第三章第一節(jié)能源資源的開發(fā)教案

——以我國山西省為例

課時安排：2課時

教學目的：

1．了解能源資源開發(fā)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關系

2．嘗試評價山西資源開發(fā)條件

3．通過圖表和文字資料分析，了解山西能源基地建設和能源綜合利用的具體措施與發(fā)展方向

4．結(jié)合具體事例，了解山西能源資源的開發(fā)過程中環(huán)境保護和治理的方法與手段。

教學重點：

1．評價山西資源開發(fā)條件

2．山西能源基地建設和能源綜合利用的具體措施與發(fā)展方向

教學難點：山西能源資源的開發(fā)過程中環(huán)境保護和治理的方法與手段。

教具準備：有關掛圖等、自制圖表等

教學方法：案例分析法、圖示法、啟發(fā)講述法等

教學過程：

第一課時

一、能源的分類和在經(jīng)濟發(fā)展中的地位

1．能源的分類

⑴可再生能源：包括水能、風能、生物能、潮汐能、太陽能等

⑵非可再生能源：主要是指煤炭、石油、天然氣等礦物能源

特點：①經(jīng)過漫長的地質(zhì)時期形成的

②有限的

③開發(fā)利用不當，容易造成生態(tài)環(huán)境的破壞

2．充足的能源供應是保證區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和居民生活水平提高的重要條件。

3．煤炭資源在能源消費結(jié)構(gòu)中的地位——非常重要，我國更突出

⑴山西省是我國重要的煤炭基地，也是世界最大的煤炭基地之一。

⑵合理開發(fā)和利用煤炭資源直接影響到山西省乃至全國的可持續(xù)發(fā)展。

二、資源開發(fā)條件

1．能源資源開發(fā)原則：

因地制宜：①考慮區(qū)域的資源狀況，

②考慮市場和交通條件。

2．山西省煤炭資源的開發(fā)條件分析

⑴煤炭資源豐富，開采條件好

①儲量豐富

山西省已探明的煤炭資源儲量為2700億噸，按2002年生產(chǎn)規(guī)模(4．8億噸)計算，可開采560年。

②分布范圍廣：

全省40％的土地下面有煤田分布(圖3．1)。

③煤種齊全：

全國10大煤種，山西省都有分布。

④煤質(zhì)優(yōu)良，具有低灰、低硫、低磷、發(fā)熱量高的特點。

大同煤田是全國極為寶貴的低硫、低灰、高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)動力煤(主要用于燃燒發(fā)電)產(chǎn)地，河東煤田則是世界少有、國內(nèi)罕見的優(yōu)質(zhì)主焦煤(主要用于冶煉鋼鐵)基地。

⑤開采條件好，煤田多為中厚煤層，埋藏淺，適于露天開采和大規(guī)模機械化開采。

除煤炭資源外，煤田的煤層中還含有豐富的煤層氣——一種清潔燃料，儲量占全國煤層氣總儲量的1／3。

⑵市場廣闊

①我國是能源消費大國，且消費量大于生產(chǎn)量。

如：2002年的消費量接近15億噸標準煤，而生產(chǎn)量約14億噸標準煤。

②隨人口增加、生活水平提高和國民經(jīng)濟發(fā)展，對能源需求量增加，能源缺口擴大。

③以煤炭為主的能源消費在相當長一段時間內(nèi)不會改變。

思考

1．我國與世界的能源消費結(jié)構(gòu)有哪些不同?

點撥：我國的煤炭資源占絕對優(yōu)勢，石油的比重較大，天然氣比重??；世界上石油資源占絕對優(yōu)勢，煤炭、天然氣資源比重都較大，核電比重也占一定比重。

2．我國能源消費結(jié)構(gòu)對山西省煤炭資源開發(fā)有什么意義?

點撥：從我國以煤炭為主的消費結(jié)構(gòu)為山西省煤炭的銷售提供了廣闊市場等方面思考。

⑶位置適中，交通比較便利

①山西省地處我國中部地區(qū)，鄰近北京、天津、鄭州、洛陽、西安、咸陽等工業(yè)中心，與上海、沈陽、武漢等城市相距不遠，輸煤、輸電的距離較近。

②有京包、石太、太焦、大秦、神黃等鐵路通過，交通比較便利，為晉煤外運提供了較好的條件。

閱讀

通過這個材料，使學生了解如下問題：

我國能源供求面臨的五大挑戰(zhàn)

挑戰(zhàn)之一：人均資源量少。

挑戰(zhàn)之二：人均能源消費量低。

挑戰(zhàn)之三：單位產(chǎn)值的能耗高。

挑戰(zhàn)之四：以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)。大量的煤炭開發(fā)利用，導致嚴重的大氣污染。

挑戰(zhàn)之五：能源安全受到威脅。能源安全是指保障能源(主要是石油和天然氣)可靠和合理的供應。

三、能源基地建設

1．目的：充分發(fā)揮山西煤炭資源優(yōu)勢，加快山西煤炭的開采和加工轉(zhuǎn)化。

2．措施：

①擴大煤炭開采量

形成了大同、平(魯)朔(州)、西山、沁水、霍西、河東等大型煤炭生產(chǎn)基地。

②提高晉煤外運能力

逐步形成了以鐵路運輸為主、公路運輸為輔的煤炭外運路網(wǎng)體系(圖3．4)。

③加強煤炭的加工轉(zhuǎn)換

一方面，建設坑口電站，使電力生產(chǎn)能力明顯提高，變輸出煤為輸出電力；

另一方面，發(fā)展煉焦業(yè)，為冶金工業(yè)發(fā)展提供能源，并向外輸出焦炭(圖3．5)。

活動

1．根據(jù)下面的資料展開討論：對于山西省來說，是輸煤好還是輸電好?

(1)從價格來看，2002年1噸煤的平均價格為160多元，如果按平均發(fā)電煤耗400克／千瓦時測算，那么1噸煤可發(fā)電2500千瓦時。山西省向外省輸電的價格為245元／千千瓦時。

(2)從環(huán)境效益來看，向外輸電，會改善能源消費地區(qū)的環(huán)境，但燃煤發(fā)電會造成當?shù)卮髿猸h(huán)境的污染。

(3)從運輸成本來看，輸電的成本較低，而輸煤需要建設鐵路、公路等交通設施。煤炭在運輸過程中還會有損耗，運輸成本較高。

(4)山西省是缺水省份，而燃煤發(fā)電要消耗大量的水資源。

點撥：課文的資料從成本和對環(huán)境的影響給出了正反兩方面的說明或數(shù)據(jù)。（1）出口1噸煤的價格為160元，而1噸煤發(fā)出的電可值600多元；（2）輸出煤會減輕本地環(huán)境污染，而造成使用地的環(huán)境污染；輸出電會增加本地的環(huán)境污染，每一種方式對生產(chǎn)地和使用地會產(chǎn)生不同的影響；（3）從輸出成本來看，輸電成本低，而輸煤成本高；（4）山西缺水，燃煤發(fā)電要消耗大量水資源。其實，除以上外還可羅列一些資料數(shù)據(jù)，但就是以上幾點，也足以讓人感到世間事物的復雜性。輸煤好，還是輸電好？不是簡單地否定一種和否定另一種，它們是各有利弊的，正因為如此，這兩種方式一直并存。

2．閱讀下面的資料，分析山西省煤炭的市場將面臨哪些方面的挑戰(zhàn)?山西省應采取什么對策實現(xiàn)煤炭工業(yè)

的持續(xù)發(fā)展?

資料1：2002年，我國啟動了“西氣東輸”工程，建成后每年將向長江三角洲地區(qū)的江蘇、浙江、上海市及沿線的河南、安徽兩省供氣120億立方米，初步估算可代替原煤4000萬一5000萬噸。長江三角洲地區(qū)是我國煤炭的主要消費地，也是晉煤消費量較大的地區(qū)。預計山西省將可能失去2500萬噸的市場。

資料2：我國“西電東送”工程目前已取得實質(zhì)性進展。滇黔兩省與廣東省簽訂了“西電東送”協(xié)議，預計到2005年，滇黔兩省將向廣東輸送500萬千瓦左右的電力。此外，黃河上游水電的梯級開發(fā)和四川電力開發(fā)將進一步加大“西電東送”的力度，再加上三峽電站逐步并網(wǎng)發(fā)電，這將使山西煤炭在東部地區(qū)的市場份額進一步減少。

資料3：我國規(guī)劃到2015年新能源和可再生能源開發(fā)利用將達到4300萬噸標準煤，每年替代6000萬噸煤炭。“十五”期間，總裝機容量為660萬千瓦的秦山二期、秦山三期和嶺澳、田灣4個核電項目將建成投產(chǎn)，并加快西部公伯峽、龍灘、小灣、洪家渡、三板溪等大型水電站建設?？梢灶A見，不久的將來，我國過分倚重煤炭的能源結(jié)構(gòu)必將發(fā)生重大變化。

資料4：由于長期開采，山西省煤炭的開采條件不斷下降，開采成本不斷上升，加之技術和設備更新緩慢，與相鄰省區(qū)近年來開發(fā)的大型露天煤礦相比，山西省的煤炭開采不具優(yōu)勢。

點撥：資料揭示的內(nèi)容有：

（1）“西氣東輸”將使晉煤失去部分市場；（2）“西電東送”將使晉煤在東部的市場分額進一步減少；（3）今后核電和水電的比重將大幅上升，國內(nèi)對晉煤的需求減弱；（4）山西煤的開采因種種原因不具優(yōu)勢。以上資料的引申信息有：山西煤炭工業(yè)將面臨市場縮小、其他能源競爭的壓力。如果不重視這個問題，不預先采取預防措施，及時調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，山西經(jīng)濟將不可能持續(xù)發(fā)展。改革開放以前和改革開放初期，山西省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)十分單一，這種以出售原材料為主的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，首先對運輸形式形成了巨大的壓力，更對生態(tài)環(huán)境造成嚴重威脅。更為嚴重的是，如果國內(nèi)能源市場需求減弱，將對山西以煤為主的經(jīng)濟帶來更為不利的影響。為避免這種情況的發(fā)生，山西進行了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，圍繞煤炭的綜合利用，構(gòu)筑了三條產(chǎn)業(yè)鏈，提高了煤的綜合利用程度和增加附加價值。

板書設計

第一節(jié)能源資源的開發(fā)

——以我國山西省為例

一、能源的分類和在經(jīng)濟發(fā)展中的地位

二、資源開發(fā)條件

1．能源資源開發(fā)原則：

2．山西省煤炭資源的開發(fā)條件分析

⑴煤炭資源豐富，開采條件好

①儲量豐富

②分布范圍廣：

③煤種齊全：

④煤質(zhì)優(yōu)良，具有低灰、低硫、低磷、發(fā)熱量高的特點。

⑤開采條件好，煤田多為中厚煤層，埋藏淺，適于露天開采和大規(guī)模機械化開采。

⑵市場廣闊⑶位置適中，交通比較便利

三、能源基地建設

1．目的：

2．措施：

①擴大煤炭開采量

②提高晉煤外運能力

③加強煤炭的加工轉(zhuǎn)換

第二課時

四、能源的綜合利用

1．山西產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化

⑴改革開放初期，山西省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)十分單一。

煤炭工業(yè)是全省經(jīng)濟的核心部門。這種經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不僅效益低下，而且?guī)砹藝乐氐纳鷳B(tài)環(huán)境問題。

⑵如今，實現(xiàn)了能源的綜合利用

①構(gòu)建了煤一電一鋁、煤一焦一化、煤一鐵一鋼三條產(chǎn)業(yè)鏈。

山西省從“六五”時期開始進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，結(jié)合本區(qū)鐵礦、鋁土礦等資源優(yōu)勢，圍繞能源開發(fā)，主要構(gòu)建了煤一電一鋁、煤一焦一化、煤一鐵一鋼三條產(chǎn)業(yè)鏈(圖3．7)，提高了能源的綜合利用程度和附加價值。

思考

1．山西省構(gòu)筑三條產(chǎn)業(yè)鏈依賴哪些資源條件?

點撥：煤一電一鋁：依賴煤炭和鋁礦；煤一焦一化：依賴煤炭；煤一鐵一鋼：依賴煤炭和鐵礦

2．煤炭的綜合利用使山西省輸出產(chǎn)品有何變化?這種變化是否有利于提高經(jīng)濟效益?

點撥：由原來輸出煤炭，現(xiàn)在輸出電力、煤氣、液化氣、焦炭、化工產(chǎn)品、水泥等；能夠提高經(jīng)濟效益。

②能源綜合利用的結(jié)果

A．使山西省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由以煤炭開采業(yè)為主的單一結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅茉?、冶金、化工、建材為主的多元結(jié)構(gòu)

B．在冶金、化學、建材等部門的推動下，原料工業(yè)逐步超過采掘工業(yè)而占到主體地位(圖3．8)，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級。

C．促進了山西省社會經(jīng)濟的全面發(fā)展。

閱讀

通過這個材料，使學生了解如下問題：

1．缺水的山西省不適應能源重化工業(yè)發(fā)展需要，尤其以晉北地區(qū)(大同一帶)和晉中地區(qū)(太原一帶)突出。

2．萬家寨引水工程是山西省為了保證能源重化工業(yè)的順利發(fā)展建設的最大引水工程。

3．它由萬家寨水利樞紐(圖3．9)、引水總干線、南北干線和連接段組成。

4．該工程的建設大大緩解了太原、大同、朔州三個中心城市嚴重缺水的局面。

活動

根據(jù)下面的圖文材料，分析以下問題。

能源資源的蘊藏狀況、與其他礦產(chǎn)資源的組合狀況、區(qū)位條件以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素都決定著區(qū)域能源資源的開發(fā)利用方向。內(nèi)蒙古東部地區(qū)也是我國重要的煤炭基地之一，由伊敏、霍林河、元寶山等煤田組成(圖3。10)，探明儲量640多億噸，占全國煤炭總量的10％，全國褐煤總量的76％，是全國褐煤資源最集中的地區(qū)。（褐煤：煤化程度較淺的煤，熱值較煙煤為低，除作為氣化，低溫干餾及其他化學加工的原料外，也可以直接用作燃料、吸附劑等。）

1．從煤炭資源蘊藏量和品種看，內(nèi)蒙古東部地區(qū)與山西省有何異同?

點撥：從煤炭的蘊藏量和品種看，山西省煤炭儲量占全國的1/3，礦種齊全、媒質(zhì)優(yōu)良、埋藏淺；內(nèi)蒙古東部煤炭處在我國北方露天礦群的集中地帶，儲量占全國的1/10、礦種單一、媒質(zhì)中等，地質(zhì)構(gòu)造簡單、煤層厚、埋藏淺。從開采條件看，兩地都較優(yōu)越，適宜露天開采和大規(guī)模開采。

2．比較分析內(nèi)蒙古東部地區(qū)與山西省煤炭資源開發(fā)的區(qū)位和交通條件。

點撥：山西地處我國中部，有京包、石太等鐵路通過，臨近北京、天津、鄭州、洛陽、西安、咸陽等工業(yè)中心，與上海、沈陽、武漢等相距不遠，煤、電輸送都較近便。內(nèi)蒙古東部緊靠能源有缺口的東北重工業(yè)基地，有濱洲線、京通線、通霍線等鐵路，臨近哈爾濱、長春、沈陽、北京等工業(yè)中心，運輸煤炭也較近便。

3．內(nèi)蒙古東部地區(qū)還有哪些礦產(chǎn)資源?這些礦產(chǎn)資源對該地區(qū)煤炭的綜合利用有何影響?

點撥：內(nèi)蒙古東部除煤炭資源外，還有部分石油、食鹽、天然堿、鉛鋅礦、鉻礦等，這些礦產(chǎn)在開采和提煉過程中，需要煤作燃料，有些和煤的副產(chǎn)品共同作為化工原料。這些礦產(chǎn)為內(nèi)蒙古煤炭的綜合利用提供了資源條件。

4．讀圖3．11，從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，內(nèi)蒙古東部地區(qū)如何確定煤炭資源開發(fā)利用的方向?

點撥：從圖3.11可以看出

內(nèi)蒙古和山西第三產(chǎn)業(yè)的比重差異很小，內(nèi)蒙古的第一產(chǎn)業(yè)（主要是畜牧業(yè)）大于山西（主要是種植業(yè)），而山西的經(jīng)濟支柱是第二產(chǎn)業(yè)，占全部產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的50%。所以內(nèi)蒙古也應改變其將煤作為燃料輸出的單一經(jīng)濟模式，充分利用褐煤的特點，形成煤→發(fā)電→有色金屬→輸出有色金屬制品；煤→氣化、液化→輸出煤氣、液化氣煤→化工原料→肥料、吸附劑等等多條產(chǎn)業(yè)鏈。加強煤炭的加工轉(zhuǎn)換，努力增加煤炭的附加值。

五、環(huán)境的保護與治理

1．能源開發(fā)利用必須與生態(tài)環(huán)境治理同步的背景：

（能源資源的開發(fā)和綜合利用對環(huán)境造成的影響）

⑴大面積開挖地表，排棄大面積土石，若處理不當會造成嚴重的生態(tài)問題；

（露天礦表土的剝離、井礦巷道的建設、礦區(qū)道路的鋪設等，都需要大面積開挖地表，排棄大面積土石）

⑵燃煤發(fā)電、洗煤、煉焦等重化工業(yè)的發(fā)展極易造成大氣污染和水污染。

2．環(huán)境保護與治理的方法和手段：

⑴提高煤的利用技術

①推動以潔凈煤技術為代表的清潔能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。提高煤炭的綜合利用和廢物利用技術

②加強煉焦、電力、化工等生產(chǎn)過程中的技術改造及環(huán)境保護。

③改變傳統(tǒng)的煤炭資源開發(fā)利用模式，逐步建立起一個具有多品種、多層次的清潔能源生產(chǎn)體系，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。

⑵調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

生態(tài)環(huán)境問題產(chǎn)生的根源——以重化工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，采取的具體措施：

①對原有的重化工業(yè)進行調(diào)整，使其產(chǎn)品向深加工、高附加值方向發(fā)展。

例如，煤炭工業(yè)向氣化、液化產(chǎn)品發(fā)展；冶金工業(yè)向不銹鋼系列制品與鋁制品系列發(fā)展；化學工業(yè)向精細化方向發(fā)展；建材工業(yè)向輕型、薄型方向發(fā)展。

②大力發(fā)展農(nóng)業(yè)、輕紡工業(yè)、高新技術產(chǎn)業(yè)和旅游業(yè)，降低重化工業(yè)的比重。

⑶“三廢”的治理

①對于占地面積較大且容易自燃引起空氣污染的煤矸石，主要用于發(fā)電、供熱和充填露天礦坑及塌陷區(qū)；

②對于選煤廠產(chǎn)生的煤泥，經(jīng)干燥后再利用。

③空氣污染防治措施主要是：

A．做好消煙除塵工作，對礦區(qū)道路和作業(yè)面灑水降塵，對煤矸石自燃區(qū)域進行覆蓋阻氧滅火，防止了對大氣的污染；

B．營造防風林帶，開展復墾綠化造林。對于廢水，主要采取沉淀凈化的辦法(圖3．12)。