源利用率B.可以采纳限制排放或回收再利用等技术和设备,削减废弃物排放量C.可以修建铁路专用线,采纳封闭运输D.地方政府主动支持产业园区环境治理【解析】(1)选D,(2)选C。第(1)题,比较两幅图,可以看出1994年焦化企业规模较小、分散、数量多,生产过程中废弃物排放量大,污染点多,产业运输以马路为主。第(2)题,设问中要求的是在运输过程中削减环境污染可实行的措施,修建铁路专用线,采纳封闭运输符合要求;其他答案不是在运输过程中削减污染的措施。核心素养·情境探究山西省煤炭资源综合利用规划情境一近年来山西省煤炭及共伴生资源综合利用工作取得了肯定成果,但在开发利用过程中仍旧形成了部分生态环境问题。情境二在《山西省煤炭资源综合利用规划》中指出:到2024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。依据规划,山西省将加快煤层气开发利用。激励煤炭生产企业围绕煤炭资源综合利用,延长产业链条,建设循环经济园区,通过产业聚集、产业耦合、产业链延长,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。激励煤炭生产企业依据产业循环、多元发展原则,加大绿色化改造力度,削减污染物排放,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。探究问题:(1)(地理实践力)结合所见所闻,思索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,环境污染严峻等。(2)(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、建材为主的多元结构。(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,削减污染物排放;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,延长产业链条,提高资源利用率等。课堂检测·素养达标如图所示省区是我国闻名的能源基地,读图,完成1、2题。1.关于该省煤炭资源开发条件的说法,正确的有 ()①煤炭资源丰富②市场广袤但交通落后③煤层气储量丰富④位置适中⑤煤炭具有低灰、低硫、低磷、发热量高的特点A.①③④⑤ B.①②④⑤C.②③④⑤ D.①②③④2.干脆将a处煤炭运至沿海港口的铁路途是 ()A.神黄线 B.大秦线C.京包线 D.焦—兖—日线【解析】1选A,2选B。第1题,由经纬网和省区轮廓可知,该省为山西省,省内煤炭资源非常丰富,煤质优良,具有低灰、低硫、低磷、发热量高的特点,煤层气储量占全国总储量的1/3,且位置适中,交通比较便利。第2题,图中a处为大同市,煤炭主要经大秦线运至秦皇岛港。【学问拓展】大秦铁路大秦铁路西起大同、东至秦皇岛,途经山西、河北、北京和天津四省市,穿越雁北高原、桑干河谷,紧依燕山山脉南麓呈东西走向;大秦铁路以中国铁路1%的营业里程完成全国铁路20%、全国13%的煤炭运量;中国五大发电集团、349家主要电厂、10大钢铁公司、26个省市自治区6000多家大中型企业和上亿居民的生产生活都依靠大秦铁路。大秦铁路的建成,对开发山西煤炭,增加内蒙古、宁夏的煤炭调出量,增加东北、华东、华南等地区煤炭的供应和出口有确定意义;为平朔、晋北、内蒙古西部、宁夏等地区煤炭外调的重要通道;同时对沿线工农业的发展,经济的沟通与外贸出口和唐、秦地区北部铁、金、钼、铅锌等矿产资源的开发都有很大的促进作用。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,可以实行的措施有 ()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大力发展马路运输,提高煤炭外运实力A.①②③ B.①②④C.②③④ D.①③④【解析】3选B,4选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。第4题,为了将资源优势转化为经济优势,山西省可以实行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。煤炭占我国能源生产和消费的比例长期在60%以上。近年来,为化解煤炭产能过剩和石油主要依靠进口等问题,我国大力发展煤制油技术和产业,成功解决了煤制油过程中高耗水、高污染和转换效率低等问题。目前已在内蒙古、山西、宁夏、陕西、新疆、贵州等地布局了一批煤制油企业,规划2024年之前形成3000万吨/年的产能。据此完成5、6题。5.在地表水匮乏地区,煤制油企业长期用水宜采纳的方式是 ()A.循环用水 B.开采地下水C.远程调水 D.建地下水窖6.发展煤制油产业,可以 ()A.解决我国能源不足的问题B.减轻我国对新能源开发的压力C.促进我国煤炭产业的绿色转型升级D.增加我国主导国际石油市场的实力【解析】5选A,6选C。第5题,在地表水匮乏地区,水资源不足,煤制油企业长期用水宜采纳的方式是循环用水,提高水资源的利用率。长期开采地下水会导致地下水水位下降,地面下沉;远程调水成本高;地下水窖的水源为雨水,在地表水匮乏地区降水量少,雨水也不足够。第6题,由材料可知,我国成功解决了煤制油过程中高耗水、高污染和转换效率低等问题,发展煤制油产业,可以减轻煤炭资源利用过程中产生的各种污染问题,有利于促进我国煤炭产业的绿色转型升级;由于煤制油并没有增加我国能源总量,因而不能解决我国能源不足的问题,也不会减轻我国对新能源开发的压力;现如今我国仍旧须要大量进口石油,煤制油并不会增加我国主导国际石油市场的实力。【学问拓展】煤制油煤制油是以煤炭为原料,通过化学加工过程生产油品和石油化工产品的一项技术,包含煤干脆液化和煤间接液化两种技术路途。煤的干脆液化是将煤在高温高压条件下,通过催化加氢干脆液化合成液态烃类燃料,并脱除硫、氮、氧等原子。具有对煤的种类适应性差,反应及操作条件苛刻,产出燃油的芳烃、硫和氮等杂质含量高,十六烷值低的特点,在发动机上干脆燃用较为困难。煤的间接液化首先把煤气化,再通过费托合成转化为烃类燃料。生产的油品具有